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Thermisches Management

IMS-Materialien vergleichbar gemacht

29. Oktober 2015, 9:17 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Klassifizierung und Tests von IMS-Materialien

Die IPC/CPCA-4105A-Klassifizierung, welche die IPC als deren Teil des gemeinsamen Standards spezifiziert hat, enthält spezifische Bezeichnungen, die von den Leiterplattenherstellern verwendet werden können, sobald die Zulieferer die Materialien bestellen. Zusätzlich werden nicht-spezifische Bezeichnungen für Leiterplattenentwickler definiert. Diese lassen sich einfach und ohne Herstellerwissen anwenden und mit Querschnittsansichten oder Anmerkungen in der Master-Zeichnung ergänzen.

Das Klassifizierungssystem standardisiert die Beschreibung aller Aspekte der Leiterplatte, einschließlich der Art der Metallbasis, seiner Dicke, des Laminats und Metallbeschichtung (Cladding). Um das Basismetall zu klassifizieren, werden vier Zeichen zur Definition des Materials verwendet (Tabelle 1).

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Zeichen	Basismetall
MBA1	Aluminiumlegierung 1100
MBA2	Aluminiumlegierung 1050
MBA3	Aluminiumlegierung 1060
MBA4	Aluminiumlegierung 5052
MBA5	Aluminiumlegierung 6061
MBC1	Kupferlegierung C11000
MBS1	Stahllegierung 1050
MBS2	Edelstahllegierung 304
MBS3	Edelstahllegierung 430
OOOO	Keine Metallbasis

Tabelle 1: Kennungen für die Art der Metallbasis

Hinzu kommen Kennungen zur Definition der Dicke und Toleranz (Tabelle 2).

Zeichen	Toleranzbereich
A	Aluminium 0,5 mm ± 0,05 mm
B	Aluminium 1,0 bis 1,6 mm ± 0,09 mm
C	Aluminium 2,0 bis 2,2 mm ± 0,11 mm
G	Aluminium 3,0 bis 3,2 mm ± 0,15 mm
H	Aluminium ≥4,0 mm ± 0,23 mm
L	Kupfer ≥0,5 mm ± 5%
MBS1	Stahllegierung 1050
MBS2	Edelstahllegierung 304
MBS3	Edelstahllegierung 430
OOOO	Keine Metallbasis

Tabelle 2: Dicke und Toleranz des Basismetalls

Ebenfalls spezifiziert werden Verfahren, mit denen sich die Dicke akzeptabler dielektrischer Materialien messen lassen. Dazu zählt die Messung des Schliffbilds für Klasse-D-Materialien oder der Einsatz eines Mikrometers für andere Materialklassen (Bild 2). Der neue Standard deckt auch Metallbeschichtungen ab sowie deren Gewicht und Dicke, den Beschichtungsgrad sowie das Gewicht und die Dicke der Metallfolie – ähnlich wie bei IPC-4101.

Neben den Spezifikationsdokumenten standardisiert das Testverfahren »Electrical Strength of Metal Base Printing Wiring Material« die Abschätzung, wie ein isolierendes Basismetallmaterial, einschließlich Kupferleiter, einem Durchschlag widersteht, der senkrecht zum Material erfolgt. Dies ist der Fall, wenn kurzfristig hohe Spannungen bei Standard-Wechselstromfrequenzen von 50 Hz bis 60 Hz und bei Gleichstrom auftreten.

Das Verfahren zum Test der elektrischen Durchschlagfestigkeit basiert auf dem international anerkannten Standard ASTM D149. Die IPC/CPCA-4105A wurde als Ganzes in Bezug auf etablierte Standards anerkannter Einrichtungen erstellt. Dazu zählen die IPC-Basismaterial-Performance-Standards, die IPC-TM-650-Testverfahren, JEDEC-Lötbarkeitsstandards, EU RoHS, sowie die ANSI- und ISO-Standards für Test- und Messgeräte.