EP4483174A1 - Sensorelement, insbesondere in form eines smd-bauelementes - Google Patents

Sensorelement, insbesondere in form eines smd-bauelementes

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Publication number
EP4483174A1
EP4483174A1 EP23704112.4A EP23704112A EP4483174A1 EP 4483174 A1 EP4483174 A1 EP 4483174A1 EP 23704112 A EP23704112 A EP 23704112A EP 4483174 A1 EP4483174 A1 EP 4483174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
depot
electrically conductive
sensor element
component
conductor track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23704112.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wassili Leibel
Mirko TRAUE
Heiko Schumann
Christopher Kreis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4483174A1 publication Critical patent/EP4483174A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/128—Microapparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials

Definitions

  • the invention relates to a sensor element, in particular in the form of an SMD component, for detecting liquids on a component, for example on a printed circuit board or on a housing part. Furthermore, the invention relates to a corresponding sensor unit for sensing liquids with a corresponding sensor element. In addition, the invention relates to a corresponding circuit board for a control unit of a steering system and/or a battery system of a vehicle with a corresponding sensor unit. In addition, the invention relates to corresponding uses of a sensor element according to the invention and a printed circuit board according to the invention. Furthermore, the invention relates to a vehicle with a corresponding sensor unit.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved sensor element for detecting liquids, in particular on printed circuit boards.
  • a sensor element in particular in the form of an SMD component, for detecting liquids on a component, for example on a printed circuit board or on a housing part, with the features of the independent device claim.
  • the invention relates to a corresponding sensor unit for sensing liquids with a corresponding sensor element having the features of the independent device claim.
  • the invention relates to a corresponding printed circuit board for a control unit of a steering system and/or a battery system of a vehicle with a corresponding sensor unit having the features of the independent device claim.
  • the invention relates to uses of a sensor element according to the invention and a printed circuit board according to the invention with the features of the independent use claims.
  • the invention relates to a vehicle with a corresponding sensor unit with the features of the independent device claim.
  • Features that are described in connection with individual aspects and/or embodiments of the invention also apply, of course, in connection with the other aspects and/or embodiments and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention and/or embodiments is always mutually related is or can be taken.
  • the invention provides: a sensor element, in particular in the form of an SMD component, for detecting liquids on a component, for example on a printed circuit board or circuit board or on a housing part, having the sensor element: a depot, in particular a salt depot, for providing an electrolyte-forming substance, in particular a salt, a first electrically conductive connection for attaching the deposit to the component, e.g. on the printed circuit board or on the housing part, and for making electrical contact with a first conductor track and a second electrically conductive connection for attaching the deposit to the Component, e.g. on the printed circuit board or on the housing part, and for making electrical contact with a second conductor track.
  • a sensor element in particular in the form of an SMD component, for detecting liquids on a component, for example on a printed circuit board or circuit board or on a housing part, having the sensor element: a depot, in particular a salt depot, for providing an electrolyte-forming substance, in particular a salt, a
  • a salt depot can advantageously comprise at least one salt or several salts.
  • Salts in the context of the present disclosure can be understood to mean chemical compounds that have positively charged cations and negatively charged anions that electrostatically attract and thus create chemical compounds.
  • the term "water” in the context of the present disclosure is used for different liquids, for example. B. rain and / or puddle water, and / or for technical liquids such. B. coolants, lubricating fluids, etc.
  • the invention uses the sensor element to provide an SMD component or component (SMD stands for “Surface Mount Device”).
  • SMD Surface Mount Device
  • a depot in particular a salt depot
  • the depot can be in the form of a tablet, preferably comprising a compressed powder, such as e.g. B. Salt powder.
  • the depot is preferably provided with contacts, for example solderable ones, as electrically conductive connections.
  • the depot, in particular a salt depot has defined electrical properties as an SMD component, in particular a defined electrical resistance (in the range of several kOhm, accuracy +/-100 Ohm).
  • the conductivity of the water that comes into contact with the salt depot is significantly increased.
  • Such a component is also resistant to cold and heat (-40° C. - +120 ° C.).
  • An electrically conductive structure can also be integrated in the depot.
  • the electrically conductive structure can advantageously serve as a stabilizing support for the pressed salt.
  • the electrically conductive structure can represent a sensor structure.
  • the electrically conductive structure can also provide a defined electrical resistance. This enables a diagnosis of the condition of the salt depot.
  • the salt depot can be held in position in some form of enclosing mount (cage/housing) to stabilize the depot if required and/or to facilitate attachment of the depot to the baffle.
  • the sensor element is designed as an SMD component.
  • the sensor element can be relatively close to a measuring unit be positioned, which for the sake of simplicity can be implemented on a resistive measuring principle (resistance measurement is meant).
  • a measuring unit can sense the resistance or the applied voltage between the conductor tracks.
  • the measuring unit can contain a voltage divider, for example, and can measure the voltage via defined measuring points. Established methods for voltage measurement/resistance measurement can be used. For the sake of simplicity, this is referred to as a resistance measurement between the conductor tracks.
  • the measured voltages can be evaluated directly in the measuring unit or by a central processing unit.
  • At least one or more sensor elements can be provided, which can be connected to a measuring unit, for example.
  • Such sensor elements can be used in an advantageous manner to detect liquids on components, preferably on printed circuit boards or printed circuit boards, which in turn can be used in control devices, for example in steering systems and/or brake systems, in particular in steer-by-wire systems and/or break-by-wire systems in which no mechanical fallback level is provided, and/or in battery systems, such as e.g. B. power packs, high-voltage batteries, traction batteries, low-voltage batteries, auxiliary batteries, etc.
  • the senor element can be in the form of an SMD component.
  • the sensor element can be mounted on a component, e.g. B. on a circuit board, attached and electrically contacted.
  • the depot can be designed in the form of a tablet. In this way, a simple and inexpensive component for detecting water can be provided.
