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Erschienen in:
2019 | OriginalPaper | Buchkapitel
12. Substrate
verfasst von : Prof. Andreas Griesinger
Erschienen in: Wärmemanagement in der Elektronik
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Die Leiterplatte ist weit mehr als nur ein Bauelementeträger. Beim Wärmemanagement spielt sie eine Schlüsselrolle. Mit thermischen Vias, verkupferten Durchgangsbohrungen mit Anbindungen an Innenlagen und thermisch optimierter Anbindung an das Gehäuse kann mit passiver Technik das Wärmemanagement verbessert werden. Dick-Kupfer-, Wirelaid-, Kupfer-Inlay- und integrierte Bus-bar-Technik sind durch einen höheren Kupferanteil wirkungsvoller, jedoch auch teurer. Für mobilen Anwendungen ist das höhere Gewicht zu beachten.
Für Bauelemente mit hoher Leistungsdichte und wenigen Anschlüssen, wie z. B. LEDs, kann die Leiterplatte vollflächig auf Aluminium oder Kupfer laminiert oder geklebt werden (IMS). Das Metall spreizt die Wärme sehr gut, allerdings geht einseitig die Fläche für die Bestückung der Bauelemente verloren.
Das Keramiksubstrat erlaubt im Vergleich zur Standard-Leiterplatte ein feineres Kupfer-Layout, ist temperaturbeständiger und hat bessere Wärmeleiteigenschaften. Der thermische Ausdehnungskoeffizient ist kleiner und näher am Wert der Halbleiter. Im Vergleich zu Standard-Leiterplatten sind Keramik Substrate teurer.