Aluminium – IMS-Leiterplatte
Lösung für Ihr Wärmemanagement
IMS-Leiterplatten mit einem Aluminiumsockel sind der häufigste Typ aller Metallkern-Leiterplatten (MCPCB), auch bekannt als IMS („Insulated Metal Substrate“). Aluminium ist das kostengünstigste Basismaterial für MCPCBs.
Produktvorteile
IMS-Leiterplatten haben eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, hohe mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität. Hohe Leistung und Wärmeableitung sind die Hauptgründe für den Einsatz einer IMS-Leiterplatte .
Kosteneffektiv
Aluminium (Al) ist das am dritthäufigsten vorkommende Element, da es ein Hauptbestandteil vieler Mineralien ist. Aluminium ist leicht zu sammeln und zu recyceln, was es wirtschaftlich sehr erschwinglich macht
Wärmeableitung
Eine hohe Temperaturtoleranz ermöglicht eine höhere Dichte von LEDs. Aluminium hat im Vergleich zu Leiterplatten aus Glasfaser eine bessere Wärmeableitung.
Hohe Festigkeit
IMS-Leiterplatten haben eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit als die üblichen Glasfaserschichten einer „normalen“ Leiterplatte. Ihre Festigkeit ist ein weiterer Vorteil im Fertigungsprozess und im täglichen Gebrauch
Gewichtseinsparung
Aluminium ist eines der leichtesten Metalle mit einer Dichte von 2,7 g/cm3. Das entspricht nur ca. einem Drittel von Stahl 7,8 g/cm3 oder Kupfer mit 8,96 g/cm3
Was ist eine Aluminium-Leiterplatte?
Definition
Definition Das Basismaterial Aluminium bietet eine überlegene und wirtschaftliche Lösung für die Steuerung von Komponententemperaturen in elektronischen Anwendungen. LED-Beleuchtungen, Stromversorgungen und Motorsteuerungen sind nur einige der vielen Anwendungsbereiche.
Die meisten aus Alu-IMS-Leiterplatten sind meist einseitig, aber auch die Herstellung von doppelseitigen Leiterplatten ist möglich. Die dielektrische Schicht zwischen dem Kupfer und Aluminium bietet eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,6 bis 7,0 W/mK (Watt pro Meter Kelvin), je nach Schichtstoffqualität und Preisniveau. Die Aluminiumbasis bietet eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit und leitet die Wärme effizienter ab als glasfaserbasierte Leiterplatten. Darüber hinaus sind Aluminium-Leiterplatten langlebiger und haben zusätzlich eine längere Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten.
Spezifikationen
Wärmeleitfähigkeit: Aluminium hat im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplattenmaterialien eine viel höhere Wärmeleitfähigkeit, die in der Regel im Bereich von 1-2 W/m-K liegt. Dielektrische Materialien mit einer Wärmeleitfähigkeit von bis zu 7 W/m-K sind auf Anfrage erhältlich.
Platinendicke: Aluminium-Leiterplatten sind in Dicken von 0,3 mm bis 3,0 mm erhältlich. (Sonderanfertigungen bis zu 5 mm möglich)
Dicke des Kupfers: Die Kupfer-Schichtdicke kann von 1 bis 3 oz (35 um – 105 um) betragen
Oberflächenfinish: Gängige Oberflächenfinishs für IMS-Leiterplatten aus Aluminium sind Bleifrei (LF), Hot-air solder levelling (HASL/Heißverzinnung), Bleifreies Zinn (Immersion Sn) und Chemisch-Nickel-Gold (ENIG)
Leiterplatten-Laminat: Die meisten Aluminium-IMS-Leiterplatten sind einseitig Platinen. Da Aluminium ein elektrisch leitendes Metall ist, ist es notwendig, ein elektrisch isolierendes und thermisch leitendes Dielektrikum zwischen Kupfer und Aluminium zu legen. Die Herstellung von doppelseitigen oder auch mehrlagigen Platinen ist ebenfalls möglich. Die Herstellung ist jedoch aufwendiger, da die Durchkontaktierungen (PTH) vom Aluminium isoliert werden müssen um Kurzschlüsse durch die Platine zu vermeiden
Leiterplatten-Layout: Das Layout einer Aluminium-Leiterplatte unterscheidet sich in der Regel von dem einer herkömmlichen Leiterplatte, da beim Design der Platine das Wärmemanagement berücksichtigt werden muss.
Brauchen Sie eine Aluminium-Leiterplatte?
Beleuchtungsanwendungen mit LEDs auf aluminiumbasierten Substraten ersetzen weitgehend die traditionell verwendeten Halogenglühbirnen. Einsatzgebiete sind hier die Innen- und Außenbeleuchtung von Häusern und Gebäuden, die Straßenbeleuchtung, die Beleuchtung von Straßen- und Anwendungsschildern. Weitere Einsatzgebiete befinden sich in der Automobiltechnik, der Bahntechnik, sowie in der Luftfahrt
Technische Daten für IMS-Anwendungen
IMS (Isolierte Metallbasis-Leiterplatten)
| IMS Merkmal | Technische Spezifikation der ICAPE-Gruppe IMS |
|---|---|
| Anzahl der Schichten | 1 Schicht. Fortgeschrittene 2 Schichten |
| Technologie-Highlights | Beleuchtung bis Hi-Power LED thermische Anwendung. Weiße oder schwarze Lötstoppmaske. Wärmeableitung durch Al- oder Cu-Substrat, das durch wärmeleitendes PP auf die Kupferbasis geklebt wird. |
| Werkstoffe | Aluminium- oder Kupfersubstrat (1mm bis 3mm) mit verschiedenen Dielektrizitätsoptionen. |
| Dicke des Kupfersockels | 1/2 Oz bis 6 Oz. |
| Mindestspur und Abstand | 0,2mm / 0,225mm. Erweitert 0,1mm / 0,1mm |
| Oberflächenbeschaffenheit | OSP, HASL-LF ENIG. |
| Minimale mechanische Bohrung | 0,4mm, Erweitert 0,30mm |
| Thermische Leitfähigkeit | 0,8 bis 8 W/m/K |
| Maximale Abmessungen | 490x590mm. |
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