  • the depot has a compressed powdery electrolyte-forming substance, in particular salt.
  • the depot water such. B. rain and puddle water, easily absorb. Consequently, the depot can advantageously be used for resistance measurement in order to be able to sense water intrusion in a simple, safe and reliable manner.
  • the first electrically conductive connection can have a first contact element, in particular in the form of a soldering point, preferably containing tin, and/or that the second electrically conductive connection can have a second Contact element, in particular in the form of a solder joint, preferably having tin, may have.
  • the sensor element can be provided and used in a simple and inexpensive manner in terms of construction as an SMD component.
  • the component can preferably be designed as a printed circuit board.
  • the sensor element can be attached to the printed circuit board and electrically contacted using established methods for SMD components.
  • the depot can have a first, in particular one-piece, preferably integrally formed, electrically conductive structure with a first defined electrical resistance (comparatively high and easily measurable resistance).
  • the first electrically conductive structure can be electrically contacted with the first conductor track and the second conductor track.
  • the depot can be pressed around the structure. Self-diagnoses of the sensor element can be carried out with the aid of the first electrically conductive structure.
  • the first resistance can be measured at defined time intervals or sampling rates. If the first resistance is in a defined range, there is no water on the conductors or in the depot.
  • the first electrically conductive structure can be sinusoidal, meandering and/or grid-shaped, for example.
  • the first resistance can be set as desired by such an electrically conductive structure.
  • such an electrically conductive structure can enable a stabilizing and/or holding function for the depot.
  • the depot can have a second, in particular two-part, preferably integrally formed, electrically conductive structure with a second defined electrical resistance (comparatively low resistance).
  • the second electrically conductive structure can have a first partial structure and a second partial structure, which can be arranged separately from one another (meaning galvanically isolated) and/or spaced apart, in particular within the depot.
  • the first partial structure can be electrically contacted with the first conductor track and the second partial structure can be electrically contacted with the second conductor track.
  • the depot can be pressed around the structure.
  • the first partial structure and the second partial structure can preferably be comb-shaped and/or herringbone-shaped and/or can engage in one another.
  • the second electrically conductive structure can on the one hand serve as a carrier for the minerals and on the other hand form an advantageous measuring structure of the resistive sensor by means of a comb-like and/or herringbone-like and interlocking arrangement of two conductors.
  • the sensor is through the Salt depot is initially protected against little water, such as condensation, and is short-circuited when the salt depot is dissolved in the water.
  • the depot can be accommodated in a holder (cage/housing), for example made of a non-electrically conductive material. In this way, a fixation for the depot can be provided.
  • the attachment of the sensor element on the component, such. B. on the circuit board can be simplified.
  • the invention provides: a use of a sensor element, which can be embodied as described above, as an SMD component.
  • the invention provides: a sensor unit for sensing liquids, comprising: at least one or more sensor elements, which (s) can be designed as described above, and a measuring unit for detecting an electrical resistance between the first conductor track and the second conductor track .
  • the invention provides: a printed circuit board with a corresponding sensor unit, in particular for a control unit of a steering system and/or a battery system of a vehicle.
  • circuit board according to the invention can be used to achieve the same advantages that were described above in connection with the sensor element according to the invention. Reference is made in full to these advantages here.
  • the invention provides: a use of a corresponding printed circuit board for a control unit of a steering system and/or a battery system of a vehicle.
  • the invention provides: a vehicle with at least one corresponding sensor unit.
  • vehicle with at least one corresponding sensor unit.
  • the same advantages can be achieved that were described above in connection with the sensor element according to the invention. Reference is made in full to these advantages here.
  • the invention is illustrated in more detail with reference to the figures. It should be noted that the figures are only of a descriptive nature and are not intended to limit the invention in any way. Show it:
  • FIG. 1 shows an exemplary representation of a printed circuit board, a sensor unit and a sensor element within the scope of the present disclosure
  • a sensor unit 100 which can have at least one or more sensor elements 10, in particular in the form of SMD components, which are used to detect liquids on a component, preferably on a printed circuit board 101 or printed circuit board or on a housing part. are provided.
  • the sensor element 10 or one sensor element 10 in each case has: a depot 13, in particular a salt depot, for providing an electrolyte-forming substance, in particular a salt, a first electrically conductive connection 11 for fastening the depot 13 on the component, such as, for. B. the printed circuit board 101, and for electrical contacting of a first conductor track L1 and a second electrically conductive connection 12 for attachment of the depot 13 on the component such. B. the circuit board 101 and for electrical contacting of a second conductor track L2.
  • a depot 13, in particular a salt depot, in the context of the invention can contain at least one electrolyte-forming substance, such as. B. salt or several salts.
  • the invention provides With the help of the sensor element 10, an SMD component or component (SMD stands for “Surface Mount Device”) is ready.
  • SMD Surface Mount Device
  • the depot 13 can be in the form of a tablet, for example made of a compressed powder such as e.g. B. salt powder, are formed.
  • the electrolyte-forming substance or the salt content in the depot 13 is advantageously soluble in water.
  • the depot 13 can be provided as a fixed component.
  • a component can advantageously hold its shape and be well processed, in particular for fastening and for contacting the depot 13 on the component, such as e.g. B. on the circuit board 101.
  • the depot 13 has defined electrical properties, in particular a defined electrical resistance (in the range of several kOhm, accuracy +/-100 Ohm). The conductivity of the water that comes into contact with the depot 13 is increased significantly. Such a component is also resistant to cold and heat (-40° C - +120° C).
  • the depot 13 enriches the water with salts/minerals. In this way we conduct the penetrated water well.
  • the resistance between the conductor tracks L1, L2 drops significantly as a result.
  • the depot 13 is placed between the conductor tracks L1, L2 and is electrically conductively connected to a conductor track L1, L2, for example via a soldered connection. In this way, a defined electrical resistance is set between the conductor tracks L1, L2.
