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Leiterplatten (PCB) Material & Basismaterial
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Allgemeine Informationen zu Basismaterialien finden Sie unter der Tabelle.
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Das Basismaterial ist das Trägermaterial der Baugruppen und Schaltungen von Leiterplatten. Es wird als "Tafelware" an den Leiterplattenhersteller geliefert und vor Ort in die benötigte Produktionsgröße geschnitten. Es existieren zahlreiche Basismaterialien mit verschiedenen Dicken und Beschichtungen sowie unterschiedlichen elektrischen und mechanischen Eigenschaften, die die Funktion der elektrischen Schaltung beeinflussen.
Für Standardanwendungen genügt häufig das klassische FR4-Material, das in einer Hoch-TG-Variante (mit verbesserten thermo-mechanischen Eigenschaften) erhältlich ist. Im Hochfrequenzbereich ist jedoch zwingend anderes Material erforderlich, meistens aus Keramik. Für flexible Leiterplatten wird Polyimid verwendet, welches wegen seiner sehr guten Temperaturbeständigkeit auch für Ultra-Hochtemperatur-Anwendungen infrage kommt. IMS-Basismaterialien (Insulated Metal Substrates) finden hingegen Anwendung, wenn Hitze abgeleitet aus der Elektronik werden muss.
Die folgenden Informationen bieten eine grundlegende Übersicht über verschiedene Leiterplattenmaterialien und deren Eigenschaften, um Ihnen die Auswahl für Ihr spezifisches Anwendungsgebiet zu erleichtern. Grundsätzlich kann man die verwendeten Basismaterialien für Leiterplatten in die folgenden vier, meist verwendeten, Kategorien einteilen (weitere Arten/Materialien finden meist in Spezialanwendungen Platz):
Häufig wird als Basismaterial Glasfaserlaminat mit Epoxidharz (FR4) verwendet, das als kupferkaschiertes Material (Kern) oder als Prepreg (Klebeschicht) verfügbar ist. Es ist ein flammenhemmender Epoxidharz-Glasgewebe-Verbundwerkstoff und entspricht der UL94V-0 Norm. Es bietet eine gute Haftung für Kupferfolie, minimale Wasseraufnahme und eignet sich hervorragend für Standardanwendungen wie kupferkaschiertes Material für 1- und 2-Lagen-Leiterplatten oder wird mit Prepreg und Kernen zu Multilayer-Leiterplatten verpresst. Es gibt zudem Hoch-TG- und halogenfreie Varianten.
Weiterführende Informationen zu FR4 PCB Leiterplatten und Platinen finden Sie hier.
Rogers-Basismaterialien sind speziell für Hochfrequenzanwendungen konzipiert. Sie bieten ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und geringe Verluste bei hohen Frequenzen, was sie ideal für Anwendungen in der Telekommunikation und in der Luft- und Raumfahrt macht. Diese Basismaterialien zeichnen sich durch homogene Dielektrizitätskonstante und Verlustfaktoren aus und sind in verschiedenen Typen erhältlich, die jeweils auf spezifische Anforderungen abgestimmt sind.
Weiterführende Informationen zu HF-Leiterplatten finden Sie hier.
IMS (Insulated Metal Substrates) auf Kupfer- oder Aluminium-Basis sind für Anwendungen mit hoher Wärmeableitung geeignet. Diese Materialien kombinieren eine isolierende Zwischenschicht mit einem metallischen Kern, typischerweise Aluminium, um eine effiziente Wärmeableitung von der Elektronik durch das Basismaterial zu gewährleisten. Sie werden häufig in LED-Technologien und Leistungselektronik eingesetzt.
Weiterführende Informationen zu Kupfer-IMS-Leiterplatten finden Sie hier.
Polyimid-Basismaterialien zeichnen sich durch ihre exzellenten thermo-mechanischen Eigenschaften und eine sehr hohe Glasübergangstemperatur (TG) aus. Sie sind besonders für Anwendungen geeignet, die extremen Temperaturen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wie in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie. Polyimid-Materialien bieten eine hohe chemische Beständigkeit und hervorragende elektrische Isolationseigenschaften. Viel häufiger wird Polyimid aber als sehr dünne Folie für flexible Leiterplatten verwendet.
Weiterführende Informationen zu diesem Thema finden Sie hier.
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