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Leiterplatten | 03 April 2009

IMS Leiterplatten punkten bei LED-Applikationen

Ob f√ľr Automotive, Architektur oder Allgemeinbeleuchtung ‚Äď immer h√§ufiger kommen LEDs zum Einsatz, die auf Leiterplatten in IMS Technologie (Insulated Metallic Substrate) montiert sind. Leiterplatten mit isolierten Metallsubstraten sind grunds√§tzlich nichts Neues, aber aufgrund ihrer hohen W√§rmeleitf√§higkeit f√ľr den zunehmenden Einsatz von LEDs in der Beleuchtungstechnik oder Leistungs-Anwendungen pr√§destiniert.
Mit zunehmender Packungsdichte und Miniaturisierungsgrad auf der Leiterplatte und dem vermehrten Einsatz von Bauelementen mit hoher W√§rmeentwicklung wie High-Power-LEDs oder Relais sto√üen konventionelle Leiterplatten an ihre Grenzen. Die geringen W√§rmeleitwerte der eingesetzten Materialien von unter 0,3 W/mK k√∂nnen die W√§rme nur schlecht in der Leiterplatte verteilen und nicht optimal durch die Leiterplatte ableiten. Die Folge sind Hotspots, was dazu f√ľhren kann, dass Heat Sinks (W√§rmesenken) ihre Wirkung nicht voll entfalten. Um die zul√§ssigen Betriebstemperaturen der Bauteile nicht zu √ľberschreiten, muss die als W√§rme abgestrahlte Verlustleistung der Bauteile bestm√∂glich abgef√ľhrt werden. Andernfalls drohen Fehlfunktionen ‚Äď bei einer LED die Verschiebung des Farbspektrums, Verk√ľrzung der Lebensdauer und im Extremfall sogar Sch√§digungen oder Totalausf√§lle von Bauteilen, ganzen Baugruppen oder des Endger√§tes. Oft sind zuverl√§ssige Entw√§rmungskonzepte gefragt, denn in vielen F√§llen reicht der Einsatz von Basismaterialien mit verbesserten thermischen Leitf√§higkeitswerten nicht aus. Daher wird auch in anderen Bereichen des Thermomanagements wie Design, Aufbaukonzepten und neuen w√§rmeableitenden Materiallagen geforscht und entwickelt. Mit IMS als Schaltungstr√§ger lassen sich LEDs bei geringeren Temperaturen betreiben Eine seit Jahren erprobte Technologie, um W√§rme kosteng√ľnstig und effizient abzuf√ľhren, ist der Einsatz von IMS (Insulated Metallic Substrate), also Leiterplatten mit isolierten Metallsubstraten. AT&S ist Spezialist in diesem Bereich und hat ihre IMS Leiterplatten unter der Abk√ľrzung TC-PCB (Thermal Conductive-PCB) auf den Markt gebracht. Sie werden im Werk Klagenfurt technisch entwickelt und produziert. Leiterplatten in IMS Technologie kommen in LED-Beleuchtungen, Leistungswandleranwendungen und Kfz-Applikationen (z.B. in Motorsteuerungen) zum Einsatz. Die Vorteile von Leiterplatten basierend auf der IMS Technologie liegen klar auf der Hand: Die bessere W√§rmeverteilung und W√§rmeableitung erm√∂glicht, die Leistungsdichte zu erh√∂hen ‚Äď bei gleichzeitig optimierten und erweiterten Einsatzm√∂glichkeiten der Leiterplatte. Dadurch ergeben sich neue Applikationsfelder in einem immer breiteren Gebiet der Beleuchtungstechnik. Mit IMS als Schaltungstr√§ger k√∂nnen LEDs bei geringeren Temperaturen betrieben werden, was einen h√∂heren Wirkungsgrad erm√∂glicht. Es sinkt der Energieverbrauch, wodurch wiederum weniger W√§rme abgegeben wird. Zus√§tzlich liegt die Lebensdauer der auf LED basierenden Leuchtmittel √ľberdimensional √ľber jener von Gl√ľhbirnen oder Energiesparlampen. Die Folge sind geringere Betriebs- und Erhaltungskosten, was die Kosten gegen√ľber herk√∂mmlichen Beleuchtungsk√∂rpern signifikant senkt. Autor: Ferdinand Lutschounig, Produktmanager, AT&S Austria Technologie & Systemtechnik AG
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