EFX 2026 6.–8. Oktober, Messe Stuttgart: Sie finden uns in Halle 9, Stand C29. Zum Beitrag →

Basismaterialien

Das Basismaterial bestimmt Temperaturbeständigkeit, Signalverhalten, Wärmeabfuhr und Preis — bevor die erste Leiterbahn gezogen ist. Sieben Materialgruppen decken alles von der Standardbestückung bis zur Hochtemperaturanwendung ab.

Materialien im Vergleich

[ Auswahlhilfe ]

Die Entscheidung fällt fast immer über drei Werte: Temperaturbeständigkeit, Dielektrizitätszahl und Preis. Diese Übersicht stellt sie nebeneinander, statt sie über sieben Seiten zu verteilen.

Material Tg Dk (1 GHz) Kosten Typischer Einsatz
FR-4 150 °C 4,3 – 4,7 Basis Standardelektronik, Industrie, Consumer
High-Tg 170 – 180 °C 4,2 – 4,6 + 10 – 20 % Hohe Lagenzahlen, mehrere bleifreie Zyklen
Halogenfrei 150 – 175 °C 4,3 – 4,8 + 10 – 25 % Bahntechnik, Umweltvorgaben, EN 45545-2
Kupferbasis — — + 60 – 120 % Sehr hohe Verlustleistung, Leistungselektronik
Polyimid 250 – 260 °C 3,4 – 3,6 + 80 – 150 % Flex, Starrflex, hohe Dauertemperatur
Semiflex 150 °C 4,3 – 4,7 + 20 – 40 % Einmaliges Biegen bei der Montage
Keramik — 9 – 10 + 200 % Extreme Wärme, HF, raue Umgebungen

Richtwerte zur Vorauswahl. Konkrete Typenbezeichnungen und Datenblätter nennen wir projektbezogen.

01 IPC-4101/24

FR-4

Der Standard für die meisten Anwendungen: glasfaserverstärktes Epoxidlaminat, breit verfügbar und einfach zu kalkulieren.

Tg 150 °C
Td > 300 °C
Dk 4,3 – 4,7
Lagen 2 – 40+
Hinweis Ab acht Lagen oder mehreren bleifreien Lötzyklen ist High-Tg die sichere Wahl — der Aufpreis ist klein gegen das Delaminationsrisiko.
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02 IPC-4101/126

High-Tg

Höhere Glasübergangstemperatur für thermisch belastete Aufbauten. Verhält sich beim Löten deutlich stabiler als Standard-FR-4.

Tg 170 – 180 °C
Td > 340 °C
CTE z < 3,5 %
Lagen 4 – 40+
Hinweis In dicken Multilayern reduziert High-Tg die z-Ausdehnung — das ist der eigentliche Grund für die Wahl, nicht die Temperatur allein.
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03 IEC 61249-2-21

Halogenfrei

Frei von Brom und Chlor, geringere Rauchgastoxizität im Brandfall. Voraussetzung für Bahnanwendungen nach EN 45545-2.

Tg 150 – 175 °C
Halogen < 900 ppm
Brandklasse UL 94 V-0
Bahn EN 45545-2
Hinweis Halogenfreie Laminate nehmen mehr Feuchtigkeit auf. Vor dem Löten trocknen, besonders nach längerer Lagerung.
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04 Metallkern

Kupferbasis

Kupferkern statt Aluminium für höchste Wärmeabfuhr. Eingesetzt, wo Aluminium thermisch nicht mehr ausreicht.

Wärme bis 400 W/mK
Kern 1,0 – 3,0 mm
Aufbau ein- oder mehrlagig
Bestückung einseitig
Hinweis Der Kern ist elektrisch leitfähig — Bohrungen brauchen ausreichenden Isolationsabstand, sonst schließen sie gegen den Kern kurz.
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05 IPC-4202 / 4204

Polyimid

Hohe Dauertemperaturbeständigkeit und ausgezeichnete Flexibilität. Das Basismaterial für flexible und starrflexible Aufbauten.

Dauertemp. bis 260 °C
Dk 3,4 – 3,6
Dicke 12,5 – 100 µm
Biegen dynamisch möglich
Hinweis Polyimid ist stark hygroskopisch. Trocknen vor dem Reflow ist Pflicht — eingeschlossene Feuchte führt zu Blasenbildung.
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06 Tiefengefrästes FR-4

Semiflex

Standard-FR-4, in der Biegezone tiefengefräst. Die wirtschaftliche Alternative zu Starrflex bei einmaligem Biegen.

Reststärke 0,20 – 0,30 mm
Biegeradius ≥ 10 mm
Zyklen 1 – 5, statisch
Kosten deutlich unter Flex
Hinweis Nur für einmaliges Biegen bei der Montage. Dynamische Anwendungen brauchen Polyimid-Flex.
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07 Al₂O₃ / AlN

Keramik

Anorganisches Substrat für extreme Temperaturen, hohe Leistungsdichte und HF-Anwendungen mit engen Toleranzen.

Wärme Al₂O₃ 24 · AlN ≥ 170 W/mK
Dk 9 – 10
CTE 6 – 7 ppm/K
Temperatur > 500 °C
Hinweis Keramik ist spröde und nicht fräsbar — die Kontur wird gelasert oder geritzt. Formen früh festlegen.
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Materialwahl noch offen?

Die Kapazitätenseite zeigt, welche Aufbauten und Lagenzahlen je Material möglich sind. Für Grenzfälle prüfen wir die Machbarkeit anhand Ihrer Daten.