WO2008017531A1 - Circuit module - Google Patents
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- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
Definitions
- the invention relates to a circuit module which can be used in particular for a tire sensor.
- LTCC circuit carriers are known, among other things, as circuit carriers for sensor modules.
- the LTCC technology Low Temperature Co-fired Ceramic makes it possible to realize ceramic wiring substrates in multi-layer design.
- the LTCC is assembled and processed from unsintered, green tapes before being sintered at a maximum of 900 ° C.
- the base material of these films is a mixture of glass, ceramic and organic solvents. In this case, one can fall back on a variety of ceramic materials, which may also have functional properties, whereby the integration of dielectric, piezoelectric, ferroelectric or ferromagnetic states is possible.
- Tire sensors are used in particular for measuring the tire internal pressure, the temperature or accelerations or vibrations that occur on the tire.
- a sensor module with a circuit carrier, at least one sensor component, a battery as an energy source and an antenna is formed, via which data is transmitted to a transceiver device on the vehicle.
- the sensor module is usually mounted on the tire rim, as on the one hand an introduction into the rubber material by vulcanizing a very high temperature resistance and on the other hand, the galvanic cells used as batteries must be disposed of separately from the rubber material of the tire. Also, the use of batteries or galvanic cells due to their sizes leads to dimensions that are too large for tire integration.
- the invention is based on the idea of providing an energy converter in the circuit module which converts the deformation energies occurring due to the piezoelectric effect into mechanical stress, in particular due to bending and / or pressure, which can be used to supply the electronics.
- the energy generated can also be cached in an energy storage.
- energy storage e.g. a capacitor or an accumulator can be used.
- the energy store may be formed entirely or partially in one or more layers of the circuit carrier. This can be done in particular by forming an integrated capacitor, which is formed by large-area metal surfaces on the upper and lower sides of one or more layers. Such a capacitor also serves for smoothing the generated piezoelectric voltage. According to the invention thus the integration of an energy storage is possible, which endures the temperatures occurring in an LTCC process of up to 900 0 C. As an alternative to the formation of the energy storage in the circuit carrier, this can also be used as a component, for. B. SMD component, are mounted on the circuit board. In addition to capacitors z. As well as the Ensatz of accumulators, such as a Ni-MH or Li-ion battery possible. Furthermore, on the circuit carrier, for example, a sensor component and optionally a control chip and provided for the antenna supply components such as oscillator, RF chip, etc. are mounted.
- the power supply circuit also includes other components, e.g. B. a rectifier for rectifying the occurring during flexural vibrations different polarities of the piezoelectric voltage. These components too can be obtained by formation of e.g. Diodes and resistors between the layers or be formed on the top and bottom of the layers. Alternatively, for this purpose, a mounted component may be provided, e.g. also as a combined component for voltage conversion and energy storage.
- a conventional power supply by means of battery can be omitted. Due to the construction and connection concept according to the invention, a stress-based energy converter can be elegantly coupled to a sensor system, so that a highly integrated sensor module can be realized with significant cost advantages.
- the circuit carrier can be designed, in particular, as a LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) circuit carrier with a plurality of ceramic circuit levels.
- LTCC circuit carrier offers a high temperature resistance, so that a tire sensor module for direct vulcanization in the rubber material of the tire, for example, in the region of the tread of the tire can be formed. Just such an insert ensures during operation, the power supply of the circuit module with mechanical deformation.
- the stress-generating layer may be provided as a layer of the green sheet sintered layer stack.
- a voltage-generating layer for example, a cap or a lid can be placed after sintering and loading and, for example, soldered or glued.
- all layers of the circuit substrate may be made of piezoelectric ceramic material and used to generate voltage.
- the piezoelectricity is generally formed by subsequently impressing an embossing voltage to align the individual ferroelectric domains or white areas.
- the entire circuit carrier can be subsequently exposed to the embossing voltage, or in the formation of individual piezoelectric layers, only the respective position.
- the circuit module according to the invention can be made small and compact, since no additional power source is required.
- FIG. 1 shows a circuit module according to the invention as an LTCC module with drawn voltage supply levels in cross section.
- 2 shows a further circuit module according to the invention as an LTCC module with a subsequently soldered or glued upper or bottom cover made of piezoelectric ceramic material.
- a circuit module 1 according to the invention is designed as an LTCC module 1 with an LTCC circuit carrier 2 made up of a plurality of layers 3, 3.1.
- the individual layers 3 are each made of a ceramic material and have on their upper side 3 a and / or its lower side 3 b conductive areas, in particular metallizations, which serve as structured tracks 4 and capacitor electrodes 5, for example.
- resistors 6 and other functional devices or components can be formed on the upper and lower sides 3a, 3b of the layers 3, 3.1 in a manner known per se.
- plated-through holes 7 run through the layers 3, 3.1 in the vertical direction.
- one or more layers 3 may be made of a non-ceramic material; however, the circuit carrier 2 is preferably made entirely as LTCC by pressing on and sintering flexible green tapes.
- the circuit carrier 2 is equipped with components 8, 9.
- integrated circuits (IC) 8 and sensor chips, e.g. MEMS (micro-electro-mechanical system) components 9 are mounted, depending on the application z. B. pressure and / or temperature and / or acceleration sensor components 9 are used.
- IC integrated circuits
- MEMS micro-electro-mechanical system
- the assembled components 8, 9 can be contacted by means of pins, but pins can break in the occurring mechanical stresses.
- a top layer 12 as a cap 12 can be subsequently applied by means of an adhesive layer 15 or solder layer 15 on the LTCC stack 3, 3.1, wherein the components 8, 9 are fastened to the cap 12 so that they are in a free space 14 are received within the circuit substrate 2, wherein the contacting of the components 8, 9 in this case can be done according to FIG. 1 with the other layers 3, 3.1 below the free space 14.
- the Structural elements 8, 9 also be fixed according to FIG. 2 on the uppermost layer 3, 3.1 below the cap layer 12.
- FIG. 1 shows, by way of example, an upper layer 3.1 serving to contact the components 8, 9 and, for example, FIG. the two lower layers 3.1 as voltage-generating layers 3.1 made of piezoelectric material.
