Was sind Heavy Copper Multilayer PCBs und warum werden sie benötigt?

In der modernen Elektronik spielen Heavy Copper Multilayer PCBs (Schwermetall-Mehrlagen-Leiterplatten) eine entscheidende Rolle. Sie werden in Hochleistungsanwendungen eingesetzt, bei denen hohe Strombelastbarkeit, Wärmeableitung und mechanische Stabilität erforderlich sind. Dieser Artikel gibt einen Überblick über ihre Eigenschaften, Vorteile und typischen Anwendungsbereiche.

1. Was sind Heavy Copper Multilayer PCBs?

Ein Heavy Copper PCB ist eine Leiterplatte mit einer Kupferdicke von mehr als 3 oz/ft² (105 µm) pro Schicht. In bestimmten Anwendungen kann die Dicke sogar über 20 oz/ft² (700 µm) betragen.

Merkmale von Heavy Copper Multilayer PCBs:

• Mehrere Kupferschichten zur Verbesserung der Stromverteilung.
• Plated-Through-Holes (PTHs) für zuverlässige Verbindungen zwischen den Schichten.
• Gute Wärmeableitung, wodurch sich die Lebensdauer elektronischer Komponenten verlängert.
• Mechanisch widerstandsfähiger gegen thermische und elektrische Belastungen.

2. Wichtige Vorteile von Heavy Copper PCBs

2.1. Hohe Stromtragfähigkeit

Schwerkupfer-Leiterplatten können sehr hohe Ströme transportieren, ohne dass es zu Überhitzung oder Leistungsverlusten kommt. Dies macht sie ideal für Leistungselektronik und industrielle Steuerungen.

2.2. Verbesserte Wärmeableitung

Durch die dickeren Kupferschichten wird die Wärme gleichmäßig über die Leiterplatte verteilt. Das reduziert das Risiko von Hotspots und sorgt für eine stabile Leistung elektronischer Systeme.

2.3. Höhere mechanische Stabilität

Standard-Leiterplatten können bei hohen Temperaturen oder mechanischen Belastungen beschädigt werden. Heavy Copper PCBs sind hingegen deutlich robuster und widerstehen auch extremen Bedingungen.

2.4. Platzersparnis durch integrierte Strom- und Steuerkreise

Mit Heavy Copper PCBs kann die Notwendigkeit separater Strom- und Steuerplatinen entfallen, wodurch Platz und Kosten gespart werden.

3. Typische Anwendungen von Heavy Copper PCBs

• Leistungselektronik & Energietechnik: Wechselrichter, Batteriemanagementsysteme, Transformatoren.
• Automobilindustrie: Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge, Leistungssteuerungen.
• Industrieelektronik: Motorsteuerungen, Robotik, Automatisierungstechnik.
• Luft- und Raumfahrt sowie Militärtechnik: Radar- und Kommunikationssysteme.
• Erneuerbare Energien: Solarmodule, Windkraftanlagen, Energiespeicher.

4. Fazit

Heavy Copper Multilayer PCBs sind eine entscheidende Technologie für Hochstrom- und Hochleistungsanwendungen. Sie bieten hervorragende elektrische und thermische Eigenschaften sowie eine hohe mechanische Stabilität, was sie zu einer idealen Wahl für anspruchsvolle Elektronikanwendungen macht.

Da sich die Elektronik weiterentwickelt und immer höhere Leistungsanforderungen stellt, werden Heavy Copper PCBs eine zentrale Rolle in der nächsten Generation von Stromversorgungen, erneuerbaren Energiesystemen und Industrieelektronik spielen.