  • a measuring unit 20 which is shown schematically in FIG. 1, can sense the resistance and/or the voltage present between the conductor tracks L1, L2.
  • the measuring unit 20 can use established methods for voltage measurement/resistance measurement.
  • the measurements can be evaluated directly in the measuring unit 20 or by a central control unit.
  • At least one or more sensor elements 10 can be provided, which can be connected to a measuring unit 20, for example.
  • sensor elements 10 can contribute to the improved detection of liquids.
  • Such sensor elements 10 can be used in an advantageous manner for detecting liquids on components, preferably on printed circuit boards 101 or printed circuit boards or on housing parts in general, which can be used in particular in control devices, e.g. in steering systems and/or brake systems, in particular in steer-by-wire systems and/or brake-by-wire systems, and/or in battery systems, such as e.g. B. power packs, high-voltage batteries, traction batteries, low-voltage batteries, auxiliary batteries, etc.
  • the depot 13 can have a first, in particular one-piece, preferably integrally formed, electrically conductive structure S1 with a first defined electrical resistance R1 (comparatively high and easily measurable resistance, which can be determined, for example, by a relatively long and/or or thick wire can be provided).
  • the first electrically conductive structure S1 can be electrically contacted with the first conductor track L1 and the second conductor track L2.
  • the depot 13 can be pressed around the first electrically conductive structure S1.
  • the first electrically conductive structure S1 can be used for self-diagnosis of the sensor element 10.
  • the first resistor R1 can be measured at defined time intervals or sampling rates. If the first resistor R1 is in an intended range, then there is no water on the conductor tracks L1, L2 or in the depot 13. If water now occurs, albeit of low conductivity, on the component, such as, e.g. B. the circuit board 101, so initially there is no short circuit between the conductor tracks L1, L2 and the water is initially not detected. This is advantageous so that there are no false sensor stops, e.g. B. unproblematic condensation. If the water comes into contact with the depot 13, the depot 13 dissolves and enriches the water with minerals.
  • the conductivity of the water increases and a short circuit between the conductor tracks L1, L2 is detected.
  • the concept can be designed to be more robust.
  • the first electrically conductive structure S1 can be sinusoidal, meandering and/or grid-shaped, for example. Such an electrically conductive structure S1 can on the one hand be used to set the first resistance R1 as desired. On the other hand, a stabilizing and/or holding function for the depot 13 can be made possible by such an electrically conductive structure S1.
  • the depot 13 can have a second, in particular two-part, preferably integrally formed, electrically conductive structure S2 with a second defined electrical resistance R2 (comparatively low resistance).
  • the second electrically conductive structure S2 can have a first partial structure T1 and have a second partial structure T2, which can be arranged separately and/or at a distance from one another, in particular within the depot 13.
  • the first partial structure T1 can be electrically contacted with the first conductor track L1 and the second partial structure T2 with the second conductor track L2.
  • the depot 13 can be pressed around the second electrically conductive structure S2.
  • the first partial structure T1 and the second partial structure T2 can, for example, be comb-shaped and/or herringbone-shaped and/or can engage in one another.
  • the second electrically conductive structure S2 can on the one hand serve as a carrier for the minerals and on the other hand form the actual structure of the resistive sensor by means of a comb-like and/or herringbone-like and interlocking arrangement of two conductors.
  • the sensor element 10 is initially protected from a little water by the salt depot, e.g. B. condensation and is short-circuited when the salt depot is dissolved in the water.
  • the depot 13 can be accommodated in a holder 14 (cage/open housing), for example made of a non-electrically conductive material. In this way, a fixation for the powdery material of the depot 13 can be provided.
  • the attachment of the depot 13 on the component such. B. on the circuit board 101 can be simplified. But in this case too, the sensor element 10 is provided as an SMD component.
  • the holder 14 can be combined with a one-part electrically conductive structure S1 or with a two-part electrically conductive structure S2.
  • a corresponding sensor unit 100 also represents an aspect of the invention, which is designed to sense liquids and has: at least one or more sensor elements 10, which (s) can be designed as described above, and a measuring unit 20 for detecting a electrical resistance between the first conductor track L1 and the second conductor track L2.
  • a corresponding circuit board 101 with a corresponding sensor unit 100 also represents an aspect of the invention, which can be used in particular for a control unit of a steering system and/or a battery system of a vehicle.
  • a corresponding vehicle with at least one corresponding sensor unit 100 also represents an aspect of the invention.
  • the above description of the figures describes the present invention exclusively within the framework of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this makes technical sense, without departing from the scope of the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorelement (10) zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, das Sensorelement (10) aufweisend: - ein Depot (13), insbesondere ein Salzdepot, zum Bereitstellen eines elektrolytbildenden Stoffes - eine erste elektrisch leitfähige Verbindung (11) zur Befestigung des Depots (13) auf dem Bauteil und zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Leiterbahn (L1) und - eine zweite elektrisch leitfähige Verbindung (12) zur Befestigung des Depots (13) auf dem Bauteil und zur elektrischen Kontaktierung einer zweiten Leiterbahn (L2).

Description

Beschreibung
Sensorelement, insbesondere in Form eines SMD-Bauelementes
Die Erfindung betrifft ein Sensorelement, insbesondere in Form eines SMD-Bauelementes, zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, bspw. auf einer Leiterplatte oder auf einem Gehäuseteil. Ferner betrifft die Erfindung eine korrespondierende Sensoreinheit zum Sensieren von Flüssigkeiten mit einem entsprechenden Sensorelement. Zudem betrifft die Erfindung eine korrespondierende Leiterplatte für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges mit einer entsprechenden Sensoreinheit. Außerdem betrifft die Erfindung korrespondierende Verwendungen eines erfindungsgemäßen Sensorelementes und einer erfindungsgemäßen Leiterplatte. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensoreinheit.
