Forum: Platinen Platinenmaterial mit möglichst niedriger Permittivität


von Benito P. (benito_juarez)


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Hallo Leute, was ich suche ist eine Platine, deren Permittivität nach 
Möglichkeit kleiner 2 ist. Was ich schon gfunden habe sind HMPP und 
UHMWPE Platten, deren Wert immerhin gegen 2.3-2.5 geht. Aber ein noch 
niedriger Wert (optimal wäre natürlich 1) hätte für meine Anwendung 
weitaus große Verbesserungen.
Eine andere Möglichkeiten sind natürlich ganz düne Leiterplatten (Flex 
oder ähnliches), bei diesen sehe ich aber keine Möglichkeit wie man 
einzelne günstig ordern kann, bzw wie man so eine Platte möglichst 
bündig an einer Wandung fixieren könnte.

Für Tips, Hinweise wäre ich echt dankbar!

Gruß

benito

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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PTFE Material oder flexible LP auf Polystyrol aufkleben...

Aber billig... wird das sicher nicht...

von Georg (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> Aber ein noch
> niedriger Wert (optimal wäre natürlich 1) hätte für meine Anwendung
> weitaus große Verbesserungen.

Gibt es: Polystyrolschaum hat laut Wikipedia 1,03. Das wird aber an der 
Stabilität scheitern, man nimmt das für Koaxkabel.

Als festes Material dürfte Teflon mit 2..2,1 am niedrigsten liegen, das 
gibt es auch als Basismaterial für Leiterplatten. Durchkontaktieren wird 
da allerdings recht teuer.

Für Leiterbahnen auf einer Aussenlage gilt übrigens nicht die DK des 
Materials, sondern eine niedrigere effektive DK, auf einer Seite ist ja 
Luft.

Georg

von ecefe (Gast)


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Frei verdrahten.
Oder gleich im Vakuum machen.

von lrep (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> Eine andere Möglichkeiten sind natürlich ganz düne Leiterplatten

Wieso wäre das eine andere Möglichkeit?
Die Dk geht dabei nicht runter, aber die Leitungen für einen bestimmten 
Wellenwiderstand werden sehr schmal.
Dünne Leiterplatten gibt es, z.B. habe ich mal 0,2mm dickes RO4003 
(Dk=3,38) mit 2x 35µm Cu bekommen.

von Benito P. (benito_juarez)


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Georg schrieb:
> Gibt es: Polystyrolschaum hat laut Wikipedia 1,03. Das wird aber an der
> Stabilität scheitern, man nimmt das für Koaxkabel.


Hallo Georg, ich nehme mal an darauf kann man kein Kupfer anbringen. Ich 
brauche auf der Platine eigtl. auch nur leiterbahnen und keine Bauteile.

Gruß

benito

von Pandur S. (jetztnicht)


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Beginnen wir beim 101 : Was soll das Ganze ? Probleme Ziele ?

- minimale Kapazitaet ? - vergiss flex
- minimale Verluste ? - bei welchen Freuquenzen
- minimale Leckstroeme ? - ueber welche Laenge ?

von Georg (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> auch nur leiterbahnen

Die DK wirkt sich ja nur indirekt aus auf die Leitungsparameter - was 
genau stört dich denn? Der Kapazitätsbelag? Der wird geringer, wenn DK 
kleiner, aber auch wenn die Leiterbahn schmäler ist. Und die Geometrie 
lässt sich leichter ändern als die Materialwerte.

Dünne LP sind da übrigens sehr kontraproduktiv.

Georg

von Benito P. (benito_juarez)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Beginnen wir beim 101 : Was soll das Ganze ? Probleme Ziele ?
>
> - minimale Kapazitaet ? - vergiss flex
> - minimale Verluste ? - bei welchen Freuquenzen
> - minimale Leckstroeme ? - ueber welche Laenge ?

Meine Idee ist, mit einer Fingerstruktur von Leiterbahnen einen 
kapazitiven Sensor aufzubauen. Man wird stauenen wie viel vom E-Feld der 
Leiterbahnen durch eine FR4-Matte mit epsilon_r von knapp 5 "aufgesaugt" 
werden. Schon eine Leiterplatte mit einer Permittivität von 2.5 hat ja 
eine Halbierung des Effekts zur folge. Somit entweder hauchdünne 
Leiterplatten (man hat fast nur Luft hintendran) oder geringe 
Permittivität. Leckströme, Verluste sind nicht Relevant. Maximale 
Kapazität ist immer gut, solange man Änderungen der Kapazität messen 
kann. Was die Frequenzen angeht, bin ich flexibel, bleibe aber wohl im 
niederfrequenten Bereich.

von Benito P. (benito_juarez)


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Georg schrieb:
> was
> genau stört dich denn? Der Kapazitätsbelag? Der wird geringer, wenn DK
> kleiner, aber auch wenn die Leiterbahn schmäler ist.

