Wie Sie die richtige Lösung für ihre Herausforderung im Strommanagement finden. Ein Leitfaden zur Auswahl bei Systemen mit hohen Strömen Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 1 von 20
Einleitung Ihre Themen und Aufgabenstellungen sind: - Hohe Ströme? - Immer mehr Leistung auf immer weniger Raum? - Optimale Zusammenarbeit von Logik und Leistung? - Intelligente Regelungen bei hohen Strömen? - Hohe Leistung und feinste Strukturen auf einer Leiterplatte? - Sie beschäftigen sich mit Hybridantrieben - Sie müssen hohe Ströme oder Spannungen in Ihren Schaltungen realisieren? - Sie beschäftigen sich mit Wechselrichtern oder ähnlichen Geräten, die bei der Erzeugung regenerative Energien eingesetzt werden? Der Leistungsbedarf in allen Bereichen der Technologie, vom Automobil über Steuerungen in Maschinen und Anlagen bis hin zu Wechselrichtern zur Nutzung regenerativer Energien ist rasant gestiegen. Dies führt zu neuen Herausforderungen auch bei Leiterplatten. Bei diesen Anforderungen gibt es mehrere Lösungsansätze. Dickkupferschaltungen mit hohen Kupferschichtdicken einerseits und HDI-Schaltungen mit sehr feinen und komplexen Strukturen sind kein Widerspruch. Auch im Strommanagement haben micro-vias ihren Platz. Wir beschreiben in diesem Papier, welcher Ansatz bei welcher Herausforderung am ehesten zum Ziel führt und welchen Einfluss diese auf die unverzichtbare Zuverlässigkeit und die Kosten haben. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 2 von 20
Inhaltsverzeichnis Wie Sie die richtige Lösung für ihre Herausforderung im Strommanagement finden...1 Inhaltsverzeichnis...3 Ein Leitfaden zur Auswahl...4 Technologische Hürden...4 Ätztechnische Strukturierung...5 Abdeckung mit Lötstopplack...6 Elektrische Anforderungen...6 Lösungsmöglichkeiten...6 Dickkupfertechnologie...7 Die drahtgeschriebene Leiterplatte (Wirelaid)...8 Prozessschritte Schweizer Wirelaid...9 Strombelastbarkeit...9 3-D-Fähigkeit...10 3-D-Fähigkeit...11 Einsparpotenzial Wirelaid...12 Vorteile und Nutzen:...12 Qualifikationsstand Wirelaid:...13 Das Inlayboard...14 Prozessschritte des Combi Boards...16 Die Vorteile des Schweizer Combi Boards...17 Mögliche Anwendungen und Besonderheiten...18 Wann soll nun welche Technologie verwendet werden?...18 Zusammenfassung:...18 Die Autoren:...20 Firmenprofil:...20 Kontaktdaten:...20 Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 3 von 20
Ein Leitfaden zur Auswahl - Sie beschäftigen sich mit Hybridantrieben? - Sie müssen hohe Ströme oder Spannungen in Ihren Schaltungen realisieren? - Ihr Thema sind Wechselrichter oder ähnliche Geräte, die bei der Erzeugung regenerativer Energien eingesetzt werden? Dann sollten Sie weiter lesen. Der Leistungsbedarf in allen Bereichen der Technologie, vom Automobil über Steuerungen in Maschinen und Anlagen bis hin zu Wechselrichtern zur Nutzung regenerativer Energien ist rasant gestiegen. Das führt zu neuen Herausforderungen auch bei Leiterplatten. Die auftretenden Leistungen müssen zuverlässig und bedarfsgerecht geregelt werden. Diesen Technologietrend möchten wir im Folgenden genauer beleuchten und Lösungsansätze vorstellen. Technologische Hürden Hohe elektrische Leistungen werden durch hohe Spannungen und / oder hohe Ströme übertragen. Da der Spannungsbereich im Automobil nach wie vor bei 14V liegt, müssen die Ströme sehr hoch sein, um eine hohe Leistung erreichen zu können. Leiterplatten für ein modernes Strommanagement erfordern entsprechende Leistungsquerschnitte, um ein Überhitzen der Leiter oder gar ein Durchbrennen zu verhindern. Keine einfache Aufgabe, wenn man bedenkt, dass im gleichen Zeitraum die Anforderungen an die Dauereinsatztemperatur ebenfalls gestiegen sind. Die Dickkupfertechnologie, bei der Basiskaschierungen von bis zu 400 μm Kupfer verwendet werden, findet hier ein weites Einsatzgebiet. Und das führt zu Herausforderungen, die wir zu lösen haben. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 4 von 20
