100A über Leiterbahnen

Hallo,
> S.K.R. schrieb:
> in meiner Schaltung sollen bis 100A über Leiterbahnen fließen.
die Angaben sind bischen sehr mager.
- Ist es Impulsstrom oder Dauerstrom?
- Für welche Umgebungsbedingungen soll das taugen?
- Welchen Lagenaufbau ist vorgesehen?
- Wieviel Platz ist vorhanden?
- Was darf es kosten?
- Serie oder nur ein Muster?

> Dazu suche ich nun Erfahrungen, die mit Leiterplatten-Techniken
> verschiedener Hersteller (z.B. Würth, Häusermann) gemacht wurden.
Was hat das jetzt mit den LPL-Herstellern zu tun?

> Welche Technik würdet Ihr empfehlen?
Ich meine, das kann  man mit herkömmlicher Technologie auch noch ganz 
gut hinbekommen. Dazu braucht es eine deutlich höhere Cu-Auflage als die 
üblichen 35um, z.B. ca. 140...300um.
Dann sind vollflächige Powerplanes vorteilhaft für eine gute 
Wärmeverteilung.
Je nach Randbedingungen kann man dann 100A Dauerstrom auf ca. 10...30mm 
Breite führen.
Gruß Öletronika

Prinzipiell gibt es für diese Anforderung 3 mögliche Lösungen:

1. die schon angesprochene Häusermann / Würth technik. Dabei werden 
einzelne Leiterbahnen mit dicken Kupferdrähten / -platten (400µm) 
verstärkt. Dies ist dann sinnvoll, wenn man im Mittleren 
Stückzahlbereich ist und nur wenige Leitungen hat, welche diesen Strom 
tragen müssen.

Daneben gibt es eine ähnliche Technik, welche gestanzte Kupferbleche auf 
die Platine bringt. Vorteil: bei hohen Stückzahlen unglaublich 
preiswert, Nachteil: man hat keine ebene Oberfläche der LP, was sich 
beim SMD bestücken als hinderlich erweisen wird. bzw. muss man im Design 
besonderen Wert darauf legen.

3. gibt es noch die sog. Iceberg Technologie (z.B. Fa. KSG) dort nimmt 
man 400µm Kupfer"folien" und ätzt diese Sequentiell vor dem Verpressen 
auf 70µm zurück. Dieses Verfahren ist sinnvoll, wenn man viele 
Stromführende Verbindungen und nur wenig Steuerelektronik unterbringen 
muss.
Diese ist dann in den 70µm Bereichen angesiedelt, der Rest hat 400. Es 
ist somit quasi die Invertierung des Häusermann Prinzips, wo man nur 
sequentiell das benötigte Kupfer aufdickt.

Dann ist die Wirelaid technologie das richtige. Die wird von mehreren 
Herstellern Lizensiert Verwendet. Häusermann nennt sie anders, aber die 
haben das auch nicht erfunden.

Christian B. schrieb:
> Prinzipiell gibt es für diese Anforderung 3 mögliche Lösungen:

Die vierte wären stehende gestanzte Kupferblechstreifen die Thru hole 
gesteckt werden und wie Drahtbrücken arbeiten.

Vorteil: Kosten kaum Breite, nur Höhe, gute (beidseitige) Kühlung.

Stammt halt aus der THT Zeit, kein SMD, dafür auch geringe Stückzahlen 
möglich.

Das Einstecken wird aber Handarbeit sein, kaum jemand wird dafür einen 
Automaten haben.

Hallo,
Bei Variante 4 aufpassen:
Die Kupferstreifen haben eine hohe Wärmekapazität, brauchen also einen 
dicken Lötkolben. Die FR4-Leiterplatte hat wiederum einen ganz anderen 
Wärme-Ausdehnungskoeffizienten,  --> bei nur einseitigen Kupferstreifen 
biegt sich die Leiterplatte nach dem Auflöten sehr stark durch. Optisch 
unschön, und kann zum cracken der aufgelöteten SMD-Keramik-Kondensatoren 
führen.
Gegenmaßnahmen sind:
- Leiterplatte vor dem Cu-Schienen-Auflöten irgendwo stabil 
draufschrauben, evtl. sogar leicht  "negativ" vorspannen
- Cu-Schienen auf beiden Seiten der Leiterplatte vorsehen.
Für kleinere Serien (<100Stück) ist das Cu-Schienen-Prinzip aber eine 
ausreichend gute Lösung.

Abwandlung der Variante 4:
Statt des direkten Cu-Schienen-Einlötens werden auf der Leiterplatte 
Schraubbolzen vorgesehen. Für SMD-Bestückung z.B. von Würth, RedCube SMD 
WP-SMBU / WP-SMSH. Die Cu-Schienen dann an den Schraubbolzen 
festschrauben. Durch die Schraubvorgänge vermutlich auch nur für 
kleinere/mittlere Seriengrößen.

Die aktuell favorisierten Lösungen bei uns für größere Ströme sind 
Leiterplatten mit vergößerter Lagenanzahl und dickeren Innen/Außenlagen.
105um Kupfer sind bei vielen LP-Herstellern mit nur moderatem Aufpreis 
zu bekommen, 2 oder 4 zusätzliche Lagen schaffen Raum für parallel 
laufende Leiterbahnen und geben nebenbei auch noch Flexibilität für das 
Layout der SMD-Kleinteile-Elektronik-ICs. (Diese Variante eingesetzt 
z.Z. in DCDC-Wandlern bis 120A).
Nachteil: die ersten prototyp-Leiterplatten in 6-Layer-Technik kosten 
'ne Ecke mehr als eine einfache 2-Lagen-Platine

Schönen Gruß,
Maik