Dickkupfertechnik
Maximale Leistungsaufnahme
Eine Leiterplatte aus Dickkupfertechnik ist eine der Lösungen, um die Anforderungen der modernen Leistungselektronik zu erfüllen. Das Interesse an diesem Bereich ist in den letzten Jahren mit dem zunehmenden Bedarf an Strommanagement und –steuerungssystemen (Smart Grid) stark gestiegen. Weitere Einsatzbereiche sind die Erzeugung und Steuerung erneuerbarer Energien, dem elektrischer Transport hoher Ströme, und dem Wunsch, die Betriebseffizienz von Systemen mit hohen Stromanforderungen zu verbessern.
Produktvorteile
Eine Dickkupfer-Leiterplatte ist eine doppelseitige oder mehrlagige Leiterplatte mit einer Kupferbasis oder Kupferlagen, die dicker als 3 oz (105µm) sind. Die zusätzliche Kupferdicke erhöht die Strombelastbarkeit bei hoher Widerstandsfähigkeit gegen thermische Belastung.
Wärmeverteilung
Die Dickkupfer-Leiterplatte kann lokal mit einzelnen, partiellen Kupferflächen (Cu-coins oder Inlays) oder durch eine komplette Fläche (vollflächig) gestaltet werden, um eine verbesserte Wärmeverteilung zu erreichen.
Starkstrom
Dickkupfer-Leiterplatte können kostspielige schwere Kabelbäume auf kleinstem Raum ersetzen und ermöglichen die Integration von Starkstrom- und Schwachstromkomponenten auf derselben Leiterplatte.
Basismaterial
Das Basismaterial muss auf die Betriebstemperatur der Anwendung abgestimmt sein. Hoch-Tg-Materialien(High Tg FR4), BT Epoxy oder GPY Polyimid.
Zuverlässigkeit und Langlebigkeit
Erhöhte Zuverlässigkeit durch überlegenes Wärmemanagement
Was ist eine Dickkupfer-Leiterplatte?
Definition
Dickkupfer-Leiterplatten sind für Starkstromlasten oder für eine mit Bestückung mit Komponenten ausgelegt, die eine hohe Wärmeentwicklung erzeugen und eine Wärmeverteilung in das umgebende Substratmaterial erfordern. Diese Dickkupfer-Leiterplatte zeichnet sich durch ihr hohes Eigengewicht aus. Das Platinengewicht ist die Folge des Einsatzes von dickeren Kupferlagen, die in der Regel mehr als 3 oz/ft² beträgt. Der Einsatz erfolgt in einer Vielzahl von elektronischen Anwendungen, die eine hohe Verlustleistung und ein gutes Wärmemanagement erfordern.
Spezifikationen
Basismaterial: Das Basismaterial einer Dickkupfer-Leiterplatte besteht häufig aus High Tg. FR4, BT Epoxy oder GPY Polyimid
Dicke: 0,4 mm bis 6,35 mm
Kupferkaschierung: 4 oz/ft² bis 15 oz/ft² – Geringe Stückzahlen. und Muster bis zu 20 oz/ft²
Leiterbahnbreiten und Abstände: Sind abhängig von den eingesetzten Kuperkaschierungen (Dicke)
Durchkontaktierungen: Die zu verwendenden Vias hängen von der Konstruktion und der Kuperkaschierungen (Dicke) ab
Lagenanzahl: 2 bis 14 Lagen in Abhängigkeit zu den eingesetzten Kuperkaschierungen (Dicke)
Oberflächenfinish: ENIG (Bleifrei Nickel/Gold), HASL (Hot-air-solder-leveeling/Heißverzinnung), Bleifrei HASL (Hot-air-solder-levelling/Heißverzinnung bleifrei), Tauch-Ag (Silber), Tauch-Sn (Zinn), Galvanisch-Ni/Au (Nickel/Gold)
Lötstopmaske: Die Kupfer-Schichtdicke auf den äußeren Lagen bestimmt die Dicke der Lötstopmaske, die für eine ausreichende Abdeckung und einen ausreichenden Schutz der Kupferoberfläche erforderlich ist
Berechnung der Strombelastbarkeit und der Temperaturentwicklung
Wenn Strom entlang einer Leiterbahn fließt, führt der Leistungsverlust zu einer lokalen Erwärmung der Platine. Der allgemeine Standard IPC-2221A (Generic Standard on Printed Board Design) enthält Formeln zur Berechnung der Strombelastbarkeit und des damit verbundenen Temperaturanstiegs. Die Stromstärke, die ein Kupferschaltung sicher führen kann, hängt vom Basismaterial und der Betriebstemperatur ab. Das Material und die gewünschte Verwendung bestimmen hierbei den Wärmeanstieg und den Stromfluss. Materialien mit hohem Tg-Wert werden häufig für Platinen in Dickkupfertechnik ausgewählt.
Benötigen Sie Dickkupfertechnik- Leiterplatten?
Dickkupfertechnik-Leiterplatten werden in fast allen Branchen eingesetzt in denen Platz- und Gewichtseinsparungen erforderlich sind. Übliche Anwendungsgebiete sind in der Automobilindustrie, bei tragbaren Geräten, Laptops, Telefonen und in der Medizintechnik. Weitere Einsatzbereiche sind in der Militärtechnik, in der Instrumentierung , der Luftfahrt, der Sensorik und in idustriellen Anwendungen (z.B Steuerungen).
Technische Daten
Schweres Kupfer Merkmale
| Heavy Copper Merkmal | Technische Daten der ICAPE-Gruppe Heavy Copper |
|---|---|
| Anzahl der Schichten | 2 - 12 Schichten. Hochentwickelte Stromschiene mit einer Kupferstärke von 3 mm. |
| Technologie-Highlights | Legierung für hohe Stromstärken in der Innen- und Außenschicht |
| Werkstoffe | FR4-Rohmaterial mit hohem TG, niedrigem CTE, halogenfrei. |
| Basis-Kupferdicke | Von 3 Oz Basis bis 20 Oz fertige Dicke. |
| Verfügbare Oberflächenausführungen | OSP, HASL, HASL-LF, ENIG, ENEPIG, Weichgold, Goldfinger, Chemisch Zinn, Chemisch Silber. |
| Minimale mechanische Bohrung | 0,25 mm |
| PCB-Dicke | 1,6mm – 5,5mm |
| Maximale Abmessungen | 425x580mm. |
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