- the cap layer 12 on the upper side and optionally underside of the circuit module 1 are designed as voltage-generating layers 12.
- the number and position of the voltage-generating layers can be chosen freely;
- all sintered layers 3.1, possibly also the additional cap layers 12 are made as a voltage-generating layers of piezoelectric material.
- the piezoelectric layers 3.1 can accordingly also serve as carriers of the electronic components 8, 9 and signal planes, i. on its top side 3a and / or bottom 3b conductor tracks 4 and optionally large-area conductive regions 5 are formed. As a result, a simple manufacturing process can be achieved.
- the piezoelectric layers 3.1 and 12 are advantageously as far away from the neutral bending line B of the circuit module 1.
- the outer layers 3.1 or 12 of the LTCC circuit substrate 2 can be provided as voltage-generating piezoelectric layers, in particular, since these are exposed to maximum expansion or compression.
- a piezo voltage Up can be induced both during elongation and during compression.
- the piezoelectric layers 3.1, 12 are provided with at least two electrodes 16 on the upper side 3a and the lower side 3b, at which the generated piezoelectric voltage Up is tapped;
- the piezo voltage Up is advantageously tapped always between the top 3a and the bottom 3b even with different mechanical loads.
- the contacts 16 are designed as full-surface metallizations; but they can also be structured, wherein they are then advantageously formed as contact surfaces or contact strips on laterally outer regions of the layers 3.1, 12.
- a piezo voltage Up can be generated during deformations according to the 33-effect and / or 31 effect, i. according to the effect of bending under bending stresses or deformation perpendicular to the electrodes or the effect of 33 under compressive stresses or deformation in the direction of the electrodes, and thus be used along all three spatial directions X, Y, Z.
- the circuit module 1 can be used in particular as a tire sensor module for measuring the pressure (tire internal pressure) and / or temperature and / or acceleration or vibration.
- an antenna 20 may be provided for receiving and transmitting antenna signals, for data transmission with a corresponding transceiver unit on the vehicle, which is designed as shown by way of example in FIG. 1 on an outer side of the sensor module, or else in an additional housing.
- no further housing is used, since then the mechanical deformations of the circuit module 1 are larger.
- the circuit module 1 can, as shown in FIGS. 1, 2, be accommodated directly or else in an additional housing in the rubber material of the vehicle body. mature, for example, in the area of the tread, are vulcanized so that the whisking forces occurring during the drive constantly through the circuit module 1 or Wegbiegen and thus constantly energy is generated.
- the circuit module 1 according to the invention thus acts as a mechanical electrical energy converter.
- the material of the piezoelectric layers 3.1, 12 may be e.g. Lead zirconate titanate (PZT).
- PZT Lead zirconate titanate
- the piezoelectric layers 3.1 and / or 12 are advantageously made of inorganic, ferroelectric and polycrystalline ceramic materials.
- an embossing voltage is applied after the sintering process and aligned the electrical dipoles of the individual domains.
- the piezoelectric layers are integrated together with further layers in the circuit carrier 2, the embossing voltage is applied over the entire sintered LTCC circuit carrier 2. In the case of subsequent application of a piezoelectric layer 12, this is advantageously embossed beforehand.
- a power supply circuit 36 is formed which receives the generated piezoelectric voltage Up and preferably has a rectifier 41. Furthermore, an energy storage 37 is advantageously provided, the z. B. is designed as a capacitor 37 and stores the rectified piezo voltage Up.
- the internal capacitor 37 may be formed by large metal surfaces 5, e.g. be formed on the top 3a and the bottom 3b of a layer 3. In this case, in particular, a plurality of such metal surfaces 5 - in a manner known per se - may be formed in a comb-like manner in one another in order to serve as a capacitor 37.
- the energy accumulator embodied as a capacitor or accumulator can also be used as an additional component 38 in addition to the components. be mounted 8, 9.
- the power supply circuit together with the rectifier as a device 39, z. B. SMD component be mounted on or in the circuit substrate 2.
- Fig. 2 are thus - purely by way of example - the two additional components 38, 39 located.
- the embodiment of FIG. 2 can also be realized according to FIG. 1 with internal power supply circuit 36 and energy storage 37.
- the mechanical energy entering through different loads can be converted into electrical energy, i. a piezo voltage Up converted, rectified and stored and thus continuously for the operation of the components 8, 9 and the antenna 20 are used.
- the circuit module 1 can thus be completely self-sufficient.
Abstract
The invention relates to a circuit module (2), comprising at least: a circuit carrier (2), which has at least two layers (3, 3.1, 12), wherein at least one layer (3.1, 12) is formed entirely or partially from a piezoelectric material as a voltage-generating layer (3.1, 12) and has at least two electrodes (16) for tapping a piezo voltage (Up) generated in the voltage-generating layer (12, 3.1) upon mechanical deformation of the circuit carrier (2), and a current supply circuit (36, 37, 41), which receives the piezo voltage (Up) and serves as a voltage source for supplying current to the circuit module.
Description
Titel title
Schaltungsmodulcircuit module
Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul, das insbesondere für einen Reifensensor einsetzbar ist.The invention relates to a circuit module which can be used in particular for a tire sensor.
Stand der TechnikState of the art
Als Schaltungsträger für Sensormodule sind unter anderem LTCC-Schal- tungsträger bekannt. Die LTCC-Technologie (Low Temperature Co-fired Ce- ramic) ermöglicht es, keramische Verdrahtungsträger im Mehrlagenaufbau zu realisieren.LTCC circuit carriers are known, among other things, as circuit carriers for sensor modules. The LTCC technology (Low Temperature Co-fired Ceramic) makes it possible to realize ceramic wiring substrates in multi-layer design.