Zukünftige Lenksysteme werden zunehmend sehr hohe Anforderungen bezüglich ihrer Ausfallrate erfüllen müssen. Grund dafür sind hochautomatisierte Fahrerassistenzfunktionen sowie auch By-Wire-Systeme, wie z. B. Steer-By-Wire-Systeme, bei denen es keine mechanische Rückfallebene vorgesehen ist. In solchen Systemen ist ein hohes Maß an Eigendiagnose und Fehlererkennung notwendig. Der Eintritt von Wasser kann zu einem teilweisen oder kompletten Ausfall des Lenksystems führen. Wasser kann einen Kurzschluss in der Sensorik oder auf den Leiterplatinen herbeiführen und zum sofortigen Ausfall eines Teilsystems oder sogar eines ganzen Lenksystems führen. Weiterhin kann aber auch durch Korrosion von metallischen/mechanischen Komponenten das Lenksystem nach gewisser Zeit nicht mehr funktionsfähig sein. Daher ist die Erkennung eines Wassereintritts von hoher Bedeutung für zukünftige Lenksysteme. Es sind Sensoren zum Erkennen von Flüssigkeiten bekannt, die auf einem resistiven Messprinzip basieren. Hierzu benötigt jedoch das zu sensierende Wasser eine gewisse Leitfähigkeit, welche in Regen- und Pfützen-Wasser nicht gegeben ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes Sensorelement zum Erkennen von Flüssigkeiten, insbesondere auf Leiterplatinen, bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Sensorelement bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig ausgeführt sein kann, welches einfach und ohne großen Aufwand hergestellt, zusammengebaut und an einem Bauteil, bspw. auf einer Leiterplatte oder auf einem Gehäuseteil, montiert werden kann, und welches es ermöglicht, schnell, sicher und zuverlässig ein Eindringen von Flüssigkeiten, wie z. B. Regen- und Pfützen-Wasser auf einem Bauteil, bspw. auf einer Leiterplatte oder auf einem Gehäuseteil zu erkennen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine korrespondierende Sensoreinheit, eine korrespondierende Leiterplatte und ein korrespondierendes Fahrzeug bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch: ein Sensorelement, insbesondere in Form eines SMD- Bauelementes, zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, bspw. auf einer Leiterplatte oder auf einem Gehäuseteil, mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Ferner betrifft die Erfindung eine korrespondierende Sensoreinheit zum Sensieren von Flüssigkeiten mit einem entsprechenden Sensorelement mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruches. Zudem betrifft die Erfindung eine korrespondierende Leiterplatte für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges mit einer entsprechenden Sensoreinheit mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruches. Außerdem betrifft die Erfindung Verwendungen eines erfindungsgemäßen Sensorelementes und einer erfindungsgemäßen Leiterplatte mit den Merkmalen der unabhängigen Verwendungsansprüche. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensoreinheit mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruches. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit einzelnen Aspekten und/oder Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den anderen Aspekten und/oder Ausführungsformen und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten und/oder Ausführungsformen stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Erfindung stellt bereit: ein Sensorelement, insbesondere in Form eines SMD-Bauelementes, zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, bspw. auf einer Leiterplatte bzw. Platine oder auf einem Gehäuseteil, das Sensorelement aufweisend: ein Depot, insbesondere ein Salzdepot, zum Bereitstellen eines elektrolytbildenden Stoffes, insbesondere eines Salzes, eine erste elektrisch leitfähige Verbindung zur Befestigung des Depots auf dem Bauteil, bspw. auf der Leiterplatte oder auf dem Gehäuseteil, und zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Leiterbahn und eine zweite elektrisch leitfähige Verbindung zur Befestigung des Depots auf dem Bauteil, bspw. auf der Leiterplatte oder auf dem Gehäuseteil, und zur elektrischen Kontaktierung einer zweiten Leiterbahn.
Ein Salzdepot kann vorteilhafterweise mindestens ein Salz oder mehrere Salze umfassen. Als Salze im Rahmen der vorliegenden Offenbarung können chemische Verbindungen verstanden werden, die positiv geladene Kationen und negativ geladene Anionen aufweisen, die sich elektrostatisch anziehen und somit chemische Verbindungen schaffen. Der Begriff „Wasser“ im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird für unterschiedliche Flüssigkeiten verwendet, bspw. für witterungsbedingte Flüssigkeiten, wie z. B. Regen- und/oder Pfützen-Wasser, und/oder für technische Flüssigkeiten, wie z. B. Kühlflüssigkeiten, Schmierflüssigkeiten usw.
Die Erfindung stellt mithilfe des Sensorelementes ein SMD-Bauelement bzw. -Bauteil (SMD steht für eng. „Surface-Mount-Device“) bereit. Die erfindungsgemäße Idee liegt dabei darin, dass ein Depot, insbesondere ein Salzdepot, als ein SMD-Bauelement bzw. -Bauteil eingesetzt wird. Das Depot kann bspw. in Form einer Tablette ausgebildet werden, vorzugsweise umfassend ein gepresstes Pulver, wie z. B. Salz-Pulver. Das Depot wird vorzugsweise mit, bspw. anlötbaren, Kontakten als elektrisch leitfähige Verbindungen bereitgestellt. Das Depot, insbesondere ein Salzdepot, weist als ein SMD-Bauteil definierte elektrische Eigenschaften, insbesondere einen definierten elektrischen Widerstand (im Bereich mehrerer kOhm, Genauigkeit +/- 100 Ohm), auf. Die Leitfähigkeit des Wassers, welches mit dem Salzdepot in Kontakt tritt, wird signifikant erhöht. Ein solches Bauteil ist außerdem kälte- und hitzebeständig (-40° C - +1200 C).