Ätztechnische Strukturierung Bedingt durch den Herstellungsprozess, können jedoch aus solch dicken Kupferlagen keine feinen Strukturen hergestellt werden. Der für die Strukturierung der Leiterplatte notwendige Ätzprozess verläuft nicht nur senkrecht in die Tiefe, sondern auch seitlich unter die Resistabdeckung (Bild 1). Die minimal herstellbaren Strukturen der Leiterbahnen liegen heute bei einer Kupferdicke von 400 μm bei ca. 800μm Breite und 800μm Abstand. Bild 1: Unterätzung der fotolithografischen Struktur durch lateralen Ätzangriff des Ätzmediums Grobe Strukturen und hohe Verdrahtungsdichten sind Forderungen mit einem Zielkonflikt. Oberflächenmontierte Bauteile mit geringen Pitchabständen können bei groben Strukturen nicht verwendet werden. Sie verhindern somit eine weitere verkleinerung von elektrischen Systemen. SMD-Montagetechniken sind für moderne Baugruppen heute unverzichtbar. Um diese Widersprüche aufzulösen, haben unsere Kunden bisher eine separate Logik-Schaltung eingesetzt. Die musste dann über Steckverbinder mit der Leistungs-Leiterplatte verbunden werden. Steckverbinder erweisen sich im Einsatz immer wieder als Schwachstelle. Diese Verbinder können brechen, sich lösen und vor allem sie kosten Geld. Schaltungsentwickler, Einkäufer und Produktionsverantwortliche wünschen sich eine sichere und kostengünstige Lösung. Die Einsparung dieser Verbindungselemente spart nicht nur Kosten und erhöht die Zuverlässigkeit, sondern sie vereinfacht auch die Supply Chain. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 5 von 20
Abdeckung mit Lötstopplack Der Industriestandard an die Mindestschichtdicke für die Lötstoppabdeckung von Leiterkanten ist heute 5 μm. Lötstoppmasken können mittels Vorhanggießverfahren, Siebdruck oder Sprühtechnik flüssig aufgetragen werden. Flüssiger Lack fließt dann ab und je höher die Leiterbahn ist, umso schwieriger ist diese Mindestschichtdicke sicher einzuhalten. Bild 2: kritische Stopplackabdeckung an den Kanten mit einmaliger Beschichtung Bild 3: Stopplack, mehrfach gegossen Gefüllte Bereiche Bild 4: Prinzipskizze gefüllte Ätzgräben Um die erforderliche Kantenabdeckung dennoch einzuhalten, wird mehrfach beschichtet. Ein anderer Ansatz sind sogenannte gap-filler. Damit werden zuerst die ausgeätzten Bereiche der Leiterplatte mit Harzpaste aufgefüllt und anschließend wird der Stopplack aufgetragen. Beide Lösungen bedeuten hohen Aufwand und verursachen folgerichtig hohe Kosten. Die Lösung: Verlegen der hohen Kupferschichtdicken in die Innenlagen. Elektrische Anforderungen Wenn zusätzlich zu hohen Strömen auch mit hohen Spannungen gerechnet werden muss, empfiehlt es sich zusätzlich, die Hochspannung führenden Leiter in den Innenlagen zu führen. Dort sind die einzuhaltenden Isolationsabstände deutlich geringer als bei äußeren Leiterbahnen. Lösungsmöglichkeiten Hohe Leistung und hohe Ströme bedeuten immer, dass viel Kupfer eingesetzt werden muss. Die Bestückung mit modernen Bauelementen und der Einsatz hochpoliger Chips erfordern enge Strukturen. Heute sprechen wir von Leiterbahnbreiten von 75 μm mit Trend Richtung < 50 μm. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 6 von 20
