Hochwärmeleitende Leiterplattenlösungen hero

MCPCB • KERAMIK • SCHWERKUPFER

Fertigung von hochwärmeleitenden Leiterplatten — Wärme sicher ableiten

Entwickeln Sie Aluminium-/Kupfer-MCPCBs, AlN/Al₂O₃-Keramiken und Schwerkuper-Leistungsplatinen mit eingebetteten thermischen Vias, Vakuumlaminierung und dokumentierter thermischer Validierung für LEDs, EV-Leistung und Industrieantriebe.

  • Al/Cu MCPCB-Plattformen
  • AlN / Al₂O₃ Keramik
  • Eingebettete thermische Vias
  • Schwerkuper-Lagen
  • IR + FEA Korrelation
  • Bleifreie Bestückung bereit

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1–9 W/m·K (IMS)Wärmeleitfähigkeit
AlN 150–220 W/m·KKeramische Plattformen
Hi-Pot 2–4 kVIsolation
Al MCPCB / Cu MCPCB / AlN / Al₂O₃Plattformen
5–20 W/cm²Leistungsdichte
Bis zu 10 ozKupfer
Gefüllt / EingebettetThermische Vias
120–190 W/m·KKeramische Leitfähigkeit
1–9 W/m·K (IMS)Wärmeleitfähigkeit
AlN 150–220 W/m·KKeramische Plattformen
Hi-Pot 2–4 kVIsolation
Al MCPCB / Cu MCPCB / AlN / Al₂O₃Plattformen
5–20 W/cm²Leistungsdichte
Bis zu 10 ozKupfer
Gefüllt / EingebettetThermische Vias
120–190 W/m·KKeramische Leitfähigkeit

Fertigung & Bestückung von Leiterplatten mit thermischem Pfad

APTPCB fertigt hochwärmeleitende Leiterplatten, die darauf ausgelegt sind, Wärme effizient aus Systemen mit hoher Leistungsdichte abzuführen und die Lebensdauer von Komponenten zu schützen. Wir unterstützen thermisch verbesserte Laminatoptionen, metallbasierte Konstruktionen und Kupfer-Layout-Strategien, die die Wärmeverteilung verbessern und das Hotspot-Risiko reduzieren – und helfen Kunden so, die Zuverlässigkeit zu verbessern, ohne das Produktdesign zu überkomplizieren.

Auf der Bestückungsseite konzentrieren wir uns auf thermisch kritische Details wie die Montagequalität von Leistungsbauteilen, die Integration thermischer Schnittstellen und die wärmebedingte Verifizierung. Indem APTPCB die thermische Leistung als durchgängiges Fertigungsziel behandelt – und nicht als nachträglichen Einfall – trägt APTPCB dazu bei, die Produktlebensdauer zu verlängern und das Garantiereisiko in thermisch anspruchsvollen Umgebungen zu reduzieren.

Fertigung & Bestückung von Leiterplatten mit thermischem Pfad

Hochwärmeleitende Projekte geliefert

Ausgewählte LED-Beleuchtungs-, EV-, Industrie- und Luftfahrtprogramme, die auf unsere thermischen Plattformen setzen.

LED-Beleuchtungsmodule

LED-Beleuchtungsmodule

EV-Batteriekühler

EV-Batteriekühler

Traktionswechselrichter

Traktionswechselrichter

Industrielle Motorantriebe

Industrielle Motorantriebe

Telekommunikations-Leistungsverstärker

Telekommunikations-Leistungsverstärker

Luft- und Raumfahrt-Radarmodule

Luft- und Raumfahrt-Radarmodule

Thermische Zuverlässigkeit, datengestützt

ASTM D5470 Wärmeleitfähigkeitstests, IR-Thermografie und Hi-Pot bis 4 kV verifizieren jede thermische Plattform vor der Freigabe.

