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 →Wenn das Dielektrikum einer Standard-Aluminiumplatte zum Engpass wird, liegt die Antwort im Kern. Kupfer leitet rund doppelt so viel Wärme wie Aluminium, Stahl bringt Steifigkeit, und ein dickerer Kern spreizt, bevor er leitet.
Metallkern ist der Oberbegriff, unter dem die Aluminiumlinie sitzt. Der Aufbau ist im Prinzip derselbe — eine Metallbasis, ein wärmeleitendes Dielektrikum, Kupfer darüber — aber die Basis selbst wird zur Designvariablen. Aluminium ist der Standard, weil es leicht und günstig ist. Kupfer wählt man, wenn die Wärmestromdichte so hoch ist, dass die Leitfähigkeit der Basis selbst zählt, Stahl dann, wenn die Leiterplatte zugleich ein Strukturteil ist.
Über den Aufbau entscheidet allerdings selten der Kern. Der Engpass ist das Dielektrikum zwischen Kupfer und Metall: rund hundert Mikrometer dick und zwischen 1 und 8 W/m·K, gegenüber etwa 200 bei Aluminium und 400 bei Kupfer. Die Dicke des Dielektrikums zu halbieren oder seine Leitfähigkeit zu verdoppeln bewegt die Sperrschichttemperatur weit stärker als ein Wechsel des Basismetalls.
Etwa die doppelte Wärmeleitfähigkeit von Aluminium — die Option, wenn die Basis selbst im Wärmepfad liegt und nicht nur dahinter. Schwerer und teurer, deshalb dort spezifiziert, wo das Wärmebudget es wirklich verlangt.
Dort, wo die Leiterplatte zugleich Halter oder Montageplatte ist. Thermisch der bescheidenste der drei, mechanisch der stärkste — und gewindetauglich.
Ein 2-mm-Kern verteilt die Wärme erst lateral, bevor er sie durchleitet. Das glättet den Hotspot unter einer Punktquelle wie einer einzelnen Hochleistungs-LED oder einem TO-Gehäuse.
| Merkmal | Spezifikation |
|---|---|
| Kernmaterial | Aluminium, Kupfer oder Stahl |
| Kerndicke | 0,8 – 3,0 mm |
| Lagen | 1 – 4 (einlagig Standard, mehrlagig auf Anfrage) |
| Dielektrikum | 75 – 150 µm, 1,0 – 8,0 W/m·K |
| Kupfer | 35 – 210 µm |
| Enddicke | 1,0 – 3,5 mm |
| Oberfläche | ENIG, OSP, chem. Silber/Zinn, bleifreies HASL |
| Typischer Einsatz | LED-Beleuchtung, Leistungselektronik, Motorsteuerungen, Solarwechselrichter |
Der übliche Aufbau dieser Linie. Alles darüber hinaus ist in der Regel trotzdem machbar — fragen Sie an, wir bestätigen es.
Das Kernmaterial setzt die Obergrenze, das Dielektrikum bestimmt, was davon ankommt. Beides gehört in die Zeichnung.
| Parameter | Standard | Advanced | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Kernmaterial | Aluminium | Kupfer / Stahl | Kupfer verdoppelt die Basisleitfähigkeit etwa |
| Kerndicke | 1,0 – 1,6 mm | 0,8 – 3,0 mm | Dickere Kerne spreizen besser, bohren langsamer |
| Dielektrikum-Dicke | 100 µm | 75 µm | Dünner leitet besser, isoliert weniger |
| Dielektrikum-Leitfähigkeit | 1,0 – 2,0 W/m·K | 3,0 – 8,0 W/m·K | Der eigentliche Engpass im Aufbau |
| Kupferstärke | 35 – 70 µm | 105 – 210 µm | Dickkupfer weitet die Ätztoleranz |
| Lagen | 1 | 2 – 4 | Mehrlagiges IMS braucht eine eigene Verpressung |
| Isolationsspannung | 3 kV AC | 6 kV AC | Vom Dielektrikum bestimmt, nicht vom Kern |
| Kontur | Gefräst | Gefräst + gestanzt | Metallkerne lassen sich nicht sauber ritzen |
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.
Das Dielektrikum ist der dominierende Wärmewiderstand. Dicke und Leitfähigkeit gehören in die Zeichnung — nur „Aluminiumkern“ zu nennen lässt genau die Zahl offen, auf die es ankommt.
Die Wärme geht über die Basis ab, also kann die Basis keine Bauteile tragen. Die gesamte Bestückung — Steckverbinder eingeschlossen — gehört auf die Kupferseite.
Das Ritzen einer Metallbasis hinterlässt eine gratige, kaltverfestigte Kante und stumpft das Messer ab. Stattdessen mit gefrästen Konturen und Stegen nutzen.
Jede durchkontaktierte Bohrung, jede Fräskante und jedes freiliegende Kupfer am Rand muss den Isolationsabstand zur Metallbasis einhalten. Der Kern ist als Leiter auf Gehäusepotenzial zu behandeln.
Wenn das Basismetall wirklich im Wärmepfad liegt — bei einem dichten Feld von Hochleistungsbauteilen oder einer Spreizstrecke von mehreren Zentimetern. Bei einer einzelnen LED über dünnem Dielektrikum trägt die Basis wenig bei, und Aluminium ist die vernünftige Wahl.
Nur über vorgebohrte und wieder verfüllte Freistellungen im Kern, was den Aufbau deutlich aufwendiger macht. Genau deshalb sind die meisten Metallkern-Designs einlagig. Wenn Sie echte Verdrahtung brauchen, sprechen Sie uns früh auf mehrlagiges IMS an.
Das folgt der Isolationsanforderung — rund 100 µm decken 3 kV AC ab. Dünner verbessert die Thermik und verbraucht die Isolationsreserve, deshalb werden beide zusammen spezifiziert.
Er sollte auf ein definiertes Potenzial gelegt werden, üblicherweise Gehäusemasse. Ein freischwebender Metallkern ist eine kapazitiv gekoppelte Fläche und zeigt sich als Störabstrahlung.
Schicken Sie uns Ihre Daten oder eine grobe Skizze. Wir prüfen die Machbarkeit, benennen die Kostentreiber und antworten innerhalb eines Arbeitstages.