Bild 5: Auszug aus der Technologieroadmap der Schweizer Electronic AG Hier sehen Sie einen Ausschnitt aus der Roadmap. Anforderungen an Technik und Zuverlässigkeit nehmen zu. Strom- und Wärmemanagement haben vieles gemeinsam und deren Trend zu höherer Leistung hält schon seit mehreren Jahren an. Die Forderungen nach geringeren Kosten sind, nicht nur im globalen Rahmen, ebenfalls heute eine der wichtigsten Entwicklungskriterien. Eine der ersten Sonderverfahren war die sogenannte Iceberg-Technologie. Eine sehr aufwendige und teure Lösung. Aus Kostengründen haben wir deshalb die Qualifikation eingestellt. Im Weiteren beschreiben wir hier vier Ansätze: - Die Dickkupfertechnologie - Die drahtgeschriebene Leiterplatte (Wirelaid) - Die Inlaytechnik - Das Combi Board Dickkupfertechnologie Diese Technologie ist seit vielen Jahren im Markt etabliert und wird in großen Serien hergestellt. Die Anwendungen finden Sie im Automobil, aber vor allem auch in den Wechselrichtern, die bei der Erzeugung regenerativer Energien eingesetzt werden. In beiden Fällen ist eine sehr hohe Lebensdauer, auch unter extremen Temperaturbedingungen, sicher zu stellen. Unter Dickkupfer verstehen wir Kupferstärken von > 70 bis 400 μm. Im Idealfall befinden sich die Dickkupferlagen im Inneren der Leiterplatte. Die Außenlagen sind in Standardkupferdicke. Durch diesen Aufbau können die Flanken der Leiterbahnen auf der Außenlage sicher mit Stopplack abgedeckt werden. Diese bewährte Technologie wird hier im Weiteren nicht mehr detailliert beschrieben. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 7 von 20
Die drahtgeschriebene Leiterplatte (Wirelaid) Die drahtgeschriebene Leiterplatte ist von der Fa. Jumatech entwickelt und patentiert worden. Mit dieser Technologie ersetzen wir teure Steckverbinder oder Dickkupferlagen. Damit ist ein hohes Potenzial zur Kosteneinsparung gegeben. Der Grundgedanke dieser Technik ist, nur an Stellen hoher Strombelastung den Leiterquerschnitt durch die Verwendung parallel geschalteter Drähte im Innern der Leiterplatte zu erhöhen. Damit vermeiden wir im Gegensatz zur Dickkupfertechnologie, nicht benötigtes Kupfer abzuätzen. Durch die Kombination mit Tiefenfräsungen können 3-dimensionale Baugruppen realisiert werden. Die einzelnen Leiterplatten bleiben dabei elektrisch und mechanisch durch die Drähte miteinander verbunden. Das wesentliche Element dieser Technologie ist das Beschreiben von Kupferfolien auf deren Unterseite (Treatmentside) mit Drähten. Diese drahtverstärkten Lagen können sowohl Außen- als auch Innenlagen sein. Die Drähte werden mittels eigens konzipierter Schweißmaschine, CNC-gesteuert von einer Rolle zugeführt, an den lt. Layout-Datensatz (Gerber, ODB++, Eagle, etc.) vorgegebenen Stellen angeschweißt und nach vollendeter Schweißung abgeschnitten. Bild 6: Schweißen der Drähte Das Halberzeugnis ist somit eine mit Kupferdrähten partiell verstärkte (beschriebene) Kupferfolie. Diese wird anstelle gewöhnlicher Kupferfolien verlegt und im Multilayerverbund verpresst. Die Cu-Drähte versinken dabei in der Harzmatrix der Prepregs in die Innenseite eine Leiterplatte, so dass auf der Oberfläche eine ebene, SMD-fähige Ebene entsteht. Eine doppelseitige Schaltung entsteht durch das Verpressen zweier Außenlagenfolien. Sofern keine Dauerflexibilität erforderlich ist, kann auf diesem Wege auch der Ersatz von Starr-Flex-Leiterplatten erreicht werden. Um sehr engere Biegeradien zu erreichen, wird das FR-4 im Biegebereich gebrochen. Die Verbindung über die Kupferdrähte bleibt jedoch erhalten. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 8 von 20
