Wärmemanagement

Aufgabe: Die Hochstromleiterplatte managt die Verlustleistung in Form von Wärmespreizung, Wärmeverteilung und Wärmeabführung. Sie kann ergänzend und alternativ mit einer Aluminium-Kupfer-Kombination realisiert werden.

Hochstromleiter Aluminium-Kupfer-Kombination als Träger, Stromleiter und Kühlkörper, 3 Millimeter Kupferteile in einer 3-Millimeter-Leiterplatte
Hochstromleiter Aluminium-Kupfer-Kombination als Träger, Stromleiter und Kühlkörper

Platzersparnis

Aufgabe: Durch die Zusammenführung von Leistungs- und Steuerelektronik in eine Systemeinheit ergibt sich automatisch eine Reduktion des Platzbedarfs.

Ziel: Reduktion von Schnitstellen

Mit konventioneller Technologie
Anschluss von Leistungs- und Steuerungsstömen über eine Leitung

Hochstromleiter – Reduzierung von Schnittstellen auf der Leiterplatte

Mit Hochstromleiterplattentechnologie
Integration von Leistungs- und Steuerungsströmen
Hochstromleiter – Reduzierung von Schnittstellen auf der Leiterplatte

Anschlusstechniken

Mechanische Anschlusstechniken

  • Einpress-Kontakte
  • Einpress-Anschlüsse
  • Einpress-Relais-Sockel
Hochstromleiter – Anschlusstechniken – Mechanische Anschlusstechniken

Plane Oberflächen

Inlay-Erhebungen ("Höcker")

Anbindungsmöglichkeiten der Stromschienen: Inlay-Erhebungen ("Höcker")
Plane Oberflächen
Plane Oberflächen

System- und Produktstabilität

Durch die Reduktion der Schnittstellen zu einem System ergibt sich automatisch eine höhere Produktstabilität.

Zuverlässigkeit

Die Hochstromleiterplatte findet Einsatz in verschiedenen Industriebereichen. Die Anforderungen in diesen Industriebereichen sind sehr unterschiedlich. Um dem Anforderungsprofil zu entsprechen, muss die Hochstromleiterplatte auf ihre Zuverlässigkeit hinsichtlich des Langzeitverhalten untersucht und getestet werden (Beispiele 1.000 Stunden Zyklentest bei -55°C / 125°C und 1.000 Stunden Feuchtelagerung bei 85°C/85%relative Feuchte).

Um diese Aufgabenstellung für die Hochstromleiterplatte zu überprüfen, wurden diverse Tests und Untersuchungen mit Hilfe des Fraunhofer Instituts (IZM), Berlin durchgeführt.

Feuchtigkeitstest:
Bei den getesteten Leiterplatten trat nach dem Feuchtigkeitstest keine signifikante Delamination und keine Verwindung und Verwölbung auf. Die vergoldeten Hochstromleiterplatten zeigten keinerlei Beschädigung.

Zyklentest (Thermal shock test (air-to-air)): Bei den getesteten Leiterplatten trat nach dem 1.000 Stunden Zyklentest keine signifikante Delamination und keine Verwindung und Verwölbung auf.

Die vergoldeten Oberflächen der Hochstromleiterplatten zeigten keinerlei Beschädigung, ebenso die chemisch verzinnten Hochstromleiterplatten.

Gesamtbewertung:
Die Hochstromleiterplatten haben die beiden Tests erfolgreich bestanden.

Weitere Untersuchungen können beim Fraunhofer IZM, Berlin gemacht werden.

Adresse:
Dipl. Phys. Andreas Ostmann
Gustav-Meyer-Allee 25
D-13355 Berlin
Telefon: +49 (0) 30/464 03 187
www.izm.fraunhofer.de

  • Leiterplatte vor dem Stress (A)
  • 1000 Stunden Feuchtetest (B), 85°C/85° relative Feuchte
  • 1000 Zyklen Temperatur Test (C), -55°C/125°C, 10 min. Haltezeit
Zuverlässigkeit Hochstromleiterplatte