Hohe Ströme in sicheren Bahnen

Hohe Ströme in sicheren Bahnen
Webinar am 3. November 2015
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Referent: Andreas Schilpp
02.11.2015
Inhalte
 „Dickkupfer“ bei Starrflex
 Update Designregeln Wirelaid
 Update UL-Listung
 Wirelaid 3D „Hochstrom um die
Ecke“ ohne Steckverbinder
 Designregeln Dickkupfer klassisch
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02.11.2015
Starrflex mit dickem Kupfer

Anwendung: hochzuverlässige, miniaturisierte Mainboards, z.B. Luftfahrt
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Grundlagen zur Hochstromtechnik WIRELAID
Die Grundlagen wurden
bereits in Webinaren
ausführlich behandelt.
Nachzusehen in unserem
Webinar Archiv oder bei
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02.11.2015
Strompfad mit WIRELAID
Anforderung Kunde: 20A bei 20K (35µm Basis-Cu)
8,9mm
0,63mm²
4,5mm
1,9mm
Mit WIRELAID
Einsparung von
78,7%
Kombination
Hochstrom & Logik
auf derselben Lage
WIRELAID
Querschnitt
Draht
Leiter über Draht
(35µm Basis-Cu)
Breite Standardleiter
(35µm Basis-Cu)
Reduzierung
Routingfläche
F14
0,5mm²
1,9mm
8,9mm
78,7%
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02.11.2015
Häufig gestellte Fragen zur Technologie aus Kundensicht

FAQ der WIRELAID-Technik – Beispielhafte Erfahrungen aus dem Alltag
1. Wie werden Wirelaid Leiterplatten verarbeitet?
2. Gibt es Besonderheiten beim Design?
Braucht man ein spezielles Tool?
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02.11.2015
Standardisierte Verfahren
Partielle Hochstrom Technologie Wirelaid
Die Leiterplatten lassen sich wie gewohnt
layouten, produzieren, bestücken, löten,
testen und transportieren / lagern.
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Wirelaid Lagenaufbauten in Zuken CADstar
Standardaufbauten
4-lagig
6-lagig
8-lagig
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02.11.2015
Design Guide Ergänzungen
„Lessons learned“ aus vielen Projekten
–
–
–
alt: vereinfachte Konstruktionsvorschrift für Drahtdesign
neu: Designregel Abstand Draht – Bohrung
Berechnung abdeckender Leiter
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Stromeinspeisung und -ausleitung durch Powerelemente
 Press-Fit Powerelemente:
bisher pauschale Aussage:
Drähte dürfen nicht durchbohrt werden!


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Design Guide Ergänzungen
Abstand Draht zu Bohrung: Parameter A3
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Design Guide Ergänzungen
Röntgenbilder
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Design Guide Ergänzungen
Breite des Schweißpads und eines abdeckenden Leiters – gleiches Potenzial
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Design Guide Ergänzungen
Kennzeichnung fixer Schweißpunkte
1. Grundsätzlich werden alle
fertigungstechnisch relevanten
Schweißpunkte vom Hersteller definiert:
Endpunkte und Stützschweißungen
2. Sollten designbedingt an bestimmten Stellen
fixe Schweißpunkte notwendig sein, müssen
diese auf einem Hilfslayer vom Kunden
definiert werden:
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Beispiel fixer Schweißpunkt
Fixe Schweißstellen z. B zum Anbinden von
Bauteilen müssen gekennzeichnet werden
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Design Guide Poster NEU
 jetzt auf unserer Webseite erhältlich
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Hochstrom um die Ecke

eingebettete Drähte über den Knickbereich
(rot angedeutet)

Bestücken – Löten – Testen – Formen

Option zur Miniaturisierung

Einsparung von Hochstromsteckern und -kabeln
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Neues von UL
 UL: Kategorie ZPMV2/8
–
–
–
–
–
Full Recognition nach UL796
Standard FR4: 94 V-0, hoch Tg FR4: 94 V-1
MOT 130°C
CTI 2 Standard
DSR ALL
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02.11.2015
Anwendung mit Stromschienen

hoher Aufwand

sehr hohe Stromtragfähigkeit

spezielle Prozesse beim Kunden

LP-Dicke und Gewicht steigt gravierend
Hier kann partielle Hochstromtechnik eine
sinnvolle Alternative darstellen, insbesondere bei
Platz- und Gewichtsproblemen.
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Dickkupfer: Design auf den Innenlagen
• möglichst hohe Kupferbelegung ( > 85%)
• Freiflächen mit Kupfer füllen
• symmetrischer ML-Aufbau
• Ecken und scharfe Kanten im Kupferlayout
durch Radien (>1,5mm) ersetzen
 205,7µm (6oz) Kupfer: Leiterabstand  0,45mm
• minimal zulässige Kupferschichtdicke bei 6oz
nach IPC-6012/IPC-4562 beachten: 179µm
(10% Toleranz, -6µm für Bearbeitung)
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Dickkupfer: Design auf den Außenlagen
•
•
•
•
symmetrischer Aufbau
gleichmäßige Kupferverteilung, >40%
einzeln liegende Leiterbahnen vermeiden
Kantenabdeckung nur durch MehrfachBeschichtung möglich
• Zusatzdrucke auf Außenlagen vermeiden
• Dickkupfer in die Innenlage verlegen
• chemische Oberflächen
• minimal zulässige Kupferschichtdicke bei 6oz
nach IPC-6012/IPC-4562 beachten: 206µm
(10% Toleranz, 25µm plating class 3,
-4µm für Bearbeitung)
• 205µm (6oz) Kupfer: Leiterabstand: 0,65mm
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Zusammenfassung
 Starrflex bis 70µm Kupfer auf Flex
 partielles Dickkupfer
– ermöglicht neben hohen Strömen gleichzeitig
Logik auf derselben Lage
– ermöglicht dünnere Kupferlagen und dadurch die
Kombination mit HDI Technik
– kann mit Semiflex kombiniert werden
– ermöglicht eine gute Entwärmung
– verlängert dadurch die Lebensdauer von
thermisch kritischen Bauelementen
 Wir bieten auch Dickkupfer bis 210µm an
– fragen Sie uns bitte!
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02.11.2015
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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