Prozessschritte Schweizer Wirelaid Bild 7 Schritt 1/2 Schritt 3 Schritt 4 Die Kupferfolie der Außenlagen einer Leiterplatte wird von der Innenseite, der sogenannten Treatment-Seite, mit Drähten verschweißt, Verpressen der drahtbeschriebenen Folie, Fertigstellen der Leiterplatte mit üblichen Technologien. Strombelastbarkeit Bei diesem Verfahren werden Drähte in unterschiedlicher Form und Stärke eingesetzt. Die Temperaturmessungen in den Freigabetests erfolgten über Thermoelemente und eine Infrarotkamera. Bild 8: Aufnahme über die Wärmebildkamera bei 150 C Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 9 von 20
Das Verhältnis Stromstärke zu Temperatur finden Sie in der folgenden Grafik. Strombelastbarkeitunterschiedlicher Querschnitte Temperatur [ C] 160 140 120 100 80 Draht Durchmesser 0,3 mm Draht 0,8 x 0,24 mm Draht 1,4 x 0,35 mm 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 Strom [A] Bild 9: Strombelastbarkeit unterschiedlicher Querschnitte Diese Werte wurden auf der Leiterplatte mittels Thermographie ermittelt. Die Temperaturbelastung hängt außerdem auch vom jeweiligen Layout ab. Soll ein Hochstromnetz z. B. 75 A tragen, so bedeutet dies, dass z. B. 3 Drähte mit dem Querschnitt 1,4 x 0,35 mm parallel geschaltet werden. Bild 10: 3 parallel geschaltete Drähte Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 10 von 20
3-D-Fähigkeit Moderne Elektronik muss immer kleiner werden. Schon lange haben die Konstrukteure die Aufgabe den Raum möglichst optimal auszunutzen. Falten, drehen, um die Ecke bauen der Kreativität sind hier kaum Grenzen gesetzt. Durch die eingesetzten Kupferdrähte kann der Biegeradius extrem eng werden und viele Formen sind möglich. So erhält der Designer neue Freiheitsgrade und kann einfach eine Abschirmung realisieren. Die Kombinationsfähigkeit mit anderen Leiterplattentechnologien gibt dem Konstrukteur noch weitere Freiheitsgrade für das Layout seiner Elektronikeinheit. Bild 11: Sensorplatine eben und gefaltet (rechts) Bild 12: Ausschnitt aus einer Wirelaid-Leiterplatte Bild 13 : Blick auf Bruchkante Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 11 von 20
Einsparpotenzial Wirelaid Die tatsächliche Einsparung ist für jedes Design zu bewerten. Wir prüfen die individuelle Aufgabenstellung und können in einer Design to Cost Studie die Kostenauswirkungen genau darstellen. Nachfolgend einige realisierte Besipiele: Ausgangslage Mit Wirelaid Bemerkung 6 Lagen Multilayer 100% 90-80% Je nach Layout Baugruppe für Servoantrieb 2 Leiterplatten und Stecker 100% 50% Nur noch 1 Leiterplatte Wegfall von Steckern Leiterplatte mit Polyimid 100% 70% Vorteile und Nutzen: Wirelaid bringt eine Vielzahl von Zusatznutzen mit sich, die sich in einem reduzierten Volumen, geringeren Kosten und einer höheren Zuverlässigkeit widerspiegeln. Vorteile Hohe Ströme können gezielt und sehr begrenzt auf die Leiterplatte eingebracht werden Steuerungs- und Leistungslogik kann auf einem Board integriert sein Die Drähte ermöglichen eine Einbauoptimierung (analog zu FR4-Flex) Substitution herkömmlicher Leiterplattenverbindungen Nutzen Kein großflächiges (teures) Kupfer erforderlich Nur eine Leiterplatte muss bestückt werden; reduzierter Entwicklungsaufwand; voll integrierte Lösung Weniger Designeinschränkungen Kein Mindestradius erforderlich Keine Stecker und Steckverbinder erforderlich; Dadurch höhere Zuverlässigkeit; Ersatz für teure Polyimidverbindung Ratiopotenziale durch Reduzierung von Kupfer-Schichtdicken Ratiopotenziale durch zusätzliche Lageneinsparungen Erhebliche Materialeinsparungen Durch Verbindung von Logik und Leistung können separate Powerlagen eingespart werden Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 12 von 20