Capabilities herunterladen
Al/Cu MCPCBKeramik AlN/Al₂O₃Schwerkuper-LagenEingebettete CoinsASTM D5470 DatenHi-Pot 4 kV

APTPCB Dienstleistungen für hochwärmeleitende Leiterplatten

Wir begleiten Kunden von der thermischen Analyse über die Fertigung, Validierung und Bestückung von MCPCB-, Keramik- und Schwerkuper-Leiterplatten.

Optionen für thermische Plattformen

Aluminium- und Kupfer-MCPCBs, Keramik-Leiterplatten, Schwerkuper-Multilayer und Hybridkonstruktionen.

  • Einlagige MCPCB – Aluminiumbasis, 1–8 W/m·K Dielektrika für LEDs und Hintergrundbeleuchtung.
  • Kupfer-MCPCB – Höhere Leitfähigkeit und Strombelastbarkeit für Automobil-/Industriemodule.
  • Keramik-Leiterplatte – AlN/Al₂O₃-Substrate mit 120–190 W/m·K für Radar- oder Lasertreiber.
  • Hybrider thermischer Multilayer – Schwerkuper-Lagen plus FR-4-Logikschichten, die an Kühlkörper gebondet sind.
  • Plattformen mit eingebetteten Coins – Kupfer-Coins oder Stromschienen unter Hotspots für EV- und Industrieanwendungen.

Thermische Verbindungstrukturen

  • Thermische Vias & Via-Felder: Gefüllte oder kupferverstopfte Vias unter Komponenten zur Reduzierung des thermischen Widerstands.
  • Eingebettete Kupfer-Coins: Bearbeitete Kupfereinlagen, die mit externen Kühlkörpern verbunden sind.
  • Beschichtete Schlitze für Press-Fit-Wärmeverteiler oder Steckverbinder.
  • Rückgebohrte thermische Vias zur Entfernung von Hohlräumen und Stubs.
  • Direct Bond Copper (DBC) für Keramikmodule mit dicken Kupferpads.

Beispielhafte thermische Lagenaufbauten

  • Al MCPCB: 1,5 mm Aluminiumbasis + 100 μm Dielektrikum + 2 oz Kupfer für LED-Module.
  • Kupfer-MCPCB: 2 mm Kupferbasis + 75 μm Dielektrikum + 4 oz Kupfer für EV-Leistung.
  • Hybridkeramik: 0,63 mm AlN mit 35 μm Kupfer plus FR-4-Steuerplatine, gebondet über Press-Fit-Pins.

Material- & Designrichtlinien

Wählen Sie Dielektrikumsdicke, Leitfähigkeit und Bondfolien passend zu den Ziel-W/cm² und mechanischen Grenzen.

  • Passen Sie die Dielektrikumsleitfähigkeit (W/m·K) an die Wärmestromanforderungen an.
  • Spezifizieren Sie Bondfolien, die mit Vakuumlaminierung und CTE-Zielen kompatibel sind.
  • Dokumentieren Sie die zulässige Dielektrikumsdicken-Toleranz für eine gleichmäßige Verteilung.
  • Geben Sie die Oberflächenveredelung (ENIG, Silber, OSP) basierend auf der LED- oder Leistungsbestückung an.

Zuverlässigkeit & Validierung

Wir führen thermische Vakuumlaminierung, D5470-Wärmeleitfähigkeitstests, IR-Thermografie und Hi-Pot-Tests mit nachvollziehbaren Berichten durch, um zu beweisen, dass jeder Aufbau Wärme sicher ableiten kann.

Kosten- & Anwendungsberatung

  • Plattformauswahl: Wählen Sie MCPCB, Keramik oder Schwerkuper basierend auf Wärmestrom vs. Budget.
  • Panelnutzung: Kombinieren Sie mehrere Lampenmodule oder Baugruppen pro Panel.
  • Oberflächenstrategie: Verwenden Sie nach Möglichkeit blankes Kupfer oder OSP; ENEPIG für Bondpads reservieren.

