Herausforderung Medizinelektronik - innovative Leiterplattenlösungen

Die ANDUS ELECTRONIC GmbH aus Berlin, Hersteller von hochwertigen Leiterplatten und Sondertechnologien, hat in den letzten Jahren eine Reihe von Entwicklungsprojekten begleitet und realisiert. Dieser Beitrag stellt einige ausgesuchte ANDUS-Referenzprojekte vor: Microleuchte mit LEDs Für eine Microleuchte produziert ANDUS eine kleine Leiterplatte, die mit zwei Leuchtdioden-Chips bestückt wird. Die nur 0,05 mm dicke zweiseitige Leiterplatte mit Durchkontaktierungen ist mit einem Durchmesser von 0,8 mm so schmal wie eine Pinnadel. Mikroleiterplatte auf Streichholzkopf Pneumatronik: Synthese von Pneumatik und Elektronik Die intelligente Steuerung von medizinischen Gasen kann durch Leiterplatten mit integrierten Kanälen erfolgen. Das Ziel bei diesem Projekt ist die Reduktion der Zahl von Einzelkomponenten und damit kompaktere und zuverlässigere Systeme. So werden Schläuche, Anschlusselemente, Ventile, Mischer und andere mechanische oder elektomechanische Komponenten zum Teil überflüssig oder durch einfachere Konstruktionen ersetzt. Traditionelle komplexe Pneumatik/Elektronik - Luftkanal integriert Pneumatikfunktion in Leiterplatte Kupferfreie Elektronik Kupfer ist in der Leiterplattentechnik das mit Abstand meist verwendete Metall. Gleichzeitig fällt Kupfer aufgrund seiner cytotoxikologischen Wirkung als biokompatibles Element mit direktem Kontakt zu biologisch aktiven Substraten aus. Um diese sich widersprechenden Anforderungen zu vereinen, kann z. B. für Sensor- und Aktor-Elektroden auf Leiterplattenbasis das Kupfer durch Edelstahl oder Aluminium ersetzt werden. Flexible Leiterplatte mit Edelstahl-Leiterbahnen Magnetfeld-, Strahlen- und Feuchtigkeits-Detektoren Ferritkerne von individueller Form werden in Leiterplatten eingebettet, um Magnetfelder zu bündeln und somit effektive Magnetfeldmessungen zu ermöglichen. Diese Methode wird nicht nur in der biomedizinischen Forschung und Entwicklung angewendet, sondern z. B. auch in der Umwelt- und Verfahrenstechnik. Schnittbild: eingebetteter Ferritkern in Spulenstruktur der Leiterplatte Sensoren für andere physikalische Größen können auch direkt in Leiterplattentechnik realisiert werden. So produziert ANDUS bildgebende Ionisationsdetektoren für die medizinische und industrielle Röntgenanalytik. Auch einfache kapazitive Sensorstrukturen lassen sich meist problemlos direkt auf Leiterplatten strukturieren. So werden die Messwertgeber und die Auswertungselektronik auf einem Träger platzsparend integriert. Ob kapazitive Feuchtemessung von Geweben oder Leitfähigkeits- und Potentialmessungen, von der Diagnostik bis zur Kosmetik sind Leiterplatten als direkte Sensorelemente in der Entwicklung. PCR-Reaktoren Die biochemische Sequenzierung von Polymeren (Polymerase Chain Reaction PCR) ist ein temperaturgesteuerter Prozess. Je schneller die Temperaturzyklen, desto effektiver ist die Analyse. ANDUS hat eine Heatsink-Leiterplatte entwickelt, die in kürzester Zeit hohe Wärmemengen in einer 3 mm dicken Kupferplatte speichert. Spezielle Micropeltier-Elemente auf Halbleiterbasis werden direkt auf das Kupfer montiert und sorgen für die extremen Wärmeströme. Substrate für PCR-Reaktoren mit ultrakurzen Reaktionszyklen Neuronal-Elektronik Microflex-Adapter von ANDUS werden in der Hirnforschung eingesetzt. Zwei Folienstreifen von einem Millimeter Breite kontaktieren insgesamt acht parallele Signale. Dazu dienen die nur 60 µm breiten, vergoldeten Kontaktierungsflächen. Microflex-Folie als Neuronen-Adapter Autor: Dr. Christoph Lehnberger, ANDUS ELECTRONIC Berlin