Aufbau von Insulated Metal Substrates (IMS)
Leiterplatten mit Metallkern setzen sich prinzipiell aus drei verschiedenen Schichten zusammen (vgl. Abbildung):
- Schaltkreis-Schicht: z.B. Kupferfolie
- Dielektrische Schicht: z.B. aus Polymer oder Keramik
- Wäremeleitende Schicht: z.B. aus Aluminium, Kupfer oder Edelstahl
Diese Schichten unterscheiden sich maßgeblich hinsichtlich ihrer jeweiligen Materialdicken. Die einzelnen wärmeleitenden Materialien charakterisieren sich durch variierende Wärmeleitkoeffizienten, die die Materialien für unterschiedliche Anwendungsgebiete qualifizieren.
Einsatz von Insulated Metal Substrates (IMS)
Insulated Metal Substrates sind in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten wiederzufinden, die speziell durch gesteigerte Anforderungen an eine Wärmeabführung gekennzeichnet sind. Hierzu zählen unter anderem:
- Leistungeselektronik (z.B. Messwandler, Transistor-Arrays, Motoren-Treiber etc.)
- Automotive/Transport (z.B. Scheinwerfer/Beleuchtung, GPS, Leistungsmodule etc.)
- Kommunikation (z.B. Leistungsverstärker, Transmitter, Mikrostreifen-Schaltung etc.)
- Unterhaltungselektronik (z.B. Motor- und Spannungsregler, Verstärker, Equalizer etc.)
- u.v.m.
Vergleich von IMS mit anderen Leiterplatten-Materialien
Schneiden von IMS mit dem Laser
Mit dem Laser als Schneidwerkzeug können Insulated Metal Substrates (IMS) bzw. Metallkernleiterplatten höchst wirtschaftlich und als attraktive Alternative zu mechanischen Trennverfahren bearbeitet werden. Dabei bringt das Laser-Nutzentrennen einige Vorzüge mit sich: zum einen wird durch das berührungslose Verfahren kein mechanischer Stress in das Material induziert. Zum anderen wird eine Ablagerung von Metallspänen, die Kurzschlüsse auslösen könnten, verfahrensbedingt vermieden.
LPKF hat speziell für das Laser-Nutzentrennen und die spezifischen Anforderungen der IMS-Bearbeitung eine eigene Lösung entwickelt, mit welcher die Leiterplatten mit einem leistungsstarken Laser geschnitten werden können.
Mit den Lasersystemen von LPKF können sehr hohe effektive Schneidgeschwindigkeiten erreicht werden. Die Geschwindigkeiten können dabei je nach gewünschter Qualität des Schnitts sowie der Materialstärke und -zusammensetzung der Leiterplatten variieren. Bei dickeren Boards fallen diese tendenziell geringer aus.
Falls Sie Interesse am Laser-Nutzentrennen für Ihre IMS-Anwendungen haben, können Sie sehr gerne Kontakt zu uns aufnehmen und uns Ihre Muster zusenden.
Vorteile der Laserbearbeitung
Das Herausschneiden von Leiterplatten aus dem Nutzen mit Hilfe eines Lasers bietet dem Anwender im Vergleich zu mechanischen Trennverfahren einige bedeutende Vorteile:
Vergleich mit weiteren Trennverfahren von IMS
Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren, wie beispielsweise dem Fräsen, bilden sich beim Heraustrennen der Leiterplatten mit dem Laser keine Stäube oder Spähne, die sich auf der Schneidkante oder der Leiterplatte selbst ablagern könnten. Gase und Partikel, die bei der Ablation des Materials entstehen, werden durch eine leistungsstarke Absaugung entfernt.