In dem Depot kann ferner eine elektrisch leitende Struktur integriert werden. Die elektrisch leitende Struktur kann vorteilhafterweise als ein stabilisierender Träger für das gepresste Salz dienen. Weiterhin kann die elektrisch leitende Struktur eine Sensorstruktur abbilden. Die elektrisch leitende Struktur kann aber auch einen definierten elektrischen Widerstand bereitstellen. Dies ermöglicht eine Diagnose über den Zustand des Salzdepots.
Weiterhin kann das Salzdepot in einer Art umschließenden Halterung (Käfig/Gehäuse) in Position gehalten werden, um das Depot, wenn erforderlich, zu stabilisieren, und/oder um die Befestigung des Depots auf der Leitplatte zu erleichtern. Auch in diesem Fall wird das Sensorelement als ein SMD-Bauteil ausgeführt.
Ein solches Sensorelement hat mehrere Vorteile:
Einfache, automatisierte Integration auf einer Platine (dabei können etablierte Verfahren zur Integration von SMD-Bauteilen genutzt werden), Eigendiagnose möglich, da die elektrischen Eigenschaften des Sensorelementes bekannt sind und das Sensorelement mit der Platine elektrisch verbunden ist, Keine zusätzliche Halterung/Fixierung für das Salzdepot notwendig, Eingedrungenes Wasser kann schnell, sicher und zuverlässig sensiert werden. Vorteilhafterweise kann das Sensorelement relativ nahe an einer Messeinheit positioniert werden, die einfachheitshalber auf einem resistiven Messprinzip (gemeint ist Widerstandsmessung) umgesetzt werden kann.
Eine Messeinheit kann den Widerstand bzw. die anliegende Spannung zwischen den Leiterbahnen sensieren. Dabei kann die Messeinheit bspw. einen Spannungsteiler enthalten und die Spannung über definierte Messpunkte messen. Dabei können etablierte Verfahren zur Spannungsmessung/Widerstandsmessung verwendet werden. Einfachheitshalber wird hier von einer Widerstandmessung zwischen den Leiterbahnen gesprochen. Die gemessenen Spannungen können direkt in der Messeinheit oder von einer zentralen Prozessoreinheit ausgewertet werden.
Auf einem Bauteil, wie z. B. auf einer Leiterplatte, kann mindestens ein oder mehrere Sensorelemente vorgesehen sein, die bspw. mit einer Messeinheit verbunden sein können. Solche Sensorelemente können auf eine vorteilhafte Weise zum Erkennen von Flüssigkeiten auf Bauteilen, vorzugsweise auf Leiterplatten bzw. Platinen, verwendet werden, die wiederum in Steuergeräten eingesetzt werden können, bspw. bei Lenksystemen und/oder Bremssystemen, insbesondere in Steer-By-Wire-Systemen und/oder break-By-Wire-Systemen, bei denen keine mechanische Rückfallebene vorgesehen ist, und/oder bei Batteriesystemen, wie z. B. Powerpacks, Hochvolt-batterien, Traktionsbatterien, Niedervolt-Batterien, Hilfsbatterien usw.
Wie oben bereits erwähnt, kann es vorteilhaft sein, dass das Sensorelement in Form eines SMD-Bauelementes ausgeführt ist. Auf diese Weise kann das Sensorelement mithilfe von etablierten Methoden für SMD-Bauelemente auf einem Bauteil, wie z. B. auf einer Leiterplatte, befestigt und elektrisch kontaktiert werden.
Ferner ist es denkbar, dass das Depot in Form einer Tablette ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann ein einfaches und kostengünstiges Bauteil zum Erkennen von Wasser bereitgestellt werden.
Weiterhin ist es denkbar, dass das Depot einen zusammengepressten pulverigen elektrolytbildenden Stoff, insbesondere Salz, aufweist. Somit kann das Depot Wasser, wie z. B. Regen- und Pfützen-Wasser, leicht aufnehmen. Folglich kann das Depot vorteilhafterweise zu Widerstandsmessung eingesetzt werden, um ein Eindringen von Wasser auf eine einfache, sichere und zuverlässige Weise sensieren zu können.
Zudem kann es vorgesehen sein, dass die erste elektrisch leitfähige Verbindung ein erstes Kontaktelement, insbesondere in Form einer Lötstelle, vorzugsweise aufweisend Zinn, aufweisen kann, und/oder dass die zweite elektrisch leitfähige Verbindung ein zweites Kontaktelement, insbesondere in Form einer Lötstelle, vorzugsweise aufweisend Zinn, aufweisen kann. Auf diese Weise kann das Sensorelement konstruktionstechnisch einfach und günstig als ein SMD-Bauelement bereitgestellt und eingesetzt werden.
Wie oben bereits erwähnt, kann das Bauteil vorzugsweise als eine Leiterplatte ausgeführt sein. Auf diese Weise kann das Sensorelement mithilfe von etablierten Methoden für SMD- Bauelemente auf der Leiterplatte befestigt und elektrisch kontaktiert werden.
Vorteilhafterweise kann ferner vorgesehen sein, dass das Depot eine erste, insbesondere einteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur mit einem ersten definierten elektrischen Widerstand (vergleichsweise hohen und leicht messbaren Widerstand) aufweisen kann. Dabei kann die erste elektrisch leitende Struktur mit der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn elektrisch kontaktiert werden. Das Depot kann dabei um die Struktur gepresst werden. Mithilfe der ersten elektrisch leitenden Struktur können Eigendiagnosen des Sensorelementes durchgeführt werden. Der erste Widerstand kann in definierten Zeitabständen bzw. Abtastraten vermessen werden. Liegt der erste Widerstand in einem definierten Bereich, so befindet sich kein Wasser an den Leiterbahnen bzw. in dem Depot.
Die erste elektrisch leitende Struktur kann bspw. sinusförmig, mäanderförmig und/oder gitterförmig ausgeführt sein. Einerseits kann durch eine solche elektrisch leitende Struktur der erste Widerstand wie gewünscht eingestellt werden. Andererseits kann durch eine solche elektrisch leitende Struktur eine stabilisierende und/oder haltende Funktion für das Depot ermöglicht werden.