Fertigungsablauf für hochwärmeleitende Leiterplatten

1

Thermische Überprüfung & Lagenaufbau

Leistungsverteilung analysieren, Materialien auswählen und Wärmeleitpfade definieren.

2

Werkzeuge & Bildgebung

LDI-Bildgebung mit Kompensation für dickes Kupfer und Hohlräume.

3

Laminierung & Bonden

Vakuumlaminierung oder DBC-Bonden mit kontrolliertem Druck/Temperatur.

4

Bearbeitung & Vias

Thermische Vias, Coins und beschichtete Schlitze bohren/fräsen; bei Bedarf füllen oder beschichten.

5

Bestückungsvorbereitung

Oberflächenveredelung, Lötstopplack und Vorbereitung der Vorrichtung für LED- oder Leistungsmodule.

6

Thermische Validierung

ASTM D5470, IR, Hi-Pot und elektrische Tests mit dokumentierten Ergebnissen.

7

Thermische Modellierung & Materialauswahl

Vergleichen Sie FR-4 und hoch-TC-Laminate wie 92ML, legen Sie Sperrschichttemperaturziele fest und definieren Sie entsprechend Dielektrikums-, Kupfer- und Schnittstellenmaterialien.

8

Thermische Hardware- & Gehäuseintegration

Implementieren Sie dickes Kupfer, thermische Vias, Metallkerne, Kühlkörper/Lüfter/Heatpipes und überprüfen Sie die TIM-Abdeckung und Planarität während der Bestückung.

Thermischer Lagenaufbau & CAM-Engineering

CAM-Teams stimmen Kupferdicke, Dielektrikumsleitfähigkeit und Bearbeitungstoleranzen auf Ihr thermisches Budget ab.

  • Bestätigen Sie Leitfähigkeit, Dicke und CTE für Dielektrika und Substrate.
  • Planen Sie thermische Via-Arrays, Coin-Taschen und Ausrichtungsmerkmale.
  • Definieren Sie Vakuumlaminierungs- oder Bondrezepte.
  • Spezifizieren Sie Oberflächen, die mit LED-Reflexionsvermögen oder Leistungsanschlüssen kompatibel sind.
  • Dokumentieren Sie Hi-Pot-Abstände, Kriechstrecken und Luftstrecken.
  • Geben Sie Handhabungsanweisungen für blanke Metallbasen und scharfe Kanten.
  • Geben Sie Verpackungshinweise heraus, um Oxidation und Kratzer zu vermeiden.

Fertigungsausführung & Feedback

Prozessingenieure überwachen Laminierungs-, Beschichtungs- und Testdaten und speisen Erkenntnisse in das Design zurück.

  • Überwachen Sie den Laminierungs-/Bonddruck und protokollieren Sie ihn pro Los.
  • Messen Sie die Dielektrikumsdicke und die Kupferoberflächenrauheit.
  • Überprüfen Sie die Via-Füllung, das Coin-Bonden und die Hohlraumbearbeitung.
  • Validieren Sie die Dicke und Gleichmäßigkeit der Oberflächenveredelung.
  • Führen Sie thermische und elektrische Tests durch; archivieren Sie IR/D5470-Daten.
  • Verpackung mit Korrosionsschutz und mechanischen Stützen.

Vorteile von Hochtemperatur-Leiterplatten

Höhere Leistungsdichte, längere Lebensdauer und vereinfachte Baugruppen.

Leistungsdichte

MCPCB- und Dickkupfer-Designs leiten Wärme direkt in die Grundplatte.

Zuverlässigkeit

Substrate mit niedrigem CTE und eingebettete Vias verhindern Lötstellenermüdung.

Plattformflexibilität

Kombinieren Sie Keramik-, MCPCB- und FR-4-Schichten in einer Baugruppe.

Thermische Validierung

ASTM D5470- und IR-Daten belegen Wärmepfade.

Systemkostenersparnis

Reduzieren Sie externe Kühlkörper und die Komplexität der Verkabelung.