Die LTCC wird aus ungesinterten, flexiblen Folien (green tapes) zusammengesetzt und bearbeitet, bevor sie bei maximal 900 0C gesintert wird. Als Ba- sismaterial dieser Folien kommt ein Gemisch aus Glas, Keramik und organischen Lösungsmitteln zum Einsatz. Hierbei kann auf vielfältige Keramikmaterialien zurückgegriffen werden, die auch funktionale Eigenschaften besitzen können, wodurch die Integration von dielektrischen, piezoelektrischen, ferro- elektrischen oder ferrromagnetischen Lagen möglich ist.The LTCC is assembled and processed from unsintered, green tapes before being sintered at a maximum of 900 ° C. The base material of these films is a mixture of glass, ceramic and organic solvents. In this case, one can fall back on a variety of ceramic materials, which may also have functional properties, whereby the integration of dielectric, piezoelectric, ferroelectric or ferromagnetic states is possible.
Reifensensoren dienen insbesondere zur Messung des Reifeninnendrucks, der Temperatur oder von Beschleunigungen bzw. Vibrationen, die am Reifen auftreten. Hierbei wird in der Regel ein Sensormodul mit einem Schaltungsträger, mindestens einem Sensorbauelement, einer Batterie als Energiequel- Ie und einer Antenne gebildet, über die an eine Sende-Empfangs-Einrichtung am Fahrzeug Daten übermittelt werden.Tire sensors are used in particular for measuring the tire internal pressure, the temperature or accelerations or vibrations that occur on the tire. In this case, as a rule, a sensor module with a circuit carrier, at least one sensor component, a battery as an energy source and an antenna is formed, via which data is transmitted to a transceiver device on the vehicle.
Das Sensormodul wird in der Regel an der Reifenfelge montiert, da zum einen eine Einbringung in das Gummimaterial durch Einvulkanisieren eine sehr
hohe Temperaturbeständigkeit verlangt und zum anderen die als Batterien eingesetzten galvanischen Zellen getrennt vom Gummimaterial des Reifens zu entsorgen sind. Auch führt die Verwendung von Batterien bzw. galvanischer Zellen aufgrund deren Baugrößen zu Dimensionierungen, die zu groß sind für eine Reifenintegration.The sensor module is usually mounted on the tire rim, as on the one hand an introduction into the rubber material by vulcanizing a very high temperature resistance and on the other hand, the galvanic cells used as batteries must be disposed of separately from the rubber material of the tire. Also, the use of batteries or galvanic cells due to their sizes leads to dimensions that are too large for tire integration.
Bei einer derartigen Anbringung an der Reifenfelge können jedoch z.B. die in der Lauffläche auftretenden Schwingungen und die Reifentemperatur nicht direkt gemessen werden. Weiterhin ist die Lebensdauer der Batterie be- grenzt.However, with such attachment to the tire rim, e.g. the vibrations occurring in the tread and the tire temperature can not be measured directly. Furthermore, the life of the battery is limited.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in dem Schaltungsmodul einen Energiewandler vorzusehen, der die durch mechanische Belastung, insbesondere durch Biegung und/oder Druck auftretenden Verformungsenergien aufgrund des piezoelektrischen Effektes in eine elektrische Spannung umwandelt, die zur Versorgung der Elektronik verwendet werden kann.The invention is based on the idea of providing an energy converter in the circuit module which converts the deformation energies occurring due to the piezoelectric effect into mechanical stress, in particular due to bending and / or pressure, which can be used to supply the electronics.
Insbesondere bei diskontinuierlichen mechanischen Belastungen bzw. diskontinuierlichem Betrieb der Elektronik kann die generierte Energie auch in einem Energiespeicher zwischengespeichert werden. Als Energiespeicher kann z.B. ein Kondensator oder auch ein Akkumulator verwendet werden.In particular, in discontinuous mechanical loads or discontinuous operation of the electronics, the energy generated can also be cached in an energy storage. As energy storage, e.g. a capacitor or an accumulator can be used.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Energiespeicher ganz oder teilweise in einer oder mehreren Lagen des Schaltungsträgers ausgebildet werden. Dies kann insbesondere durch Ausbildung eines integrierten Kondensators erfolgen, der durch großflächige Metallflächen auf den Ober- und Unterseiten von ein oder mehreren Lagen ausgebildet wird. Ein derartiger Kondensator dient hierbei auch zur Glättung der erzeugten Piezospannung. Erfindungsgemäß wird somit die Integration eines Energiespeichers ermöglicht, der die bei einem LTCC-Prozess auftretenden Temperaturen von bis 9000C erträgt.
Alternativ zur Ausbildung der des Energiespeichers in dem Schaltungsträger kann dieser auch als Bauelement, z. B. SMD-Bauelement, auf dem Schaltungsträger montiert werden. Neben Kondensatoren ist z. B. auch der Ensatz von Akkumulatoren , z.B. einem Ni-MH- oder Li-Ionen-Akku möglich. Weiterhin können auf dem Schaltungsträger z.B. ein Sensor-Bauelement und gegebenenfalls ein Steuerchip sowie für die Antennenversorgung vorgesehen Bauelemente wie Oszillator, RF-Chip usw. montiert werden.According to one embodiment, the energy store may be formed entirely or partially in one or more layers of the circuit carrier. This can be done in particular by forming an integrated capacitor, which is formed by large-area metal surfaces on the upper and lower sides of one or more layers. Such a capacitor also serves for smoothing the generated piezoelectric voltage. According to the invention thus the integration of an energy storage is possible, which endures the temperatures occurring in an LTCC process of up to 900 0 C. As an alternative to the formation of the energy storage in the circuit carrier, this can also be used as a component, for. B. SMD component, are mounted on the circuit board. In addition to capacitors z. As well as the Ensatz of accumulators, such as a Ni-MH or Li-ion battery possible. Furthermore, on the circuit carrier, for example, a sensor component and optionally a control chip and provided for the antenna supply components such as oscillator, RF chip, etc. are mounted.
