Hochstrom-/ Dickkupfer Leiterplatten

Hochstrom-/ Dickkupfer

Das Unterbringen von Leistungselektronik und die damit verbundenen extrem hohen Stromstärken fordern besondere Spezifikationen der Trägerleiterplatten. Der Fokus liegt dabei auf dem Querschnitt der Kupferleiterbahnen – Kupferschichten von bis zu 1000 μm auf Innen-/Außenlagen ermöglichen dabei einen optimalen Stromfluss und halten dabei die Leiterbahnerwärmung in Grenzen. Wir bei Becker & Müller verwenden bei der Herstellung von Hochstrom-/ Dickkupfer-Leiterplatten Kupferfolien in den Stärken 105/200/400/1.000 μm, auf Anfrage sind noch weitere Stärken sowie spezielle Inlays mit eingelegten Kupferteilen verfügbar.

Wozu werden Hochstrom-/ Dickkupfer­leiterplatten benötigt?

Die Anwendungsbereiche von Hochstrom-/Dickkupferleiterplatten sind überall dort, wo hohe Ströme oder ein besonderes Wärmemanagement gefordert werden. Aktuelle Beispiele hierfür sind neben der allgemeinen Stromversorgung auch die Antriebstechnik – Stichwort E-Mobility – sowie Umrichter für Solar- und Windkraftanlagen.

Um diesen (neuen) technischen Anforderungen gerecht zu werden, sind Reduktion der Baugrößen, Wärmemanagement und Senkung der Baugruppenkosten erforderlich. Auch die Absicht, Steuer- und Leistungsteil gemeinsam auf einer Leiterplatte zu integrieren, stellen häufig Herausforderungen für Entwickler, Layouter und Leiterplattenhersteller dar – siehe hierzu auch unsere Kupfer-Inlay-Technik. Sie benötigen eine spezielle Lösung für Ihre Branche? Gerne stehen die Spezialisten von Becker & Müller zu Ihrer Verfügung.

Als herausfordernd bei der Herstellung von Dickkupferleiterplatten stellt sich die Gleichmäßigkeit des Ätzbildes sowie die vollflächig deckende Auftragung des Lötstopplacks dar, hier gibt es spezielle Designrules wie Line and Space etc. zu beachten. Durch eine hohe mehrjährige Erfahrungen sowie Prozesssicherheit in der Fertigung werden diese Anforderungen bei Becker & Müller absolut zuverlässig umgesetzt.
Um die Möglichkeiten dieser Technik optimal ausnutzen zu können, ist eine Abstimmung zwischen Entwickler/Layouter und dem Leiterplattenhersteller entscheidend. Gerne stehen wir bei Becker & Müller als Entwicklungspartner für eine individuelle Beratung persönlich zur Verfügung.

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Vorteile von Hochstrom-/ Dickkupfer­leiterplatten

Als erfahrener Hersteller von Hochstrom- und Dickkupferleiterplatten sind wir bei Becker & Müller mit den spezifischen Vorteilen bestens vertraut. Dazu gehören insbesondere:

  • Kupferkern, der an entscheidenden Stellen aus der FR4-Isolation ragt, kann direkt mit Bauteilen bestückt und verlötet werden → Wärme wird direkt abgeleitet
  • Kupferschicht an den restlichen Bereichen der Leiterplatte kann beliebig gewählt werden → Verwendung von fine-pitch-Elementen möglich
  • Platzeinsparung (durch Integration von Steuer- und Leistungsteil)
  • Vereinfachte Montage (durch Einsparung von Verbindungselementen)
  • Kostenreduzierung (durch Einsparung von Material und Bauteilen)

 

In anspruchsvollen Leistungsbereichen wie bei Hochstrom- und Dickkupferleiterplatten ist die Abstimmung zwischen Entwickler bzw. Layouter und Leiterplattenhersteller besonders wichtig, wenn nicht unverzichtbar. Gerne stehen wir von Becker & Müller als erfahrener Profi in der Leiterplatten-Fertigung für eine individuelle Beratung zur Verfügung – entweder telefonisch oder beim Kunden direkt.

Kupfer-Inlay-Technik

Die Verwendung der Kupfer-Inlay-Technik ermöglicht es, Leistungs- und Steuerteil – ohne gegenseitige Beeinflussung – auf einer Leiterplatte zu integrieren. Für den Leistungsteil sind große und grobe Strukturen nötig, um die extrem hohen Stromstärken transportieren bzw. die Wärmeentwicklung optimal ableiten zu können. Der Steuerteil hingegen benötigt feine Strukturen, auf denen ein niedrigerer Stromfluss herrscht. Die Herausforderung ist die Kombination beider Teile auf einer gemeinsamen Leiterplatte. Hierbei sind wir von Becker & Müller versierte Spezialisten.

Die Kupfer-Inlay-Technik bietet ein Verfahren, mit dem Kupfereinlegekerne von bis zu 4 mm Dicke – Standard Inlays messen 1 mm – in Multilayer oder direkt auf die Oberfläche der Leiterplatten ein-/ bzw. aufgebracht werden können. Um die Möglichkeiten dieser Technik optimal ausnutzen zu können, ist eine Abstimmung zwischen Entwickler/Layouter und dem Leiterplattenhersteller entscheidend, darum stehen wir von Becker & Müller bereits beim DFM-Prozess (Design for Manufacturing) persönlich unterstützend zur Verfügung.

Vorteile der Kupfer-Inlay-Technik:

  • Kupfereinlegekern bis 4 mm Dicke möglich
  • Stromstärke bis 1.000 A möglich
  • Kupfer-Inlay kann sowohl als Leiter als auch als Kühlkörper fungieren
  • Kupferkern, der an entscheidenden Stellen aus der FR4-Isolation ragt, kann direkt mit Bauteilen bestückt und verlötet werden → Wärme wird direkt abgeleitet
  • Platzeinsparung (durch Intergration von Steuer- und Leistungsteil)
  • Kostenreduzierung (durch Einsparung von Material und Bauteilen)

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