Bereitschaft zur Schnellfertigung

Standardisierte Plattformen beschleunigen Prototypen.

Warum APTPCB?

Integrierte Wärmepfade ersetzen sperrige Kühlkörper und Kabelbäume, wodurch Gehäuse verkleinert und die Zuverlässigkeit erhöht werden können.

LEDEV-LeistungIndustrieantriebeTelekom-PALuft- und RaumfahrtMedizin
APTPCB-Produktionslinie
Fertigung und Bestückung von Leiterplatten mit Wärmepfaden

Anwendungen von Hochtemperatur-Leiterplatten

Wenn Wärme die Leistung begrenzt, übernehmen speziell entwickelte Leiterplatten.

LED-Beleuchtung, EV-Traktion, Telekommunikations-Leistungsverstärker, Luft- und Raumfahrt-Radar und Industrieantriebe verlassen sich alle auf robuste Wärmepfade.

LED & Display

Hintergrundbeleuchtung, Beschilderung und Unterhaltungsbeleuchtung.

LED-EngineBeschilderungBühnenbeleuchtungDisplay-HintergrundbeleuchtungArchitektur

EV & Transport

Traktionswechselrichter, Ladegeräte und thermische Platten.

WechselrichterLadegerätBMSDC-DCBatteriekühlung

Industrielle Leistung

Antriebe, USV und Automatisierungsgeräte unter Dauerlast.

MotorantriebeUSVRobotikFabriksteuerungHLK

Telekom & HF

Leistungsverstärker, HF-Kombinierer und Basisstationen.

PARRUKombiniererBackhaulMikrowelle

Luft- und Raumfahrt & Verteidigung

Radar-Sende-/Empfangsmodule und Avionik-Wärmeverteiler.

RadarAvionikEWSatcomRakete

Medizin & Biowissenschaften

Lasertreiber, Bildgebungssonden und Therapiegeräte.

LaserBildgebungBehandlungenDiagnostikWearables

Starrflex-Thermik

Gefaltete thermische Kabelbäume für kompakte Module.

StarrflexEdge ComputingIoT-ModuleWearables

Prüf- und Messtechnik

Leistungslastbänke, IR-Kalibratoren und Inspektionswerkzeuge.

LastbankKalibrierungInspektionLabor

Herausforderungen und Lösungen im Hochtemperatur-Design

Die Steuerung von Wärmestrom, Isolation und mechanischen Spannungen erfordert eine sorgfältige Material- und Prozessauswahl.

Typische Design-Herausforderungen

01

Wärmestrom vs. Plattform

Die Wahl des falschen Substrats überschreitet das Budget oder führt zu thermischen Minderleistungen.

02

Isolation & Hochspannungsprüfung

Dünne Dielektrika müssen hohe Spannungen ohne Durchschlag halten.

03

CTE-Fehlanpassung

Unterschiedliche Materialien dehnen sich unterschiedlich aus, was Lötstellen belastet.

04

Auswirkungen der Oberflächenveredelung

Die Wahl der Oberflächenveredelung beeinflusst die Emissivität und die Lötbenetzung für LEDs.

05

Bestückungslogistik

Große metallbasierte Leiterplatten erfordern Vorrichtungen und Einbrennzyklen.

06

Validierungsdaten

Ohne IR- oder D5470-Nachweis können Endkunden die Genehmigung verzögern.

Unsere Engineering-Lösungen

01

Workshops zur Plattformauswahl

Wir passen den Wärmestrom an MCPCB-, Keramik- oder Dickkupfer-Konstruktionen unter Berücksichtigung von Kostenaspekten an.

02

Isolationsplanung

Dielektrische Dicke und Kriechstreckenregeln für Hochspannungsprüfung bis 4 kV gewährleistet.

03

CTE-Ausgleich

Materialstapel und Haftfolien zur Minimierung von Spannungen abgestimmt.

