Häusermann, Light&Building, Frankfurt - Halle 4, Stand G14. HSMtec-Leiterplatten attraktive Alternative zur IMS-Technologie

Transkript

1 Häusermann, Light&Building, Frankfurt - Halle 4, Stand G14 LED-Technik/Wärmemanagement HSMtec-Leiterplatten attraktive Alternative zur IMS-Technologie Das österreichische Unternehmen Häusermann erreicht mit seiner HSMtec- Technologie einen neuen Grad der Zuverlässigkeit bei Schaltungsträgern für Hochleistungs-LEDs. HSMtec schneidet punkto Wärmespreizung, Zuverlässigkeit, Designfreiheit und Systemkosten deutlich besser ab als die vielfach eingesetzte IMS-Technologie. Ein Demonstrator veranschaulicht die technologischen Möglichkeiten. Grundsätzlich gilt: Je anspruchsvoller das Leuchtendesign, umso wichtiger und interessanter ist der Vergleich der technischen Möglichkeiten, Zuverlässigkeit und der Systemkosten geeigneter Leiterplatten. IMS-Leiterplatten sind zwar meist die erste Wahl als Schaltungsträger für Hochleistungs- LEDs - beim Vergleich der Eigenschaften mit HSMtec-Leiterplatten schneidet die HSMtec- Platine aber mehrfach besser ab: Optimale Wärmespreizung Das in IMS-Leiterplatten verwendete Aluminium hat eine Wärmeleitfähigkeit von 150 W/mK. die Wärmeleitfähigkeit der im FR4 eingebetteten Kupferprofile bei HSMtec ist mit 300W/mK doppelt so groß. Darüber hinaus gibt es keine isolierenden Zwischenschichten und somit auch keine Nadelöhre im thermischen Pfad. Hohe Zuverlässigkeit Osram OS bestätigt die Überlegenheit von HSMtec gegenüber IMS-Metallkernleiterplatten im Temperaturwechseltest. Der Aufbau erreicht mehr als die 3,5-fache Lebensdauer von Aluminium-Leiterplatten. HSMtec ist qualifiziert nach DIN EN und JEDEC A 101-A und auditiert für Luftfahrt und Automotive. Große Designfreiheit Steuerelektronik und LEDs lassen sich auf einem HSMtec-Board kombinieren. Der hohe Integrationsgrad reduziert den Platzbedarf, das Gewicht und Volumen der Baugruppe. Nach dem Bestücken kann die HSMtec-Leiterplatte gebogen und ein dreidimensionales Lichtdesign erzeugt werden. Niedrigere Systemkosten Das Integration der thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften in einer HSMtec-Leiterplatte reduziert die Kosten des Gesamtsystems. Kabel- und Steckverbindungen oder separate mechanische Befestigungen können entfallen. Zudem kommen kosteneffiziente Standardprozesse in der Leiterplattenfertigung, beim Layout der Leiterplatte sowie bei der Bestückung zum Einsatz. Seite 1 / 5

2 HSMtec Die Technologie Die patentierte HSMtec-Leiterplatte besteht aus dem Standard-Leiterplattenmaterial FR4 und Kupfer. Die Kupfer-Profile oder Drähte können in jeden Multilayer aus FR4- Leiterplattenmaterial integriert werden. Zum Beispiel direkt unter einem High-Brightness- LED-Hotspot. Mittels patentiertem Ultraschallverfahren werden die Kupferprofile stoffschlüssig mit dem geätzten Leiterbild der einzelnen Lagen verbunden. Nach dem Verpressen des Multilayers befinden sich die Kupferelemente im Innern der Leiterplatte etwa 60 µm unterhalb der Leiterplattenoberfläche. Das schafft Platz auf der Leiterplattenoberfläche und ermöglicht das Bestücken und Weiterarbeiten mit Standardprozessen. Der Lagenaufbau lässt sich je nach Design und Anforderung für die Entwärmung mit Microvias, Thermovias (mit Kupfer durchkontaktierte Bohrungen), Sacklöchern und Buried Vias kombinieren. Direkt unter der LED können Microvias platziert und mit den Kupferprofilen kontaktiert werden. Vorteil: Die Wärme wird rasch und ohne Nadelöhr im thermischen Pfad von der LED abgeleitet und im Kupferprofil gespreizt. Die HSMtec-Leiterplatte hat noch eine weitere Eigenschaft, die gerade beim Lichtdesign punktet. Mit Kerbfräsungen an den Sollbiegestellen lässt sich die Leiterplatte nach dem Bestücken einmalig biegen und in gewünschte Neigungen einstellen. Die im FR4 integrierten Drähte bzw. Kupferprofile erlauben selbsttragende mehrdimensionale Leiterplatten, wobei die Wärme gezielt über die Biegekante geführt wird. Pro Biegung lassen sich Biegewinkel bis 90 realisieren und beliebig komplexe 3D-Geometrien aufbauen. Auch bei starken Vibrationen ändert sich der Neigungswinkel nicht. Diese Eigenschaft eröffnet gestalterische Freiheiten für Produktdesign und gezielte Lichtführung. Zum Beispiel, um mit der mechanischen Konstruktion das Licht zu streuen oder zu fokussieren. Presse- und Leserkontakt: Häusermann GmbH Tanja Reininger Zitternberg 100 A-3571 Gars am Kamp Tel Fax Das Unternehmen Häusermann Die Häusermann GmbH mit Sitz in Niederösterreich fertigt Leiterplatten und Folientastaturen im Bereich von High-Tech Serien. Das Unternehmen hat eine über 100 jährige Firmengeschichte und beschäftigt rund 200 Mitarbeiter. Bekannt ist die Häusermann GmbH durch die patentierte HSMtec-Technologie. Beim HSMtec-Verfahren werden für Hochstrom-Anwendungen oder Entwärmungskonzepte Kupferelemente in die Seite 2 / 5

3 Leiterplatte integriert. Technologie-Kompetenz, Liefertreue und flexibles Eingehen auf Anforderungen und individuelle technische Beratung machen Häusermann zum starken Partner für anspruchsvolle und hochwertige Elektronik. Bildmaterial: Bild 1: Der Demonstrator zeigt es: Eingebettete Kupferprofile ermöglichen direkte Wärmeableitung und selbsttragende Leiterplattensegmente mit beliebigen Neigungswinkeln Seite 3 / 5

4 Bild 2: Direktes und effizientes Wärmemangement Prinzip der Wärmespreizung mit HSMtec-Leiterplatten. Unter der LED platzierte Microvias leiten die Wärme unmittelbar zum Kupferprofil, das die Wärme zügig verteilt. Bild 3: Temperaturwechseltest von Osram OS beweist höhere Zuverlässigkeit von HSMtec-Leiterplatten: Im Vergleich zur IMS Leiterplatte verursachen Temperaturänderungen bei HSMtec weniger thermomechanischen Stress Seite 4 / 5

5 Bild 4: HSMtec macht aus mehreren Leiterplatten und Bauteilen eine integrierte Baugruppe. Lichtsteuerung und LEDs auf einer Leiterplatte Seite 5 / 5