Nach einem weiteren Vorteil kann das Depot eine zweite, insbesondere zweiteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur mit einem zweiten definierten elektrischen Widerstand (vergleichsweise niedrigen Widerstand) aufweisen. Dabei kann die zweite elektrisch leitende Struktur eine erste Teilstruktur und eine zweite Teilstruktur aufweisen, die voneinander getrennt (gemeint ist galvanisch getrennt) und/oder beabstandet, insbesondere innerhalb des Depots, angeordnet sein können. Die erste Teilstruktur kann dabei mit der ersten Leiterbahn und die zweite Teilstruktur mit der zweiten Leiterbahn elektrisch kontaktiert sein. Das Depot kann dabei um die Struktur gepresst werden.
Die erste Teilstruktur und die zweite Teilstruktur können vorzugsweise kammförmig und/oder fischgratförmig ausgeführt sein und/oder ineinander eingreifen. Die zweite elektrisch leitende Struktur kann einerseits als Träger für die Mineralien dienen und andererseits durch eine kammartige und/oder fischgratartige sowie ineinander greifende Anordnung zweier Leiter eine vorteilhafte Messstruktur des resistiven Sensors bilden. Dabei ist der Sensor durch das Salzdepot zunächst vor wenig Wasser, wie z.B. Kondenswasser geschützt und wird kurzgeschlossen, wenn das Salzdepot im Wasser gelöst wird.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Depot in einer Halterung (Käfig/Gehäuse), bspw. aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material, aufgenommen sein kann. Auf diese Weise kann eine Fixierung für das Depot bereitgestellt werden. Auch die Befestigung des Sensorelementes auf dem Bauteil, wie z. B. auf der Leiterplatte, kann dadurch vereinfacht werden.
Wie oben bereits erwähnt, stellt die Erfindung bereit: eine Verwendung eines Sensorelementes, welches wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, als ein SMD-Bauelement.
Ferner stellt die Erfindung bereit: eine Sensoreinheit zum Sensieren von Flüssigkeiten, aufweisend: mindestens ein oder mehrere Sensorelemente, welche(s) wie oben beschrieben ausgeführt sein kann/können, und eine Messeinheit zum Erfassen eines elektrischen Widerstandes zwischen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn.
Mithilfe der erfindungsgemäßen Sensoreinheit können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sensorelement beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Weiterhin stellt die Erfindung bereit: eine Leiterplatte mit einer korrespondierenden Sensoreinheit, insbesondere für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges.
Mithilfe der erfindungsgemäßen Leiterplatte können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sensorelement beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Des Weiteren stellt die Erfindung bereit: eine Verwendung einer korrespondierenden Leiterplatte für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges.
Zudem stellt die Erfindung bereit: ein Fahrzeug mit mindestens einer korrespondierenden Sensoreinheit. Mithilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuges können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sensorelement beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen. Weiterhin wird die Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur einen beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung einer Leiterplatte, einer Sensoreinheit und eines Sensorelementes im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung eines Sensorelementes im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung von Sensorelementen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
Fig. 4 eine beispielhafte Darstellung von Sensorelementen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, und
Fig. 5 eine beispielhafte Darstellung von Sensorelementen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung.
Die Fig. 1 zeigt eine Sensoreinheit 100, die mindestens ein oder mehrere Sensorelemente 10, insbesondere in Form von SMD-Bauelementen, aufweisen kann, die zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, vorzugsweise auf einer Leiterplatte 101 bzw. Platine oder auf einem Gehäuseteil, vorgesehen sind.
Das Sensorelement 10 bzw. jeweils ein Sensorelement 10 weist dabei auf: ein Depot 13, insbesondere ein Salzdepot, zum Bereitstellen eines elektrolytbildenden Stoffes, insbesondere eines Salzes, eine erste elektrisch leitfähige Verbindung 11 zur Befestigung des Depots 13 auf dem Bauteil, wie z. B. der Leiterplatte 101, und zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Leiterbahn L1 und eine zweite elektrisch leitfähige Verbindung 12 zur Befestigung des Depots 13 auf dem Bauteil, wie z. B. der Leiterplatte 101 und zur elektrischen Kontaktierung einer zweiten Leiterbahn L2.
Ein Depot 13, insbesondere ein Salzdepot, im Rahmen der Erfindung kann mindestens einen elektrolytbildenden Stoff, wie z. B. Salz oder mehrere Salze aufweisen. Die Erfindung stellt mithilfe des Sensorelementes 10 ein SM D- Bauelement bzw. -Bauteil (SMD steht für eng. „Surface-Mount-Device“) bereit.
Wie es die Figur 2 andeutet, kann das Depot 13 in Form einer Tablette, bspw. aus einem zusammengepressten Pulver, wie z. B. Salz-Pulver, ausgebildet werden. Der elektrolytbildende Stoff bzw. der Salzanteil im Depot 13 ist vorteilhafterweise löslich in Wasser.
Wie es die Fig. 2 sowie die Fig. 5 auf der linken Seite zudem andeuten, kann das Depot 13 als ein festes Bauteil bereitgestellt werden. Ein solches Bauteil kann vorteilhafterweise seine Form halten und gut verarbeitet werden, insbesondere zum Befestigen und zum Kontaktieren des Depots 13 auf dem Bauteil, wie z. B. auf der Leiterplatte 101.
Das Depot 13 weist als ein SMD-Bauteil definierte elektrische Eigenschaften, insbesondere einen definierten elektrischen Widerstand, auf (im Bereich mehrerer kOhm, Genauigkeit +/- 100 Ohm). Die Leitfähigkeit des Wassers, welches mit dem Depot 13 in Kontakt tritt, wird signifikant erhöht. Ein solches Bauteil ist außerdem kälte- und hitzebeständig (-40° C - +120° C).