Die Stromversorgungsschaltung weist auch weitere Komponenten auf, z. B. einen Gleichrichter zur Gleichrichtung der bei Biegeschwingungen auftretenden unterschiedlichen Polaritäten der Piezospannung. Auch diese Komponenten können durch Ausbildung von z.B. Dioden und Widerständen zwischen den Lagen bzw. auf Ober- und Unterseite der Lagen ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann auch hierfür ein montiertes Bauelement vorgesehen sein, z.B. auch als kombiniertes Bauelement zur Spannungswandlung und Energiespeicherung.The power supply circuit also includes other components, e.g. B. a rectifier for rectifying the occurring during flexural vibrations different polarities of the piezoelectric voltage. These components too can be obtained by formation of e.g. Diodes and resistors between the layers or be formed on the top and bottom of the layers. Alternatively, for this purpose, a mounted component may be provided, e.g. also as a combined component for voltage conversion and energy storage.
Somit kann eine konventionelle Energieversorgung mittels Batterie entfallen. Durch das erfindungsgemäße Aufbau- und Verbindungskonzept kann ein stressbasierter Energiewandler elegant an ein Sensorsystem gekoppelt werden, so dass ein hochintegriertes Sensormodul mit deutlichen Kostenvorteilen realisierbar ist.Thus, a conventional power supply by means of battery can be omitted. Due to the construction and connection concept according to the invention, a stress-based energy converter can be elegantly coupled to a sensor system, so that a highly integrated sensor module can be realized with significant cost advantages.
Der Schaltungsträger kann insbesondere als LTCC (Low Temperature Co- fired Ceramic)-Schaltungsträger mit mehreren keramischen Schaltungsebenen ausgebildet sein. Ein derartiger LTCC-Schaltungsträger bietet eine hohe Temperaturbeständigkeit, so dass ein Reifensensormodul zum direkten Einvulkanisieren in das Gummimaterial des Reifens, z.B. auch im Bereich der Lauffläche des Reifens, ausgebildet werden kann. Gerade ein derartiger Einsatz gewährleistet im Betrieb die Energieversorgung des Schaltungsmoduls mit mechanischen Verformungen.
Die spannungserzeugende Lage kann als eine Lage des aus green tapes gesinterten Lagenstapels vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann als spannungserzeugende Lage z.B. eine Kappe oder ein Deckel nach dem Sintern und Bestücken aufgesetzt und z.B. verlötet oder verklebt werden. Grundsätzlich können auch sämtliche Lagen des Schaltungsträgers aus piezoelektrischen Keramikmaterial hergestellt sein und zur Spannungszeugung dienen.The circuit carrier can be designed, in particular, as a LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) circuit carrier with a plurality of ceramic circuit levels. Such LTCC circuit carrier offers a high temperature resistance, so that a tire sensor module for direct vulcanization in the rubber material of the tire, for example, in the region of the tread of the tire can be formed. Just such an insert ensures during operation, the power supply of the circuit module with mechanical deformation. The stress-generating layer may be provided as a layer of the green sheet sintered layer stack. Alternatively or additionally, as a voltage-generating layer, for example, a cap or a lid can be placed after sintering and loading and, for example, soldered or glued. In principle, all layers of the circuit substrate may be made of piezoelectric ceramic material and used to generate voltage.
Als Material der spannungserzeugenden Lage kann z.B. Bleizirkonat-Titanat (PZT) dienen. Die Piezoelektrizität wird im Allgemeinen durch nachträgliches Aufprägen einer Prägespannung zur Ausrichtung der einzelnen ferroelektri- schen Domänen bzw. Weißschen Bezirke ausgebildet. Hierzu kann der gesamte Schaltungsträger nachträglich der Prägespannung ausgesetzt werden, oder bei Ausbildung einzelner piezoelektrischer Lagen nur die jeweilige Lage.As a material of the voltage generating layer, e.g. Lead zirconate titanate (PZT). The piezoelectricity is generally formed by subsequently impressing an embossing voltage to align the individual ferroelectric domains or white areas. For this purpose, the entire circuit carrier can be subsequently exposed to the embossing voltage, or in the formation of individual piezoelectric layers, only the respective position.
Das erfindungsgemäße Schaltungsmodul kann klein und kompakt gebaut werden, da keine zusätzliche Energiequelle erforderlich ist.The circuit module according to the invention can be made small and compact, since no additional power source is required.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings of some embodiments. Show it:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltungsmodul als LTCC-Modul mit eingezeichneten Spannungsversorgungsebenen im Querschnitt; Fig. 2 ein weiteres erfindungsgemäßes Schaltungsmodul als LTCC- Modul mit nachträglich aufgelötetem oder -geklebten Ober- o- der Unterseitendeckel aus piezoelektrischem Keramikmaterial.1 shows a circuit module according to the invention as an LTCC module with drawn voltage supply levels in cross section. 2 shows a further circuit module according to the invention as an LTCC module with a subsequently soldered or glued upper or bottom cover made of piezoelectric ceramic material.
Ausführungsformen der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Schaltungsmodul 1 ist als LTCC-Modul 1 mit einem LTCC-Schaltungsträger 2 aus mehreren Lagen 3, 3.1 ausgebildet. Die einzelnen Lagen 3 sind jeweils aus einem keramischen Material hergestellt und weisen auf ihrer Oberseite 3a und/oder ihrer Unterseite 3b leitende Bereiche, insbesondere Metallisierungen auf, die strukturiert als Leiterbahnen 4 und z.B. Kondensatorelektroden 5 dienen. Weiterhin können in an sich bekannter Weise Widerstände 6 und andere Funktionseinrichtungen bzw. Bauelemente auf den Ober- und Unterseiten 3a, 3b der Lagen 3, 3.1 ausgebildet sein. Weiterhin verlaufen Durchkontaktierungen 7 in vertikaler Richtung durch die La- gen 3, 3.1 hindurch. Grundsätzlich können auch ein oder mehrere Lagen 3 aus einem nicht keramischen Material hergestellt sein; vorzugsweise ist der Schaltungsträger 2 jedoch vollständig als LTCC hergestellt, indem flexible Ausgangsfolien (green tapes) aufeinander gepresst und gesintert werden.Embodiments of the invention A circuit module 1 according to the invention is designed as an LTCC module 1 with an LTCC circuit carrier 2 made up of a plurality of layers 3, 3.1. The individual layers 3 are each made of a ceramic material and have on their upper side 3 a and / or its lower side 3 b conductive areas, in particular metallizations, which serve as structured tracks 4 and capacitor electrodes 5, for example. Furthermore, resistors 6 and other functional devices or components can be formed on the upper and lower sides 3a, 3b of the layers 3, 3.1 in a manner known per se. Furthermore, plated-through holes 7 run through the layers 3, 3.1 in the vertical direction. In principle, one or more layers 3 may be made of a non-ceramic material; however, the circuit carrier 2 is preferably made entirely as LTCC by pressing on and sintering flexible green tapes.
