Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Keramiksubstrat für Leistungselektronik


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von Fragender (Gast)


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Tach,

ich suche ein Substrat mit guter Wärmeleitfähigkeit (je höher, desto 
besser), elektrisch isolierend, mit Kupferbeschichtung zum Erzeugen von 
Leiterbahnen. Vl eine Keramik wie Bornitrid oder AlN. Ich habe gelesen, 
dass in der Leistungselektronik solche Substrate verwendet werden, auf 
die 'directly bonded copper', bis zu 200 Micrometer starke Schichten 
Kupfer aufgebracht werden.

Meine Frage an die Experten hier: Kann man solche Substrate 'fertig' 
kaufen (vollständig mit Kupfer beschichtet, ohne Leiterbahnen). Ich 
brauche Leiterstrukturen in der Größenordnungen mm, das müsste man im 
Grunde ja einfach Fräsen können.

Vielen Dank für Hinweise!

von Klaus W. (mfgkw)


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In Keramik fräsen?
Ich glaube nicht, daß das gut geht.

Wenn, dann ätzen.

von lrep (Gast)


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Fragender schrieb:
> Kann man solche Substrate 'fertig'
> kaufen (vollständig mit Kupfer beschichtet, ohne Leiterbahnen).

Ja, z.B.: 
http://www.alibaba.com/product-detail/Ceramic-base-copper-clad-laminate-printed_704322680.html

Oder frag mal beim Bosch, die bauen die Hybride für die Zündungen damit.

von lrep (Gast)


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P.S.:
Das gibt es auch hierzulande, z.B.: 
http://www.hubertheusner.de/industrievertretungen/index.php?page=63432845&f=1&i=63432845
oder www.anceram.com .
Das letzte Mal, daß ich mich damit beschäftigte, war vor gut 30 Jahren 
und solches Zeug war überhaupt nicht billig!

BeO-Substrate solltest du meiden. Das Zeug hat zwar eine hervorragende 
Wärmeleitfähigkeit, aber der beim Verarbeiten (Schleifen, Zerbrechen) 
auftretende Staub ist hochgradig Krebs erregend!
Man fand es deshalb hauptsächlich innerhalb der Gehäuse von HF-Power 
Transistoren oder manchen ICs. Möglicherweise ist es dort mittlerweile 
aber auch durch Diamant ersetzt worden, denn dessen Wärmeleitfähigkeit 
ist sogar mehrfach besser als das von Kupfer, und CVD-Diamant wird 
mittlerweile industriell hergestellt.

von keramik (Gast)


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Für ein 1000er kannst du dir das fertigen lassen.

von Wolfgang (Gast)


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Fragender schrieb:
> ich suche ein Substrat mit guter Wärmeleitfähigkeit (je höher, desto
> besser)

Und was spricht gegen normales Alu. Für gute Wärmeleitung ist das zwar 
nicht so gut wie Silber, aber dafür wird es von vielen PCB-Herstellern 
standardmäßig angeboten.
Such mal nach "Insulated Metal Substrate", z.B.
http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcbpool_alupanel.html

von Fragender (Gast)


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'Das gibt es auch hierzulande, z.B.:
http://www.hubertheusner.de/industrievertretungen/...
oder www.anceram.com .'

Super, das ist ungefähr was ich gesucht habe!

Dankeschön!

BeO ist mir auch mal in einem alten Quartzofen über den Weg gelaufen. An 
der Stelle habe wir dann auch lieber aufgehört, wegen der 
Gesundheitsgefahr.

'Und was spricht gegen normales Alu'

Meinst Du AlO? Nix, im Grunde. Ich schau mal rein, danke!

von Falk B. (falk)


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von Fragender (Gast)


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auch gut, super!

von Wolfgang (Gast)


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Fragender schrieb:
> Meinst Du AlO? Nix, im Grunde. Ich schau mal rein, danke!

Wenn schon, dann Al2O3.

Aber nein, ich meinte Alu in metallisch reiner Form.

von Fragender (Gast)


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Ja klar, Al2O3.

Ach so, quasi in der platine als Wärmeleiter. Ja nee die pure 
Keramiklösung war was ich suchte. Trotzdem dankeschön!

von Falk B. (falk)


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@ Wolfgang (Gast)

>Wenn schon, dann Al2O3.

>Aber nein, ich meinte Alu in metallisch reiner Form.

Nun ja, meistens hat man ja das Problem, dass man sowohl kühlen als ach 
elektrisch isolieren will/muss. Das Problem haben alle Leistungsmodule, 
Leistungs-LEDs etc. Da sind die Keramiksubstrate ideal.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

lrep schrieb:
> BeO-Substrate solltest du meiden. Das Zeug hat zwar eine hervorragende
> Wärmeleitfähigkeit, aber der beim Verarbeiten (Schleifen, Zerbrechen)
> auftretende Staub ist hochgradig Krebs erregend!

Kleine Korrektur:
Es ist nicht hochgradig Krebserregend, sondern nur "Krebserregend" bzw. 
nach anderen Beurteilungen immer noch nur "möglicherweise Krebserregend"

Wobei das sowieso nur ein Nebenschauplatz ist, bei einer BeO 
Staubexposition ist die nach X Jahren möglicherweise auftretenden 
Krebserkrankung das kleinste Problem.

BeO ist eine T+ eingestuftes Atemgift mit starker akut toxischer 
Wirkung.
(akute chemische Lungenentzündung). Bei kleineren Dosen kann auch die 
Chronische Berylliose ausgelöst werden.
Jeweils mit möglicherweise Letalem Ausgang.
Erst wenn man von diesen beiden Schicksalen verschont geblieben ist 
kommt die tatsächlich nachgewiesene Krebserzeugende Wirkung zum Tragen.

Wobei das natürlich nichts an der getroffenen, grundsätzlich richtigen, 
Aussage ändert.
BeO verwendet man nur dann, wenn es überhaupt keine Alternative gibt.
Und ausserhalb entsprechend eingerichteter Arbeitsräume/geschlossenen 
Bearbeitungszentren (Absaugung usw) und unter Nutzung von ausreichender 
Persöhnlicher Schutzausrüstung lässt man BeO enthaltende Bauteile 
tunlichst in Ruhe. So lange die einfach nur im Gerät eingebaut sind oder 
vor mechanischer Beschädigung geschützt in der Lade liegen sind die 
HArmlos.
Aber wehe man wendet mechanische Gewalt an!

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Carsten Sch. (dg3ycs)

>tunlichst in Ruhe. So lange die einfach nur im Gerät eingebaut sind oder
>vor mechanischer Beschädigung geschützt in der Lade liegen sind die
>HArmlos.
>Aber wehe man wendet mechanische Gewalt an!

Genauso wie Asbest.

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