Qualifikationsstand Wirelaid: Die Technologie wurde vom Zentrum für Aufbau- und Verbindungstechnik (ZAVT) in Lippstadt intensiven Tests unterzogen. Alle Tests wurden bestanden. Hochtemperaturlagerung IEC Norm 60 068-2-3 1000 Stunden bei 125 C bestanden Feuchte-/Klimalagerung IEC Norm 60 068-2-3 1000 Stunden bei 85 C 85% RH bestanden Kälteschocktest der Biegekante Eindringen / Eindiffundieren von Feuchtigkeit in die Biegekante soll überprüft werden nach 1000 Stunden bei 85 C 85% RH wurde Probe sofort auf -40 C geschockt bestanden Temperaturschocklagerung DIN 60 068, Teil 2-14 1000 Zyklen 40 C / 150 C bestanden Strombelastbarkeit der Leiterplatte anlehnend an IPC-D-275 ermittelt Schwingfestigkeit / Breitbandrauschen DIN EN 60068-2-64 (IEC 68-2-6) Schärfegrad 1 (VW-Norm) bestanden Dauerschockprüfung EN 60068-2-29 100.000 Impuls (11ms) bei 50g Spitzenbeschleunigung bestanden Tabelle 1: Übersicht über die durchgeführten Tests. Die Qualifikation wurde durchgeführt von der ZAVT GmbH, Lippstadt Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 13 von 20
Das Inlayboard Hohe Ströme bedeuten automatisch viel Kupfer. Kupfer ist ein teures Material und daher sollte seine Verwendung möglichst gering sein. Kupferschienen werden in die Leiterplatte integriert. Deren Dicke und Abmessungen werden genau an die jeweiligen Anforderungen angepasst und in die Leiterplatte verpresst. Auch hier sind die Elemente mit viel Kupfer in der Innenlage. Die Hochstromwelt ist innen und die Signal- und Logikwelt befindet sich auf den Außenlagen. Heute entstehen dazu Lösungen, die kurzfristige Stromspitzen von deutlich über 1000 A verarbeiten können. Bild 14: angeschnittenes Inlay Bild 15: Größe der Leiterplatte Bild 16: Stromführung mit Dickkupfer innen und Signalführung außen Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 14 von 20
Die Vorteile der Schweizer-Inlaytechnik sind: - Verbesserte Wärme- / Strom-Leitfähigkeit durch einen optimierten Wärme und Strom- Pfad im Vergleich zur konventionellen Kupfer Einpress-Inlay-Technik - Verbesserte mechanische Festigkeit durch den Verlege und Verpress-Vorgang. Das Kupfer Inlay ist in die Harzmatrix integriert - Risse, wie sie bei der konventionellen Einpress-Technik unter Belastung öfter vorkommen, werden verhindert - Die Technik kann mit Standardfertigungsprozessen der Leiterplatte gefertigt werden - Die größere Kühlfläche erleichtert die Wärmeabfuhr und erhöht damit auch die Lebensdauer der Einheit. Geringere Life Cycle Costs sind die Folge - Sie ist für viele Hochstromanwendungen geeignet - Diese Technik wird bei uns heute in Serie für den Einsatz im Automobil gefertigt Die Inlaytechnik ist je nach Aufgabenstellung hervorragend mit anderen Technologien, die hier beschrieben sind, kombinierbar. Hotspot Bild 17: schematische Darstellung einer Inlayanwendung Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 15 von 20