Der Schaltungsträger 2 ist mit Bauelementen 8, 9 bestückt. Hier können insbesondere integrierte Schaltkreise (IC) 8 und Sensorchips, z.B. MEMS (Mik- ro-Elektro-Mechanisches-System) -Bauelemente 9 montiert werden, wobei je nach Einsatz z. B. Druck- und/oder Temperatur- und/oder Beschleunigungssensor-Bauelemente 9 eingesetzt werden.The circuit carrier 2 is equipped with components 8, 9. In particular, integrated circuits (IC) 8 and sensor chips, e.g. MEMS (micro-electro-mechanical system) components 9 are mounted, depending on the application z. B. pressure and / or temperature and / or acceleration sensor components 9 are used.
Die montierten Bauelemente 8, 9 können mittels Pins kontaktiert werden, wobei Pins bei den auftretenden mechanischen Beanspruchungen jedoch brechen können. Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung über eine Klebeschicht 13 und die Kontaktierung über Die-Pads 10 auf der Ober- oder Un- terseite der Lagen 3, 3.1 , oder die Befestigung und Kontaktierung über Die- Pads 10 mittels Lot oder Leitkleber. Gemäß Fig. 1 kann eine oberste Lage 12 als Kappe 12 nachträglich mittels einer Kleberschicht 15 oder Lotschicht 15 auf dem LTCC-Stapel 3, 3.1 angebracht sein, wobei auf der Kappe 12 die Bauelemente 8, 9 befestigt sind, so dass diese in einem Freiraum 14 inner- halb des Schaltungsträgers 2 aufgenommen sind, wobei die Kontaktierung der Bauelemente 8, 9 hierbei gemäß Fig. 1 auch mit den weiteren Lagen 3, 3.1 unterhalb des Freiraums 14 erfolgen kann. Alternativ hierzu können die
Bauelemente 8, 9 auch gemäß Fig. 2 auf der obersten Lage 3, 3.1 unterhalb der Kappenlage 12 befestigt sein.The assembled components 8, 9 can be contacted by means of pins, but pins can break in the occurring mechanical stresses. Advantageously, the attachment via an adhesive layer 13 and the contacting via die pads 10 on the top or bottom of the layers 3, 3.1, or the attachment and contacting via die pads 10 by means of solder or conductive adhesive. According to FIG. 1, a top layer 12 as a cap 12 can be subsequently applied by means of an adhesive layer 15 or solder layer 15 on the LTCC stack 3, 3.1, wherein the components 8, 9 are fastened to the cap 12 so that they are in a free space 14 are received within the circuit substrate 2, wherein the contacting of the components 8, 9 in this case can be done according to FIG. 1 with the other layers 3, 3.1 below the free space 14. Alternatively, the Structural elements 8, 9 also be fixed according to FIG. 2 on the uppermost layer 3, 3.1 below the cap layer 12.
Erfindungsgemäß ist zumindest ein Teilbereich mindestens einer Lage 3.1 , 12, d.h. einer Lage 3.1 des LTCC-Stapels und/oder einer nachträglich aufge- setzen Lage 12, aus einem piezoelektrischem Material hergestellt. Vorteilhafterweise ist eine ganze Lage 12 und/oder 3.1 aus piezoelektrischem Material hergestellt, um als Spannungsquelle des gesamten Schaltungsmoduls 1 zu wirken. In Fig. 1 sind beispielhaft eine der Kontaktierung der Bauele- mente 8, 9 dienende obere Lage 3.1 sowie z.B. die beiden unteren Lagen 3.1 als spannungserzeugende Lagen 3.1 aus piezoelektrischem Material hergestellt. Gemäß Fig. 2 sind die Kappenlage 12 auf der Oberseite und gegebenenfalls Unterseite des Schaltungmoduls 1 als spannungserzeugende Lagen 12 ausgebildet.According to the invention, at least a portion of at least one layer 3.1, 12, i. a layer 3.1 of the LTCC stack and / or a subsequently applied layer 12, made of a piezoelectric material. Advantageously, an entire layer 12 and / or 3.1 made of piezoelectric material to act as a voltage source of the entire circuit module 1. FIG. 1 shows, by way of example, an upper layer 3.1 serving to contact the components 8, 9 and, for example, FIG. the two lower layers 3.1 as voltage-generating layers 3.1 made of piezoelectric material. According to FIG. 2, the cap layer 12 on the upper side and optionally underside of the circuit module 1 are designed as voltage-generating layers 12.
Erfindungsgemäß kann die Anzahl und Position der spannungserzeugenden Lagen frei gewählt werden; somit ist es auch möglich, dass sämtliche gesinterten Lagen 3.1 , gegebenenfalls auch die zusätzlichen Kappenlagen 12, als spannungserzeugende Lagen aus piezoelektrischem Material gefertigt sind.According to the invention, the number and position of the voltage-generating layers can be chosen freely; Thus, it is also possible that all sintered layers 3.1, possibly also the additional cap layers 12 are made as a voltage-generating layers of piezoelectric material.
Die piezoelektrischen Lagen 3.1 können entsprechend auch als Träger der elektronischen Bauelemente 8, 9 und Signalebenen dienen, d.h. auf ihrer Oberseite 3a und/oder Unterseite 3b sind Leiterbahnen 4 und gegebenenfalls großflächige leitfähige Bereiche 5 ausgebildet. Hierdurch kann ein einfacher Herstellungsprozess erreicht werden.The piezoelectric layers 3.1 can accordingly also serve as carriers of the electronic components 8, 9 and signal planes, i. on its top side 3a and / or bottom 3b conductor tracks 4 and optionally large-area conductive regions 5 are formed. As a result, a simple manufacturing process can be achieved.
