Der Kapazitäten-Auszug zeigt in dreißig Sekunden, was im Standard läuft und was Aufpreis kostet.
Zu den Kapazitäten →Daten schicken, ein Ingenieur prüft sie gegen Ihren Aufbau — kostenfrei, vor der Anfrage.
Zum Datencheck →Kupfer leitet Wärme etwa doppelt so gut wie Aluminium und kostet etwa doppelt so viel. Dieser Tausch lohnt sich in genau einer Situation: wenn das Wärmebudget auf Aluminium nicht schließt und es im System keine andere Stelle gibt, die die Wärme aufnimmt.
Eine Kupferkernplatine ist aufgebaut wie eine Aluminiumplatine — Metallplatte, wärmeleitfähiges Dielektrikum, Kupferlage mit der Schaltung — nur die Platte ist aus Kupfer. Die Wärmeleitfähigkeit steigt von etwa 200 W/mK auf rund 400, und die thermische Masse verdreifacht sich in etwa, was in gepulsten Anwendungen zusätzlich Spitzen glättet.
Vor der Spezifikation lohnt der Blick, wo der Wärmepfad tatsächlich klemmt. In der großen Mehrzahl der Designs begrenzt das Dielektrikum, die Kupferverteilungsfläche oder die Anbindung an den Kühlkörper — nicht der Kern. Der Tausch verdoppelt dann die Materialkosten und verbessert die Sperrschichttemperatur um wenige Grad. Ist der Kern wirklich die Begrenzung, ist der Gewinn dramatisch.
Rund 400 W/mK gegen 200 bei Aluminium. Wo der Kern der begrenzende Term im Wärmepfad ist, schlägt das direkt auf die Sperrschichttemperatur durch.
Kupfer speichert deutlich mehr Wärme je Volumen. In gepulsten und geschalteten Anwendungen glättet das Spitzen, die die Aluminiumvariante durchreicht.
Kupfer dehnt sich weniger als Aluminium, was die Scherbelastung auf Lötstellen großer Keramikgehäuse über Temperaturzyklen reduziert.
| Eigenschaft | Kupferkern | Aluminiumkern | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit | ~ 400 W/mK | ~ 200 W/mK | Des Kernmetalls selbst |
| Dichte | 8,9 g/cm³ | 2,7 g/cm³ | Kupferplatinen sind spürbar schwer |
| CTE | 17 ppm/K | 23 ppm/K | Näher an Keramikgehäusen |
| Kerndicke | 1,0 – 3,0 mm | 1,0 – 3,0 mm | Gleicher Bereich |
| Dielektrikum | 75 – 150 µm | 75 – 150 µm | Gleiche Optionen; oft die eigentliche Engstelle |
| Isolationsabstand | ≥ 0,5 mm | ≥ 0,5 mm | Der Kern leitet in beiden Fällen |
| Bearbeitung | schwerer | leichter | Kupferfräsen ist langsamer und verschleißt Werkzeug |
| Aufpreis | + 60 – 120 % | Basis | Gegen einen gleichwertigen Aluminiumaufbau |
Richtwerte zur Vorauswahl. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.
Die folgenden Punkte kommen nach der Datenprüfung am häufigsten als Rückfrage zurück. Wer sie vor dem Layout-Freeze klärt, spart eine Schleife.
Rechnen Sie den Wärmepfad, bevor Sie Kupfer spezifizieren. Dominiert das Dielektrikum oder die Kühlkörperanbindung, bringt der Wechsel bei hohem Aufpreis fast nichts.
Kupfer ist elektrisch leitfähig. Jedes Loch und jede Fräskante braucht mindestens 0,5 mm Abstand zur Schaltung — genau wie bei Aluminium.
Eine Kupferkernplatine wiegt über das Dreifache des Aluminiumpendants. In allem, was vibriert, ändern sich Befestigung und Resonanzverhalten der Baugruppe entsprechend.
Fräsen und Bohren in Kupfer ist langsamer und verbraucht schneller Werkzeug. Bei komplexen Konturen ist das ein spürbarer Teil des Aufpreises — einfache Umrisse zahlen sich aus.
Thermisch ja, wirtschaftlich meist nicht. Für die meisten LED- und Leistungsanwendungen schließt Aluminium das Budget komfortabel. Zu Kupfer greifen Sie, wenn die Rechnung den Kern als Grenze ausweist und es keinen anderen Hebel gibt.
Nicht zum Kern. Montagelöcher bleiben mit Freistellungsring unmetallisiert. Mehrlagige Kupferkernaufbauten mit isolierten Via-Strukturen gibt es, sie heben den Preis aber erneut an.
Ein realer Punkt. Eine 200 × 150 mm große Platine mit 2 mm Kupferkern wiegt über ein halbes Kilogramm. In Automotive und Luftfahrt entscheidet das oft schon allein dagegen.
Nein, es kommen dieselben wärmeleitfähigen Dielektrika zum Einsatz. Genau deshalb bleibt das Dielektrikum nach dem Wechsel so oft der begrenzende Term.
Schicken Sie uns Ihre Daten oder eine grobe Skizze. Wir prüfen die Machbarkeit, benennen die Kostentreiber und antworten innerhalb eines Arbeitstages.