Das Combi Board Die hohen Herstellungskosten der Vorgängertechnologie, der Iceberg-Technologie, führten dazu nach weiteren Lösungen zu suchen. Das Ergebnis ist das Combi Board. Damit wird eine vergleichbare Funktionalität aber zu erheblich geringeren Kosten realisiert. Die Kostentreiber sind zum einen der hohe Preis des Grundmaterials Kupfers, zum anderen die langen Prozesszeiten auf teuren Fertigungsanlagen. Der Grundgedanke des Combi Board ist es, Dickkupfer nur da einzusetzen, wo es benötigt wird und das teure Grundmaterial so effektiv wie möglich zu nutzen. Daher wird beim Combi Board eine Innenlage verwendet, die sowohl Dickkupferbereiche für die Leistungsbereiche als auch Standardkupferschichtdicken für die Logikbereiche aufweist. Die Herstellung einer solchen kombinierten Innenlage ist relativ simpel, jedoch sehr effektiv. Zunächst wird eine Innenlage mit Standardkupferschichtdicke (z. B. 35 μm) hergestellt. Parallel erfolgt die Herstellung einer zweiten Innenlage, die die Dickkupferstrukturen (z. B. 400 μm) aufweist. In die erste Innenlage werden Aufnahmeöffnungen gefräst. In diese werden die Dickkupferstrukturen aus dem zweiten Halberzeugnis eingelegt und fixiert. Die Dickkupferstrukturen der zweiten Innenlage wurden vorher ausgefräst. Prozessschritte des Combi Boards Innenlage, z. B. 1,0 mm 35/35 µm Basiskupfer Ausfräsen der Aufnahmebereiche für Dickkupfer Einlegeteile Zweite Innenlage zur separaten Fertigung der Dickkupfer Einlegeteile z. B. Leiterbreite 0,2 mm; 400/400 µm Basiskupfer Kombinierte Innenlage nach Einlegen und lagegetreuem Fixieren Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 16 von 20
Anschließend werden die Aussenlagen verlegt und verpresst. Danach erfolgen die normalen Fertigungsschritte einer Leiterplatte. In einem beispielhaften Aufbau sehen Sie hier eine 4 lagige Dickkupferschaltung und eine 6 lagige Standard -Schaltung zu einer Leiterplatte kombiniert. 35 µm Basiskupfer + 35 µm aufplattiert 400 µm Kupfer Inner Layer (Rigid Material) 35 µm Kupfer Leistungsbereich Logikbereich Bild 18 Combi Board Aufbaubeispiel Diese patentrechtlich geschützte Technologie befindet sich derzeit in der Qualifikation bei mehreren Automobilzulieferern. Die ersten Rückmeldungen sind sehr vielversprechend und als positiver Nebeneffekt zeigte sich in Infrarot-Temperaturmessungen, dass zu der hohen Stromtragfähigkeit noch eine gute Wärmespreizung hinzukommt. Durch die Kombination mit z-achsen kontrolliertem Tiefenfräsen entstehen weiterhin flexible Bereiche, die ein 3-dimensionales Verbauen der Baugruppe ermöglichen. Die Vorteile des Schweizer Combi Boards - weniger Logistikaufwand, da nur eine Leiterplatte bewirtschaftet werden muß - Kombination von unterschiedlichsten Lagenaufbauten - Dickkupfer nur dort, wo hohe Ströme benötigt werden. Dadurch sparen Sie Gewicht und Kosten - Viele Kabel und Steckverbinder entfallen - Kombination mit der Schweizer FR4-Flex Technologie ist möglich - deutlich erhöhte Zuverlässigkeit infolge von Substitution von Steckverbindungselementen Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 17 von 20
Mögliche Anwendungen und Besonderheiten Alle Lösungen, die eine Kombination von Hochstrom- und Signalelektronik benötigen. - In Sicherungs-, Relais- und Leistungsverteilern - Als Ersatz für die so genannte Splice-Technik - Fertigung ausschließlich mit Standardfertigungsprozesse. Das Schweizer Combi Board ist heute bereits in diversen Autos erfolgreich im Einsatz - Die möglichen Einsatztemperaturen entsprechen heutigen Anforderungen (-40 C bis + 140 C) Wann soll nun welche Technologie verwendet werden? Die Frage, welche Technologie zur Anwendung kommen soll, lässt sich nicht pauschal beantworten, sondern hängt immer von der Vielzahl der Anforderungen an die jeweilige Baugruppe ab. Daumenwerte Beste Lösung für Ströme bis ca. 25 Ampere Kostengünstigste Lösung für Ströme >25 Ampere und wenig Netzte Kostengünstigste Lösung für Ströme >25 Ampere und viele Netzte Sonderlösung wird hauptsächlich für LEDs verwendet Optimierte Lösung