Dringt das Wasser in das Depot 13 ein, reichert das Depot 13 das Wasser mit Salzen/Mineralien an. Auf diese Weise wir das eingedrungene Wasser gut leitend. Der Widerstand zwischen den Leiterbahnen L1, L2 sinkt dadurch signifikant.
Wie es die Figuren 1 sowie 3 bis 5 verdeutlichen, wird das Depot 13 zwischen den Leiterbahnen L1 , L2 platziert und jeweils mit einer Leiterbahn L1 , L2 elektrisch leitend verbunden, bspw. über eine Lötverbindung. Auf diese Weise wird ein definierter elektrischer Widerstand zwischen den Leiterbahnen L1, L2 eingestellt.
Eine Messeinheit 20, die in der Fig. 1 schematisch gezeigt ist, kann den Widerstand und/oder die anliegende Spannung zwischen den Leiterbahnen L1 , L2 sensieren. Dabei kann die Messeinheit 20 etablierte Verfahren zur Spannungsmessung/Widerstandsmessung nutzen. Die Messungen können direkt in der Messeinheit 20 oder von einer zentralen Steuereinheit ausgewertet werden.
Wie es die Fig. 1 zudem verdeutlicht, kann/können auf dem Bauteil, wie z. B. auf der Leiterplatte 101, mindestens ein oder mehrere Sensorelemente 10 vorgesehen sein, die bspw. mit einer Messeinheit 20 verbunden sein können. Mehrere Sensorelemente 10 können zum verbesserten Erkennen von Flüssigkeiten beitragen. Solche Sensorelemente 10 können auf eine vorteilhafte Weise zum Erkennen von Flüssigkeiten auf Bauteilen, vorzugsweise auf Leiterplatten 101 bzw. Platinen oder auf Gehäuseteilen im Allgemeinen, verwendet werden, die im Speziellen in Steuergeräten eingesetzt werden können, bspw. bei Lenksystemen und/oder Bremssystemen, insbesondere in Steer-By-Wire-Systemen und/oder Brake-By-Wire-Systemen, und/oder bei Batteriesystemen, wie z. B. Powerpacks, Hochvolt-batterien, Traktionsbatterien, Niedervolt- Batterien, Hilfsbatterien usw.
Wie es die Figur 3 ferner verdeutlicht, kann das Depot 13 eine erste, insbesondere einteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur S1 mit einem ersten definierten elektrischen Widerstand R1 (vergleichsweise hohen und leicht messbaren Widerstand, der bspw. durch eine relativ lange und/oder dicke Leitung bereitgestellt werden kann) aufweisen. Dabei kann die erste elektrisch leitende Struktur S1 mit der ersten Leiterbahn L1 und der zweiten Leiterbahn L2 elektrisch kontaktiert werden. Das Depot 13 kann dabei um die erste elektrisch leitende Struktur S1 gepresst werden.
Die erste elektrisch leitende Struktur S1 kann für Eigendiagnosen des Sensorelementes 10 genutzt werden. Der erste Widerstand R1 kann in definierten Zeitabständen bzw. Abtastraten vermessen werden. Liegt der erste Widerstand R1 in einem vorgesehenen Bereich, so befindet sich kein Wasser an den Leiterbahnen L1, L2 bzw. in dem Depot 13. Tritt nun Wasser, wenn auch geringer Leitfähigkeit, auf das Bauteil, wie z. B. die Leiterplatte 101 , ein, so entsteht zunächst kein Kurzschluss zwischen den Leiterbahnen L1, L2 und das Wasser wird zunächst nicht erkannt. Dies ist von Vorteil, damit es zu keinen falschen Sensor-Anschlägen von z. B. unproblematischem Kondenswasser kommt. Kommt das Wasser mit dem Depot 13 in Kontakt, so löst sich das Depot 13 auf und reichert das Wasser mit Mineralien an. Die Leitfähigkeit des Wassers steigt und es wird ein Kurzschluss zwischen den Leiterbahnen L1 , L2 erkannt. Dabei kann es ausreichen, wenn ein (bspw. von den mehreren) Depot 13 in Wasser gelöst ist. Durch Verwendung von mehreren Depots 13 kann das Konzept robuster ausgelegt werden.
Die erste elektrisch leitende Struktur S1 kann bspw. sinusförmig, mäanderförmig und/oder gitterförmig ausgeführt sein. Durch eine solche elektrisch leitende Struktur S1 kann einerseits der erste Widerstand R1 wie gewünscht eingestellt werden. Andererseits kann durch eine solche elektrisch leitende Struktur S1 eine stabilisierende und/oder haltende Funktion für das Depot 13 ermöglicht werden.
Wie es die Figur 4 weiterhin verdeutlicht, kann das Depot 13 eine zweite, insbesondere zweiteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur S2 mit einem zweiten definierten elektrischen Widerstand R2 (vergleichsweise niedrigen Widerstand) aufweisen. Dabei kann die zweite elektrisch leitende Struktur S2 eine erste Teilstruktur T1 und eine zweite Teilstruktur T2 aufweisen, die voneinander getrennt und/oder beabstandet, insbesondere innerhalb des Depots 13, angeordnet sein können. Die erste Teilstruktur T1 kann dabei mit der ersten Leiterbahn L1 und die zweite Teilstruktur T2 mit der zweiten Leiterbahn L2 elektrisch kontaktiert sein. Das Depot 13 kann dabei um die zweite elektrisch leitende Struktur S2 gepresst werden.
Die erste Teilstruktur T1 und die zweite Teilstruktur T2 können bspw. kammförmig und/oder fischgratförmig ausgeführt sein und/oder ineinander eingreifen. Die zweite elektrisch leitende Struktur S2 kann einerseits als Träger für die Mineralien dienen und andererseits durch eine kammartige und/oder fischgratartige sowie ineinander greifende Anordnung zweier Leiter die eigentliche Struktur des resistiven Sensors bilden. Dabei ist das Sensorelement 10 durch das Salzdepot zunächst vor wenig Wasser, wie z. B. Kondenswasser geschützt und wird kurzgeschlossen, wenn das Salzdepot im Wasser gelöst wird.
