Wärmeableitung bei Leiterplatten

Eine gezielte und optimierte Wärmeabführung von auf der Leiterplatte verlöteten Bauteilen gewinnt – bedingt durch höhere Packungsdichten, steigende Taktfrequenzen und durch höhere Leistungsfähigkeit der Baugruppen - an Bedeutung. Insbesondere werden durch eine gezielte Wärmeableitung Hochleistungsbauteile und LEDs vor zu hohen Temperaturen geschützt und dadurch die Lebensdauer erhöht und sowie die fehlerfreie Funktion Ihrer Baugruppe sichergestellt.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Entwicklung einer Wärmeableitung für Ihre Baugruppe!

Eine erste Analyse für das mögliche Auftreten kritischer Temperaturen bietet die gängige Design Software wie KiCAD oder EAGLE (Stichwort ElectroThermal Analysis).

 

Falls kritische Temperaturen auftreten stehen folgende Konzepte der Wärmeableitung zur Verfügung:

Einsatz von größeren Kupferflächen oder Dickkupfer

Eine naheliegende Möglichkeit ist die Verwendung von großflächigen bzw. dickeren Kupferflächen. Bei kurzfristigen oder lokal konzentrierten Auftreten starker Wärmeentwicklung kann eine Wärmeableitung gut mit großen Kupfermassen gewährleistet werden. Diese Maßnahme lässt sich auch gut mit den anderen Konzepten kombinieren. Bei besonderen Anforderungen an die Signalintegrität ist der Einsatz von erhöhten Kupferflächen teilweise nur limitiert möglich.

Durchkontaktierte Vias zur Wärmeableitung (thermal Vias)

Der Einsazt von thermal Vias (Durchkontaktierungen) ermöglicht die gezielte Wärmeableitung auf die Rückseite der Leiterplatte. Mehr Informationen auf unserer Seite Thermal Vias.

Heat Sink

Eine weitere sehr funktionale Möglichkeit zur Kühlung von Bauteilen bietet eine Heat Sink. Auf einen Kühlkörper aus z.B. Alumium wird mit einem Wärmetransferkleber (Thermal Grease) auf eine Leiterplatte laminiert. Die Wärme wird an die Heat Sink geleitet und kann über diese dann gespreizt und abgeleitet. Mehr Informationen auf unserer Seite Heat Sink

Metallkern Leiterplatten

Metallkern Leiterplatten, auch IMS Leiterplatten (IMS steht für Insulated Metal Substrate). Dies sind auf auf eine Trägermaterial, wie Aluminium, laminierte stromleitende Schichten die durch eine Isolationsschicht vom Metallkern getrennt sind. Wir bieten primär ein- und zweilagige IMS Leiterplatten an. Bei zwei Lagen können diese Lagen sowohl beide auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Leiterplatte laminiert werden. Im beiden Fällen sind durchkontaktierte Vias möglich. Mehr Informationen auf unserer Seite Metallkern Leiterplatten