Die piezoelektrischen Lagen 3.1 bzw. 12 sind vorteilhafterweise möglichst weit von der neutralen Biegelinie B des Schaltungsmoduls 1 entfernt. Hierzu können als spannungserzeugende piezoelektrische Lagen insbesondere die äußeren Lagen 3.1 oder 12 des LTCC-Schaltungsträgers 2 vorgesehen sein, da diese der maximalen Dehnung bzw. Stauchung ausgesetzt sind.
Hierbei kann eine Piezospannung Up sowohl bei Dehnung als auch bei Stauchung induziert werden.The piezoelectric layers 3.1 and 12 are advantageously as far away from the neutral bending line B of the circuit module 1. For this purpose, the outer layers 3.1 or 12 of the LTCC circuit substrate 2 can be provided as voltage-generating piezoelectric layers, in particular, since these are exposed to maximum expansion or compression. In this case, a piezo voltage Up can be induced both during elongation and during compression.
Die piezoelektrischen Lagen 3.1 , 12 sind mit mindestens zwei Elektroden 16 auf der Oberseite 3a und der Unterseite 3b versehen, an denen die erzeugte Piezospannung Up abgegriffen wird; hierbei wird die Piezospannung Up vorteilhafterweise auch bei unterschiedlichen mechanischen Belastungen immer zwischen der Oberseite 3a und der Unterseite 3b abgegriffen. Um den Pie- zoeffekt weitgehend auszunutzen, sind die Kontakte 16 als vollflächige Me- tallisierungen ausgebildet; sie können aber auch strukturiert sein, wobei sie dann vorteilhafterweise als Kontaktflächen oder Kontaktstreifen an lateral äußeren Bereichen der Lagen 3.1 , 12 ausgebildet sind.The piezoelectric layers 3.1, 12 are provided with at least two electrodes 16 on the upper side 3a and the lower side 3b, at which the generated piezoelectric voltage Up is tapped; Here, the piezo voltage Up is advantageously tapped always between the top 3a and the bottom 3b even with different mechanical loads. In order to make the most of the piezoelectric effect, the contacts 16 are designed as full-surface metallizations; but they can also be structured, wherein they are then advantageously formed as contact surfaces or contact strips on laterally outer regions of the layers 3.1, 12.
Erfindungsgemäß kann eine erzeuge Piezospannung Up bei Verformungen gemäß dem 33-Effekt und/oder 31 -Effekt, d.h. gemäß dem 31 -Effekt bei Biegebeanspruchungen bzw. Verformung senkrecht zu den Elektroden oder dem 33-Effekt bei Druckbeanspruchungen bzw. bei Verformung in Richtung der Elektroden, und somit entlang sämtlicher drei Raumrichtungen X, Y, Z ausgenutzt werden.According to the invention, a piezo voltage Up can be generated during deformations according to the 33-effect and / or 31 effect, i. according to the effect of bending under bending stresses or deformation perpendicular to the electrodes or the effect of 33 under compressive stresses or deformation in the direction of the electrodes, and thus be used along all three spatial directions X, Y, Z.
Das Schaltungsmodul 1 kann insbesondere als Reifensensormodul zur Messung des Drucks (Reifeninnendrucks) und/oder Temperatur und/oder Beschleunigung bzw. Vibration verwendet werden. Hierbei kann eine Antenne 20 zur Aufnahme und Aussendung von Antennensignalen, zur Datenüber- mittlung mit einer entsprechenden Sende-Empfangseinheit am Fahrzeug vorgesehen sein, die wie beispielhaft in Fig. 1 gezeigt auf einer Außenseite des Sensormoduls, oder auch in einem zusätzlichen Gehäuse ausgebildet ist. Vorteilhafterweise wird kein weiteres Gehäuse verwendet, da dann die mechanischen Verformungen des Schaltungsmoduls 1 größer sind.The circuit module 1 can be used in particular as a tire sensor module for measuring the pressure (tire internal pressure) and / or temperature and / or acceleration or vibration. In this case, an antenna 20 may be provided for receiving and transmitting antenna signals, for data transmission with a corresponding transceiver unit on the vehicle, which is designed as shown by way of example in FIG. 1 on an outer side of the sensor module, or else in an additional housing. Advantageously, no further housing is used, since then the mechanical deformations of the circuit module 1 are larger.
Das Schaltungsmodul 1 kann wie in Fig. 1 ,2 gezeigt direkt oder auch in einem zusätzlichen Gehäuse aufgenommen im Gummimaterial des Fahrzeug-
reifens, z.B. auch im Bereich der Lauffläche, einvulkanisiert werden, so dass die bei der Fahrt auftretenden Walkkräfte ständig das Schaltungsmodul 1 durchwalken bzw. durchbiegen und somit ständig Energie erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Schaltungsmodul 1 wirkt somit als mechanisch- elektrischer Energiewandler.The circuit module 1 can, as shown in FIGS. 1, 2, be accommodated directly or else in an additional housing in the rubber material of the vehicle body. mature, for example, in the area of the tread, are vulcanized so that the whisking forces occurring during the drive constantly through the circuit module 1 or durchbiegen and thus constantly energy is generated. The circuit module 1 according to the invention thus acts as a mechanical electrical energy converter.
Das Material der piezoelektrischen Lagen 3.1 , 12 kann z.B. Bleizirkonat- Ti- tanat (PZT) sein. Grundsätzlich kann die Piezokeramik bereits vor dem Sintern in dem green tape vorliegen oder erst beim Sintern ausgebildet werden. Die piezoelektrischen Lagen 3.1 und/oder 12 werden vorteilhafterweise aus anorganischen, ferroelektrischen und polykristallinen Keramikwerkstoffen gefertigt. Hierbei wird nach dem Sinterprozess ein Prägespannung angelegt und die elektrischen Dipole der einzelnen Domänen ausgerichtet. Bei Einbinden der piezoelektrischen Lagen zusammen mit weiteren Lagen in den Schaltungsträger 2 erfolgt das Anlegen der Prägespannung über den gesamten gesinterten LTCC-Schaltungsträger 2. Bei nachträglichem Aufbringen einer piezoelektrischen Lage 12 wird diese vorteilhafterweise bereits vorher geprägt.The material of the piezoelectric layers 3.1, 12 may be e.g. Lead zirconate titanate (PZT). In principle, the piezoceramic can already be present in the green tape before sintering or can only be formed during sintering. The piezoelectric layers 3.1 and / or 12 are advantageously made of inorganic, ferroelectric and polycrystalline ceramic materials. In this case, an embossing voltage is applied after the sintering process and aligned the electrical dipoles of the individual domains. When the piezoelectric layers are integrated together with further layers in the circuit carrier 2, the embossing voltage is applied over the entire sintered LTCC circuit carrier 2. In the case of subsequent application of a piezoelectric layer 12, this is advantageously embossed beforehand.