Hi Georg,
habe ja im Post eins höher meine Situation näher geschildert. Werde 
leider durchaus auf breite Leiterbahnen angewiesen sein. (größere 
Kondensatorplatten)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Das Dielektrikum saugt das Feld nur auf wenn es dort hineingehen muss. 
Man kann dem zB Rechnung tragen und auf der anderen Seite anstelle einer 
durchgehenden GND Plane, ein Gitter anordnet. Das nennt sich dann 
"hatch".

Nichts auf der anderen Seite bedeutet die Leiterbahn ist eine Antenne, 
und das sollte man sein lassen ausser wenn's so gewuenscht ist.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> größere
> Kondensatorplatten

Da kann ich dir nur eins empfehlen: die gewünschte Geometrie in einen 
Fieldsolver eingeben und das elektrische Feld berechnen lassen. Dann 
siehst du recht schnell, ob sich das Feld mehr in der Folie oder mehr 
über die Luft erstreckt. Alles andere ist nur Herumraten.

Georg

von Benito P. (benito_juarez)


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Georg schrieb:
> Sergej Pauli schrieb:
>> größere
>> Kondensatorplatten
>
> Da kann ich dir nur eins empfehlen: die gewünschte Geometrie in einen
> Fieldsolver eingeben und das elektrische Feld berechnen lassen. Dann
> siehst du recht schnell, ob sich das Feld mehr in der Folie oder mehr
> über die Luft erstreckt. Alles andere ist nur Herumraten.
>
> Georg

Hallo Georg,
genau das habe ich ziemlich ausführlich getan, und man wird überrascht 
sein, wie viel vom Feld eben durch die Platine geschluckt wird (solange 
man eben Plus und Minuspol auf einer Seite hat)

von Georg (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> man wird überrascht
> sein, wie viel vom Feld eben durch die Platine geschluckt wird

Ich nicht. Das Material mit der höheren DK "zieht das Feld an", 
unphysikalisch formuliert. Du müsstest mal eine Flexschaltung 
simulieren, Kapton hat zwar DK 3,4, aber es kann dünner sein als Teflon 
und antürlich FR4. Die Frage ist, ob das Feld in der Folie bleibt oder 
ausserhalb, das hängt ja wieder von der konkreten Geometrie ab.

Georg

von lrep (Gast)


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Sergej Pauli schrieb:
> Leckströme, Verluste sind nicht Relevant. Maximale
> Kapazität ist immer gut, solange man Änderungen der Kapazität messen
> kann. Was die Frequenzen angeht, bin ich flexibel, bleibe aber wohl im
> niederfrequenten Bereich.

Dann besorg dir einen Luftdrehkondensator und füll ihn mit deinem 
Medium.
Die keramischen Stützen des Statorpakets tragen nicht nennenswert zur 
Kapazität bei, aber du wirst ihn dir antiquarisch besorgen müssen, da es 
wahrscheinlich kaum noch Firmen gibt, die so etwas fertigen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Aha, nach dem 20. Post ... es soll eine Aenderung einer Kapazitaet 
gemessen werden..

sonst noch eine Spezifikation? Wie gross soll die Kapazitaet sein, wie 
gross die Variation ?

von Benito P. (benito_juarez)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Aha, nach dem 20. Post ... es soll eine Aenderung einer Kapazitaet
> gemessen werden..
>
> sonst noch eine Spezifikation? Wie gross soll die Kapazitaet sein, wie
> gross die Variation ?

ohhhhhhhhhhhhhhhhhhhh....
die Kapazitätsmessung steht schon lange, die Sensorstruktur ist 
vorhanden, alles passt soweit, meine durchgeführten Simulatinen der 
Efelder haben ganz deutlich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn 
entweder deas Leiterplattenmaterial besonders dünn ist (dann ist nach 
einer dünnen schicht mit hoher permittivität kommt nur noch luft), oder 
eben dass die permittivität der LP gering ist.
wie und was ich da genau messe ist ja wohl nicht relevant, da ich mich 
nur nach Platten mit niedriger Permittivität umgehört habe!

von Roland L. (Gast)


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muss es eine Platine sein?
je nach Größe und Struktur könntest du die Leiterbahnen auch aus dünnem 
Blech lasern und auf Styropor oder ein Kunststoffgitter mit viel Luft 
dazwischen aufkleben

von Benito P. (benito_juarez)


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Roland L. schrieb:
> muss es eine Platine sein?
> je nach Größe und Struktur könntest du die Leiterbahnen auch aus dünnem
> Blech lasern und auf Styropor oder ein Kunststoffgitter mit viel Luft
> dazwischen aufkleben

hallo Roland, in diese Richtung gehen inzwischen meine Überlegungen 
auch, ein Gitter ist sicher auch ein guter Ansatz, sehe hier nur das 
problem dass einzelne Elektroden dann nicht bündig an der Wandung sitzen 
würden(?), bzw. sich mit der Zeit lösen, oder durch ungeschicktes 
berühren umknicken... aber man kann nicht alles haben :-)

von Pandur S. (jetztnicht)


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sonst noch eine Spezifikation?
Wie gross soll die Kapazitaet sein, wie gross die Variation ?

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