Bis 500 A in der LED-Leiterplatte
Häusermann zeigt Hochstrom-LED-Platinentechnik
Der österreichische Leiterplattenhersteller Häusermann präsentiert seine Hochstrom-LED-Platinentechnik HSMtec auf dem Gemeinschaftsareal der ZVEI-Fachverbände PCB-ES und ECS.
HSMtec gewährleistet mit integrierten, massiven Kupferelementen ein effizientes Wärmemanagement der LED-Leiterplatten, weshalb sich diese Technologie insbesondere für High-Power- und Ultra-High-Power-LEDs aber auch für LED-Arrays sehr gut eignet. Für Lichtplaner und Lichtdesigner ergeben sich mit HSMtec vielseitige Lösungen für die Realisierung innovativer LED-Leuchten.
Auch stellt Häusermann das Verbundprojekt »LEDagon« vor. Das in Zusammenarbeit mit Arrow Electronics, Cree und Kathrein-Austria konzipierte und umgesetzte Lichtprojekt verknüpft verschiedene komplexe Kompetenzen zu einer einzigartigen Lösung im LED-Lighting-Bereich. Zum Einsatz kommen eine on-Top angebrachte High-Power-LED des Typs XML von Cree mit 10 W und drei Medium-Power-LEDs XPG mit jeweils 1,2 W, deren rasche Entwärmung mittels Kupferprofile in der HSMtec-Leiterplatte realisiert wird. Zur Ableitung der Wärme an den auf der Platinenunterseite angebrachten Standard-Kühlkörper kommen zwei 12 mm breite und 0,5 mm hohe Kupferprofile mit einer Länge von insgesamt 155 mm zum Einsatz, die direkt unter den LEDs mittels Ultraschallverbindungstechnik in den vierlagigen FR4-Multilayer integriert wurden. Da HSMtec selbsttragende mehrdimensionale Konstruktionsmöglichkeiten ermöglicht, lassen sich die einzelnen Leiterplattensegmente individuell in die gewünschte Einbaulage und Ausrichtung bringen. Dadurch ist ein durchgehender metallischer, thermischer Pfad vom Hotspot der seitlich angeordneten LEDs bis zur zentralen Wärmesenke auch über die Biegung hinweg gewährleistet. Thermo-Blindvias und mit Kupfer verfüllte Microvias mit einem Durchmesser von 0,125 mm erlauben eine direkte Anbindung der LEDs an die massiven Kupferprofile und garantieren somit geringsten thermischen Widerstand der Leiterplatte.
Die individuellen zu einem Oktagon geformten Leiterplattensegmente bieten photometrische Flexibilität und interessante optische Lösungen. Schmale Luftschlitze an den Seiten ermöglichen die Luftzirkulation und somit einen lüfterlosen Betrieb des LEDagon-Demonstrators. Zur besseren Stabilität und Arretierung der Platinensegmente an die Bodenplatine kommen Leiterplatten-Stiftverbindungen zum Einsatz, die im Lötprozess aufgeschmolzen werden.
Insgesamt 42 integrierte Drahtverbindungen mit einem Durchmesser von 0,5 erlauben die Verbindung der einzelnen mehrdimensionalen Platinensegmente zur intelligenten Steuerung der einzelnen LEDs. Mit HSMtec ist es somit möglich, große Wärmemengen und/oder hohe Ströme von bis zu 500 A direkt innerhalb der Leiterplatte zu führen. Überdies kommt die gesamte Konstruktion ohne Kabel-, Steck- oder sonstigen mechanischen Verbindungen aus. Das erhöht die Zuverlässigkeit als auch die Lebensdauer der Anwendung.
Light + Building 2012, Halle 4.0, Stand G10
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