für maximale Entwärmung und Stromtragfähigkeit Wirelaid Dickkupfer Combi Board IMS Board Inlay Board in d.r. 1-lagig Logik & Power (auf einer Ebene) +++ - +++ - +++ Stromtragfähigkeit + ++ ++ 0 +++ Kosten +++ ++ +++ + + Entwärmungseigenschaften + ++ ++ +++ +++ Miniaturisierung ++ 0 ++ 0 + 3D Fähigkeit +++ + ++ - + +++ = beste Lösung, - nicht möglich Zusammenfassung: Mit den vorgestellten Entwicklungen HDI-Dickkupfer, Wirelaid, Inlay Board, Combi Board und IMS bieten sich für den Schaltungsentwickler heute mehrere Möglichkeiten, Logik und Leistung auf einem Board zu vereinigen. Damit kann er moderne Anforderungen an Hochleistungselektronik zuverlässig erfüllen und er hat einen kompetenten Ansprechpartner in Deutschland vor Ort. Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 18 von 20
Abschließend eine Portfoliodarstellung, die in Abhängigkeit der Anzahl an Hochstromnetzen eine Empfehlung für die geeignete Technologie anzeigt. Anzahl Hochstromverbindungen viele Combi Board Dickkupfe r Inlay Board Wirelaid wenige gebündelt Verteilung Hochstrombereiche verstreut Die Aufnahme der Drahtschreibetechnologie war ein konsequenter Schritt zur Erweiterung und Abrundung des Schweizer-eigenen Technologie-Portfolios. Durch die Bereitstellung verschiedenster Technologien kann für unsere Kunden die jeweils optimale Lösung erarbeitet werden. Kunden, die die Wirelaid-Technologie einsetzen wollen, werden von Schweizer schon in der Design-Phase und bei der Erstellung der Gerber-Files für die jeweiligen Drahtlagen unterstützt. Die anderen Technologien sind bei uns im Haus entwickelt und qualifiziert worden. Das spezifische Know-how und die Designregeln liegen vor. Durch unsere konsequent ausgebaute Systematik im Bereich Projektmanagement und dem täglich eingeübten Umgang mit der TS 16949 gehen Erkenntnisse nicht verloren sondern sind die Grundlage für die nächste Innovation! Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 19 von 20
Die Autoren: Herr Thomas Gottwald ist Leiter der Produktentwicklung der Schweizer Electronic AG. Herr Manfred Grimmeisen ist in der Produktentwicklung für das Strom- und Wärmemanagement auf Leiterplatten zuständig und ist Projektleiter Wirelaid PCB. Herr Michael Nothdurft ist für das Marketing der Schweizer Electronic AG zuständig. Firmenprofil: Die Schweizer Electronic AG ist einer der führenden Leiterplattenhersteller in Europa mit einem Jahresumsatz 2008 von über 83 Mio.. Gegründet 1849 steht Schweizer für höchste Zuverlässigkeit und innovative Lösungen! Als Leistungsführer für komplexe Lösungen rund um die Leiterplatte übernehmen wir Verantwortung und stehen für Berechenbarkeit und Glaubwürdigkeit. Wir denken in Leiterplatten und immer ein Stück weiter entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Durch unsere Partner in Deutschland und in Asien sind wir ein globaler Partner für die moderne Elektronikindustrie. Als Hersteller von starren Leiterplatten bieten wir viele Sonderlösungen und sind besonders stark bei komplexen Multilayer, HDI-Schaltungen und Lösungen rund um Strom- und Wärmemanagement. Wir bieten unseren Kunden Beratung durch langjährige Experten und Erfahrung aus vielen kunden- und technologiespezifischen Projekten. In unserem Servicepaket finden Sie verschiedene Pakete, die genau auf Ihre Bedürfnisse hin angepasst werden können. Kontaktdaten: Schweizer Electronic AG Einsteinstraße 10 78713 Schramberg Servicetelefon: +49 7422 512 888 email: kampagne@schweizerelectronic.ag http://www.schweizerelectronic.ag Schweizer Electronic 2009-07-28 Seite 20 von 20