In oder auf dem LTCC-Schaltungsträger 2 ist eine Stromversorgungsschaltung 36 ausgebildet, die die erzeugte Piezospannung Up aufnimmt und vorzugsweise einen Gleichrichter 41 aufweist. Weiterhin ist vorteilhafterweise ein Energiespeicher 37 vorgesehen, der z. B. als Kondensator 37 ausgebildet ist und die gleichgerichtete Piezospannung Up speichert. Der interne Kondensator 37 kann durch große Metallflächen 5, z.B. auf der Oberseite 3a und der Unterseite 3b einer Lage 3 ausgebildet sein. Hierbei können insbesondere auch mehrere derartige Metallflächen 5 - in an sich bekannter Weise - kammartig ineinander verschachtelt ausgebildet sein, um als Kondensator 37 zu dienen.In or on the LTCC circuit carrier 2, a power supply circuit 36 is formed which receives the generated piezoelectric voltage Up and preferably has a rectifier 41. Furthermore, an energy storage 37 is advantageously provided, the z. B. is designed as a capacitor 37 and stores the rectified piezo voltage Up. The internal capacitor 37 may be formed by large metal surfaces 5, e.g. be formed on the top 3a and the bottom 3b of a layer 3. In this case, in particular, a plurality of such metal surfaces 5 - in a manner known per se - may be formed in a comb-like manner in one another in order to serve as a capacitor 37.
Weiterhin kann der als Kondensator oder Akkumulator ausgebildete Energiespeicher auch als zusätzliches Bauelement 38 ergänzend zu den Bauele-
menten 8, 9 montiert sein. Weiterhin kann auch die Stromversorgungsschaltung mitsamt dem Gleichrichter als Bauelement 39, z. B. SMD-Bauelement, auf oder in dem Schaltungsträger 2 montiert sein. In Fig. 2 sind somit - rein beispielhaft - die beiden zusätzlichen Bauelemente 38, 39 eingezeichnet. Die Ausführungsform der Fig. 2 kann auch entsprechend Fig. 1 mit interner Stromversorgungsschaltung 36 und Energiespeicher 37 realisiert werden.Furthermore, the energy accumulator embodied as a capacitor or accumulator can also be used as an additional component 38 in addition to the components. be mounted 8, 9. Furthermore, the power supply circuit together with the rectifier as a device 39, z. B. SMD component, be mounted on or in the circuit substrate 2. In Fig. 2 are thus - purely by way of example - the two additional components 38, 39 located. The embodiment of FIG. 2 can also be realized according to FIG. 1 with internal power supply circuit 36 and energy storage 37.
Somit kann die durch unterschiedliche Belastungen eingehende mechanische Energie in elektrische Energie, d.h. eine Piezospannung Up umgewan- delt, gleichgerichtet und abgespeichert werden und somit fortlaufend zum Betrieb der Bauelemente 8, 9 sowie der Antenne 20 dienen. Das Schaltungsmodul 1 kann somit vollständig autark ausgebildet sein.
Thus, the mechanical energy entering through different loads can be converted into electrical energy, i. a piezo voltage Up converted, rectified and stored and thus continuously for the operation of the components 8, 9 and the antenna 20 are used. The circuit module 1 can thus be completely self-sufficient.
Claims
1. Schaltungsmodul (2), das mindestens aufweist: einen Schaltungsträger (2), der mindestens eine Lage, insbesondere mindestens zwei Lagen (3, 3.1 , 12), aufweist, wobei zumindest eine Lage (3.1 , 12) als spannungserzeugende Lage (3.1 , 12) ganz oder teilweise aus einem piezoelektrischen Material ausgebildet ist und mindestens zwei Elektroden (16) zum Abgriff einer bei einer mechanischen Verformung des Schaltungsträgers (2) in der spannungserzeu- genden Lage (12, 3.1) erzeugten Piezospannung (Up) aufweist, und eine die Piezospannung (Up) aufnehmende Stromversorgungsschaltung (36, 37, 38, 39, 41 ), die als Spannungsquelle zur Stromversor- gung des Schaltungsmoduls dient.1. Circuit module (2), which has at least: a circuit carrier (2), the at least one layer, in particular at least two layers (3, 3.1, 12), wherein at least one layer (3.1, 12) as a voltage-generating layer (3.1 , 12) is formed completely or partially from a piezoelectric material and has at least two electrodes (16) for picking up a piezoelectric voltage (Up) generated during a mechanical deformation of the circuit carrier (2) in the voltage-generating layer (12, 3.1), and a power supply circuit (36, 37, 38, 39, 41) receiving the piezoelectric voltage (Up), which serves as a voltage source for the power supply of the circuit module.
2. Schaltungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsschaltung (36, 37, 38, 39, 41 ) einen Energiespeicher (37, 38) zur Zwischenspeicherung der von der spannungserzeu- genden Lage (3.1 , 12) erzeugten Energie aufweist.2. Circuit module according to claim 1, characterized in that the power supply circuit (36, 37, 38, 39, 41) has an energy store (37, 38) for temporarily storing the voltage generated by the voltage generating layer (3.1, 12).
3. Schaltungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spannungserzeugende Lage (3.1 , 12) die einzige Energiequelle des Schaltungsmoduls (2) ist und es frei von sich verbrauchenden Ener- giequellen ist.3. Circuit module according to claim 2, characterized in that the voltage-generating layer (3.1, 12) is the only energy source of the circuit module (2) and it is free of energy sources consuming itself.
4. Schaltungsmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (37) ganz oder teilweise in einer oder mehreren Lagen (3.1 ) des Schaltungsträgers (2) integriert ausgebildet ist.4. Circuit module according to claim 2 or 3, characterized in that the energy store (37) is completely or partially integrated in one or more layers (3.1) of the circuit carrier (2).
5. Schaltungsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (37) einen Kondensator (37) aufweist, dessen Kondensatorelektroden durch mindestens zwei auf der Oberseite (3a) und/oder Unterseite (3b) mindestens einer Lage (3) ausgebildete leitfähige Bereiche (5) gebildet sind und dessen Dielektrikum durch das Material mindestens einer Lage (3) gebildet ist.5. The circuit module according to claim 4, characterized in that the energy store (37) has a capacitor (37) whose Capacitor electrodes are formed by at least two on the top (3a) and / or bottom (3b) of at least one layer (3) formed conductive regions (5) and whose dielectric material is formed by the material of at least one layer (3).
6. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (38) ganz oder teilweise als auf oder in dem Schaltungsträger (2) montiertes Bauelement (38) ausgebildet ist.6. Circuit module according to one of claims 2 to 5, characterized in that the energy store (38) wholly or partially as on or in the circuit carrier (2) mounted component (38) is formed.
7. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsschaltung (36, 37, 38, 39, 41 ) einen in dem Schaltungsträger (2) ausgebildeten oder als Bauelement in oder auf dem Schaltungsträger (2) montierten Gleichrichter (41) zur Gleichrichtung der Piezospannung (Up) aufweist.7. Circuit module according to one of the preceding claims, characterized in that the power supply circuit (36, 37, 38, 39, 41) in the circuit carrier (2) formed or as a component in or on the circuit carrier (2) mounted rectifier (41) for rectification of the piezoelectric voltage (Up).
8. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (16) auf der Oberseite (3a) und der Unterseite (3b) der mindestens einen spannungserzeugenden Lage (3.1 , 12) ausgebildet sind, wobei bei Verformungen sowohl in der vertikalen Stapelrichtung (v) als auch in der horizontalen Ebene (x) der spannungserzeugenden Lage (3.1 , 12) Piezospannungen (Up) erzeugt werden, die an den Elektroden (16) abgreifbar sind.8. Circuit module according to one of the preceding claims, characterized in that the electrodes (16) on the upper side (3a) and the lower side (3b) of the at least one voltage-generating layer (3.1, 12) are formed, wherein in deformations both in the vertical Stacking (v) and in the horizontal plane (x) of the voltage-generating layer (3.1, 12) piezo voltages (Up) are generated, which can be tapped at the electrodes (16).
9. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger aus ungesinterten, flexiblen Lagen gesintert (3, 3.1 , 12) ist, wobei die gesinterten Lagen (3, 3.1 , 12) jeweils mindestens ein keramisches Material aufweisen. 9. Circuit module according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier sintered from unsintered, flexible layers (3, 3.1, 12), wherein the sintered layers (3, 3.1, 12) each comprise at least one ceramic material.
10. Schaltungsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine gesinterte Lage (3, 3.1 ) des Schaltungsträgers (2) als spannungserzeugende Lage (3.1) ausgebildet ist.10. Circuit module according to claim 9, characterized in that at least one sintered layer (3, 3.1) of the circuit substrate (2) is designed as a voltage-generating layer (3.1).
11.Schaltungsmodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den gesinterten Lagen (3, 3.1 ) nachträglich befestigte Lage (12) als spannungserzeugende Lage ausgebildet ist.11.Schaltungsmodul according to claim 9 or 10, characterized in that on the sintered layers (3, 3.1) subsequently attached layer (12) is designed as a voltage-generating layer.
12. Schaltungsmodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die nachträglich befestigte Lage (12) als Kappe oder Deckel (12) auf der Ober- oder Unterseite des Schaltungsmoduls (1 ) aufgeklebt oder aufgelötet ist.12. The circuit module according to claim 11, characterized in that the subsequently fastened layer (12) as a cap or cover (12) on the top or bottom of the circuit module (1) is glued or soldered.
13. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass auf dem Schaltungsträger (2) montierten Bauelemente (8, 9, 38) in einem Freiraum (14) zwischen der zusätzlichen Lage (12) und den gesinterten Lagen (3, 3.1) aufgenommen sind.13. Circuit module according to one of the preceding claims, characterized in that mounted on the circuit carrier (2) components (8, 9, 38) in a free space (14) between the additional layer (12) and the sintered layers (3, 3.1) are included.
14. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schaltungsträger (2) mit einem Sensorbauelement (9) zur Messung von Druck und/oder Temperatur und/oder einer Beschleunigung bestückt ist.14. Circuit module according to one of the preceding claims, character- ized in that the circuit carrier (2) is equipped with a sensor component (9) for measuring pressure and / or temperature and / or acceleration.
15. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass es frei von einem den Schaltungsträger (2) aufnehmenden Gehäuse ausgebildet ist.15. Circuit module according to one of the preceding claims, character- ized in that it is formed free from a circuit carrier (2) housing receiving.
16. Schaltungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine auf einer Lage (3, 12) ausgebildete An- tenne (20) zum Aufnehmen und Aussenden von Antennensignalen aufweist. 16. Circuit module according to one of the preceding claims, characterized in that it has a on a layer (3, 12) formed antenna (20) for receiving and emitting antenna signals.
17. Fahrzeugreifen, in dessen Gummimaterial ein Schaltungsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche einvulkanisiert ist.17. Vehicle tire, in the rubber material, a circuit module (1) is vulcanized according to one of the preceding claims.
18. Fahrzeugreifen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das i Schaltungsmodul (1 ) im Bereich der Lauffläche des Fahrzeugreifens einvulkanisiert ist. 18. A vehicle tire according to claim 17, characterized in that the i circuit module (1) is vulcanized in the region of the tread of the vehicle tire.
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