04

Oberflächenoptimierung

Empfehlen ENIG, Silber oder blankes Kupfer basierend auf Bestückungs- und optischen Anforderungen.

05

Thermische Testpakete

ASTM D5470-, IR- und FEA-Korrelationen sind in jedem Los enthalten.

Innovationsfahrplan

Zukünftige Trends bei Hochtemperatur-Leiterplatten

Neue Technologien, die die Zukunft von Fertigung, Signalintegrität und Systemintegration prägen.

01

Integrierte Flüssigkeitskanäle

Mikrofluidische Kühlkanäle, eingebettet in MCPCB und Keramik, für extremes Wärmemanagement.

02

Automatisierung von Kupfer-Coins

Automatisierte selektive Kupferverdickung für Hochstrompfade ohne manuelle Bestückung.

03

SiC/GaN-Leistungsmodule

Direkte Chip-Befestigung von Wide-Bandgap-Halbleitern auf thermischen Substraten für 600V+ Effizienz.

04

Thermische Schnittstellen & Digitale Zwillinge

Integrierte TIM und Wärmeverteiler, gepaart mit FEA-validierten thermischen Modellen für prädiktive Leistung.

Wie man die Kosten für Hochtemperatur-Leiterplatten kontrolliert

Die thermische Leistung skaliert mit Material- und Bearbeitungskosten – reservieren Sie Premium-Substrate für echte Hotspots. Die Standardisierung von Panelgrößen, Bohrsätzen und Oberflächen hält Schnellfertigungen erschwinglich. Stellen Sie Wärmekarten, Isolationsziele und Bestückungspläne bereit, damit wir die leichteste praktikable Konstruktion empfehlen können.

01 / 08

Hybridplattformen

Kombinieren Sie MCPCB oder Keramik nur unter Wärmequellen; verwenden Sie FR-4 an anderer Stelle.

02 / 08

Prüfumfang definieren

Volle D5470/IR-Prüfung für die Qualifizierung, Stichproben für Produktionsläufe.

03 / 08

Dielektrikumsdicke optimieren

Die dünnste Schicht wählen, die den Spannungs-/Wärmeanforderungen entspricht.

04 / 08

Selektive Oberflächenveredelungen

Tragen Sie Silber oder ENEPIG nur auf LED-/Leistungspads auf.

05 / 08

Hardware standardisieren

Standardisierte Schrauben/Einpressbuchsen verwenden, um die Bearbeitungszeit zu begrenzen.

06 / 08

Kollaboratives DFx

Gemeinsame Überprüfungen erkennen überdimensionierte Kupfer- oder Oberflächenanforderungen.

07 / 08

Gemeinsame Nutzen-Werkzeuge

Mehrere Baugruppen zu Nutzen zusammenfassen, um Vorrichtungen wiederzuverwenden und Ausschuss zu reduzieren.

08 / 08

Materialprognosen

AlN/Al₂O₃-Chargen im Voraus reservieren, um Eilzuschläge zu vermeiden.

Zertifizierungen & Standards

Qualitäts-, Umwelt- und Industriestandards, die eine zuverlässige Fertigung unterstützen.

Zertifizierung
ISO 9001:2015

Qualitätsmanagement in der Fertigung von thermischen Leiterplatten.

Zertifizierung
ISO 14001:2015

Umweltkontrollen für die Metallkernbearbeitung und Beschichtung.

Zertifizierung
ISO 13485:2016

Rückverfolgbarkeit für medizinische und Beleuchtungsanwendungen.

Zertifizierung
IATF 16949

Automotive APQP/PPAP-Abdeckung für EV und Leistungselektronik.

Zertifizierung
AS9100

Prozessführung in der Luft- und Raumfahrt.

Zertifizierung
UL 94 V-0 / UL 796

Sicherheits- und Entflammbarkeitskonformität für Dielektrikumssysteme.

Zertifizierung
IPC-6012 / 6013

Leistungsstandards für starre und starr-flexible Leiterplatten.

