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© andus Leiterplatten | 20 April 2017

Technologieentscheidungen bei Leiterplatten für die Elektromobilität

In Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten und Automobilzulieferern sind in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von Technologien f├╝r Hochstrom- und Power-Leiterplatten entwickelt und untersucht worden.
Das ist eine Produktank├╝ndigung von Andus. Allein der Emittent ist f├╝r den Inhalt verantwortlich.
Das ist ein zentrales Thema in der Leistungselektronik, und das nicht erst seit der aufkommenden Elektromobilit├Ąt. Im Vergleich der vielen Technologien zeigt sich, dass im Wesentlichen drei grunds├Ątzliche Technologienfelder miteinander konkurrieren:
  • Leiterplatten mit dickerem Kupfer, bis hin zu 5 mm starken Inlays
  • Leiterplatten mit Aluminium-Tr├Ąger als K├╝hlk├Ârper, sogenannte Heatsink-, IMS- oder Metalkern-Leiterplatten
  • Keramikbasierte Leiterplatten, z. B. in Leistungsmodulen
In jedem dieser drei Technologiefelder kommen wiederum verschiedene Materialien, Konstruktionen und Designs zum Einsatz, je nach Anwendung und Leistungsklasse. Oft sind Entwickler auf eines der Technologiefelder fixiert, da sie sich dort gut auskennen oder die Vorgaben starr sind. Innovationen entstehen jedoch meist dort, wo scheinbar absurde Ideen zu Ende gedacht werden. In Falle der Leistungselektronik ist es die Kunst, auch einmal andere Technologiefelder zu pr├╝fen.
  • B6-Br├╝ckenschaltungen werden typischerweise in Dickkupfertechnik mit 2 bis 4 Innenlagen ├á 105 ┬Ám oder 210 ┬Ám Kupfer entwickelt. K├Ânnen die 6 Halbbr├╝cken solcher Wechselrichter mit 48V-Mosfets auf IMS-Leiterplatten funktionieren? Wie hoch ist die Strombelastbarkeit auf IMS-Leiterplatten und wie kann man diese einfach erh├Âhen?
  • Wie m├╝ssen die eingebetteten Busbars mit SMD-Leistungshalbleitern f├╝r elektronische Batterieschalter dimensioniert werden? Wohin und wie gut kann die W├Ąrme der Leistungsschalter abgef├╝hrt werden? Welchen Einfluss hat die St├Ąrke des Busbars?
  • Womit k├Ânnen LEDs noch besser oder einfacher gek├╝hlt werden als mit IMS-Boards?
  • Lassen sich Leistungsmodule durch organische Leiterplatten ersetzen?
Voraussetzung f├╝r die Beantwortung dieser Fragen ist ein ├ťberblick ├╝ber die technischen M├Âglichkeiten sowie ein strategisches Auswahlverfahren. Beide Punkte greift ANDUS in einem neuen Workshop auf und vermittelt das ├╝ber Jahre entstandene Wissen in den Bereichen Antriebstechnik, Beleuchtungstechnik, Batteriemanagement, 48V-Ger├Ątetechnik und Stromverteiler. Der erste Workshop findet am 26. April bei Stuttgart statt. Die fachliche Leitung des Workshops ├╝bernimmt Dr. Lehnberger, bekannt aus verschiedenen Seminaren zum Thema "Elektronikk├╝hlung". Der Workshop wird durch einen Beitrag zur Thermosimulation von Dr. Johannes Adam von ADAM Research unterst├╝tzt. Dr. Adam entwickelt die Software, mit der ANDUS die w├Ąrmetechischen Berechnungen in Leiterplatten und Baugruppen durchf├╝hrt. Dr. Adrian Mahlkow vom OUT e.V., mit dem ANDUS das erste w├Ąrmetechnische Projekt vor ├╝ber 10 Jahren durchf├╝hrt, wird ├╝ber die Fortschritte bei der LED berichten, die als Hochleistungsbauteil mit ├Ąhnlichen Leistungsdichten zu k├Ąmpfen hat, wie mancher MOSFETs. Vorgestellt werden konkrete Projekte, die in verschiedenen Technologien konzipiert wurden, begleitet durch Optimierung an simulierten W├Ąrmestr├Âmen und Temperaturverteilungen. Informationen zum Programm und Teilnahmem├Âglichkeiten finden Sie unter www.andus.de
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