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Stromintensive Applikationen erfordern neuartige Leiterplattendesigns

Engpässe elegant überbrücken

19. November 2014, 13:14 Uhr | Von Jürgen Westenkirchner und Alfred Goldbacher

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Wirelaid-Derivate für dedizierte Anforderungsprofile

Bei der Wirelaid-3D-Technik können normale FR4 Leiterplatten nur mit Hilfe der Wirelaid-Drähte und einer Tiefenfräsung um bis zu 125° gewinkelt werden und somit anwendungsspezifisch in vorgegebene Gehäuseformen integriert werden. Vorteil gegenüber den bisherigen Semiflex- und flexiblen Aufbauten auf Polyimid-Basis ist die Möglichkeit, auch hohe Ströme über diesen Biegebereich zu übertragen. Auch hier sind die Außenlagen ganz normal für eine Bestückung geeignet. Die Kombination mit Feinstleitertechnik ist selbstverständlich ebenfalls möglich. Hinzu kommt eine deutlich höhere Zuverlässigkeit durch den Wegfall von Steckverbindern.

Eine zusätzliche Fertigungsvariante trägt die Bezeichnung Wirelaid Powerflex (Bild 1): Bei diesem Verfahren kann der Anwender bei dreidimensionalen Schaltungsträgern auf FR4-Basis sowohl hohe Ströme als auch Leiterzüge in Feinstleitertechnik auf einfache Weise „ums Eck bringen“. Bei der erwähnten Fertigungstechnik vereinigt der Hersteller – vereinfacht gesagt – die bisherige Semiflex-Technik mit dem Einbinden von Wirelaid-Drähten zur Übertragung von höheren Strömen auf wiederum nur einer Leiterplatte.

Es ist zudem auch möglich, gezielt Widerstandsdrähte in die Layer zu integrieren. Auf diese Weise ließe sich die Leiterplatte erwärmen, was immer dann sinnvoll sein kann, wenn im Einsatzfall Betauungseffekte auftreten und damit die Langzeitzuverlässigkeit der bestückten Leiterplatte gefährden. Umgebungsbedingungen dieser Art treten beispielsweise bei Windkraftanlagen und bei Lastaufzügen im Außenbereich auf.

Eine weitere Innovation steht den Anwendern künftig mit der Variante Wirelaid Shunt (Bild 2) zur Verfügung, bei der in die Leiterplatte hochpräzise Manganin-Widerstandsdrähte integriert werden. Vias, die bis dato die Leistungs-Leiterzüge aus Innenlagen an die Außenlagen herausführten, um sie dort mit den (in niederohmigen Bereichen sehr teuren) diskreten SMD-Messwiderstanden zu verbinden, dürften damit der Vergangenheit angehören. Lediglich Abgriffstellen, über die Messungen am Wirelaid Shunt durchgeführt werden, sind weiterhin vonnöten.

Nicht unerwähnt bleiben sollte die Variante Minibusbar (Bild 3), bei der breite Leistungsbahnen, die bei Wirelaid power noch mit vielen Drähten hätten nachgebildet werden müssen, schnell und unkompliziert auf Folie aufgeschweißt werden. Die neue Lösung eignet sich für bis 350 A.