Zertifizierung
RoHS / REACH

Konformität mit Gefahrstoffvorschriften.

Auswahl eines Fertigungspartners für Hochtemperatur-Leiterplatten

  • MCPCB-, Keramik- und Schwerkuper-Fähigkeiten im eigenen Haus.
  • Expertise in Vakuumlaminierung, Bonding und Coin-Insertion.
  • Thermisches Prüflabor mit D5470 und IR-Bildgebung.
  • Hi-Pot-Prüfung bis 4 kV für isolationskritische Baugruppen.
  • Bestückungsvorrichtungen und Endbearbeitung für LEDs/Leistungsmodule.
  • 24-Stunden-DFx-Feedback von den Teams für Thermik, Mechanik und Bestückung.
Auswahl eines Fertigungspartners für Hochtemperatur-Leiterplatten

Qualitäts- & Kosten-Dashboard

Prozess- & Zuverlässigkeitskontrollen + Kostenhebel

Einheitliches Dashboard, das Qualitätsprüfpunkte mit wirtschaftlichen Hebeln zur Kostensenkung verbindet.

Process & Reliability

Pre-Lamination Controls

Stack-Up Validation

  • Panel utilization+5–8%
  • Stack-up simulation±2% thickness
  • VIPPO planningPer lot
  • Material bake110 °C vacuum

Pre-Lamination Strategy

• Rotate outlines, mirror flex tails

• Share coupons across programs

• Reclaim 5-8% panel area

Registration

Laser & Metrology

Registration

  • Laser drill accuracy±12 μm
  • Microvia aspect ratio≤ 1:1
  • Coverlay alignment±0.05 mm
  • AOI overlaySPC logged

Laser Metrology

• Online laser capture

• ±0.05 mm tolerance band

• Auto-logged to SPC

Testing

Electrical & Reliability

Testing

  • Impedance & TDR±5% tolerance
  • Insertion lossLow-loss verified
  • Skew testingDifferential pairs
  • Microvia reliability> 1000 cycles

Electrical Test

• TDR coupons per panel

• IPC-6013 Class 3

• Force-resistance drift logged

Integration

Assembly Interfaces

Integration

  • Cleanroom SMTCarrier + ESD
  • Moisture control≤ 0.1% RH
  • Selective materialsLCP / low Df only where needed
  • ECN governanceVersion-controlled

Assembly Controls

• Nitrogen reflow

• Inline plasma clean

• 48h logistics consolidation

Architecture

Stack-Up Economics

Architecture

  • Lamination cyclesOptimize 1+N+1/2+N+2
  • Hybrid materialsLow-loss where required
  • Copper weightsMix 0.5/1 oz strategically
  • BOM alignmentStandard cores first

Cost Strategy

• Balance cost vs performance

• Standardize on common cores

• Low-loss only on RF layers

Microvia Planning

Via Strategy

Microvia Planning

  • Staggered over stacked-18% cost
  • Backdrill sharingCommon depths
  • Buried via reuseAcross nets
  • Fill specificationOnly for VIPPO

Via Cost Savings

• Avoid stacked microvias

• Share backdrill tools

• Minimize fill costs

Utilization

Panel Efficiency

Utilization

  • Outline rotation+4–6% yield
  • Shared couponsMulti-program
  • Coupon placementEdge pooled
  • Tooling commonalityPanel families

Panel Optimization

• Rotate for nesting efficiency

• Share test coupons

• Standardize tooling

Execution

Supply Chain & Coating

Execution

  • Material poolingMonthly ladder
  • Dual-source PPAPPre-qualified
  • Selective finishENIG / OSP mix
  • Logistics lanes48 h consolidation

Supply Chain Levers

• Pool low-loss material

• Dual-source laminates

• Match finish to need

FAQ zu Hochtemperatur-Leiterplatten

Wichtige Antworten zu Materialien, Oberflächen, Prüfungen und Bestückungsbereitschaft.

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