Wie es die Figur 5 auf der rechten Seite verdeutlicht, kann das Depot 13 in einer Halterung 14 (Käfig / offenes Gehäuse), bspw. aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material, aufgenommen werden. Auf diese Weise kann eine Fixierung für das pulverförmige Material des Depots 13 bereitgestellt werden. Auch die Befestigung des Depots 13 auf dem Bauteil, wie z. B. auf der Leiterplatte 101, kann dadurch vereinfacht werden. Aber auch in diesem Falle wird das Sensorelement 10 als ein SMD-Bauelement bereitgestellt.
Wie es die Figuren 3 und 4 jeweils auf der rechten Seite zeigen, kann die Halterung 14 mit einer einteiligen elektrisch leitenden Struktur S1 oder mit einer zweiteiligen elektrisch leitenden Struktur S2 kombiniert werden.
Eine korrespondierende Sensoreinheit 100 stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar, die zum Sensieren von Flüssigkeiten ausgeführt ist und die aufweist: mindestens ein oder mehrere Sensorelemente 10, welche(s) wie oben beschrieben ausgeführt sein kann/können, und eine Messeinheit 20 zum Erfassen eines elektrischen Widerstandes zwischen der ersten Leiterbahn L1 und der zweiten Leiterbahn L2.
Eine entsprechende Leiterplatte 101 mit einer korrespondierenden Sensoreinheit 100 stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar, die insbesondere für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges verwendet werden kann.
Ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einer korrespondierenden Sensoreinheit 100 stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar. Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
100 Sensoreinheit
101 Leiterplatte
10 Sensorelement
11 elektrisch leitfähige Verbindung
12 elektrisch leitfähige Verbindung
13 Depot
14 Halterung
20 Messeinheit
L1 Leiterbahn
L2 Leiterbahn
51 Struktur
R1 Widerstand
52 Struktur
R2 Widerstand
T1 Teilstruktur
T2 Teilstruktur

Claims

Ansprüche Sensorelement (10) zum Erkennen von Flüssigkeiten auf einem Bauteil, das Sensorelement (10) aufweisend: ein Depot (13), insbesondere ein Salzdepot, zum Bereitstellen eines elektrolytbildenden Stoffes eine erste elektrisch leitfähige Verbindung (11) zur Befestigung des Depots (13) auf dem Bauteil und zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Leiterbahn (L1) und eine zweite elektrisch leitfähige Verbindung (12) zur Befestigung des Depots (13) auf dem Bauteil und zur elektrischen Kontaktierung einer zweiten Leiterbahn (L2). Sensorelement (10) nach Anspruch 1 , wobei das Sensorelement (10) in Form eines SMD-Bauelementes ausgeführt ist, und/oder wobei das Depot (13) in Form einer Tablette ausgebildet ist, und/oder wobei das Depot (13) einen zusammengepressten pulverigen elektrolytbildenden Stoff, insbesondere Salz, aufweist, und/oder wobei das Bauteil in Form einer Leiterplatte (101) ausgeführt ist. Sensorelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrisch leitfähige Verbindung (11) ein erstes Kontaktelement, insbesondere in Form einer Lötstelle, vorzugsweise aufweisend Zinn, aufweist, und/oder wobei die zweite elektrisch leitfähige Verbindung (12) ein zweites Kontaktelement, insbesondere in Form einer Lötstelle, vorzugsweise aufweisend Zinn, aufweist. Sensorelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Depot (13) eine erste, insbesondere einteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur (S1) mit einem ersten definierten elektrischen Widerstand (R1) aufweist, wobei insbesondere die erste elektrisch leitende Struktur (S1) mit der ersten Leiterbahn (L1) und der zweiten Leiterbahn (L2) elektrisch kontaktiert ist, wobei vorzugsweise die erste elektrisch leitende Struktur (S1) sinusförmig, mäanderförmig und/oder gitterförmig ausgeführt ist. Sensorelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Depot (13) eine zweite, insbesondere zweiteilige, vorzugsweise integral ausgebildete, elektrisch leitende Struktur (S2) mit einem zweiten definierten elektrischen Widerstand (R2) aufweist, wobei insbesondere die zweite elektrisch leitende Struktur (S2) eine erste Teilstruktur (T1) und eine zweite Teilstruktur (T2) aufweist, die voneinander getrennt und/oder beabstandet, insbesondere innerhalb des Depots (13), angeordnet sind, wobei vorzugsweise die erste Teilstruktur (T1) mit der ersten Leiterbahn (L1) und die zweite Teilstruktur (T2) mit der zweiten Leiterbahn (L2) elektrisch kontaktiert sind, wobei bevorzugt die erste Teilstruktur (T1) und die zweite Teilstruktur (T2) kammförmig und/oder fischgratförmig ausgeführt sind und/oder ineinander eingreifen. Sensorelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Depot (13) in einer Halterung (14), insbesondere aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material, aufgenommen ist. Verwendung eines Sensorelementes (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als ein SMD-Bauelement. Sensoreinheit (100) zum Sensieren von Flüssigkeiten, aufweisend: mindestens ein Sensorelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und eine Messeinheit (20) zum Erfassen eines elektrischen Widerstandes zwischen der ersten Leiterbahn (L1) und der zweiten Leiterbahn (L2). Leiterplatte (101) mit einer Sensoreinheit (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, insbesondere für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges. Verwendung einer Leiterplatte (101) nach dem vorhergehenden Anspruch für ein Steuergerät eines Lenksystems und/oder eines Batteriesystems eines Fahrzeuges. Fahrzeug mit mindestens einer Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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