PowerBusbar PF
PowerBusbar PF
Der Gamechanger fürs Wärmemanagement
Ideal für die Strompfadverstärkung, Ableitung von Wärme und Vermeidung von Hotspots im Gesamtsystem
Mit den PowerBusbar PF Stromschienen erhältst du eine innovative und wirtschaftliche Lösung, um hohe Ströme zuverlässig auf deiner Leiterplatte zu verteilen und das Wärmemanagement zu optimieren. Die Kupferstromschienen werden auf Basis der massiven Einpresstechnik vertikal in die PCB eingepresst und eignen sich dadurch ideal für Anwendungen mit begrenztem Bauraum. Der modulare Aufbau durch unterschiedliche Abmessungen macht den Einsatzbereich flexibel. Verfügbar sind Standardlängen von 19 bis 59 mm, die Materialdicke beträgt von 1,2 mm.
Produktübersicht PowerBusbar PF (PDF)
Warum du PowerBusbar PF in dein PCB-Layout integrieren solltest
- Du hast einen Strompfad und möchtest die Stromtragfähigkeit erhöhen
- Du hast einen oder mehrere Hotspots in deinem System und möchtest das Wärmemanagement optimieren
- Du benötigst aufgrund des PCB-Layout eine Strombrücke, um zwei Bauteile miteinander zu verbinden (3D-Layout)
Das Wichtigste im Überblick
Einsatzmöglichkeiten
- Verstärkung Hochstrompfad
- Realisierung Hochstrombrücke
- Einsatz als Kühlkörper zur Vermeidung von Hotspots / Optimierung des Wärmemanagements
Vom Muster zur Marktreife
Es stehen bereits ab kleinen Mengen Muster zur Verfügung. Lass uns einfach wissen, was du brauchst!
Verpackung
Bulk
Anwendungsbeispiel
Einsatz als Kühlkörper zur Vermeidung von Hotspots
Welche Vorteile der Einsatz von PowerBusbar PF Stromschienen hat, verdeutlichen die thermografischen Aufnahmen. Während das linke Bild den Zustand ohne Stromschienen zeigt, sind im rechten Bild die PowerBusbar PF Stromschienen verbaut. Durch die Verwendung wird ein Temperaturunterschied von bis zu 53,5 Kelvin erzielt. Damit wird die Funktion der Stromschienen als Kühlkörper und ihr Beitrag zur Optimierung des Wärmemanagements klar ersichtlich.
Die Messungen erfolgten unter identischen Bedingungen: einer Umgebungstemperatur von 40 °C sowie einem konstanten Stromfluss von 185 A.
Weitere Anwendungsbeispiele
Verstärkung Hochstrompfad
Trotz geringen Platzverhältnissen auf der Leiterplatte können Hochstrompfade hergestellt werden. Da die PowerBusbar PF vertikal eingepresst werden, ist der benötigte Platz auf der PCB sehr gering. Es können verschiedene Längen der PowerBusbar PF aneinander gereiht werden, um den Hochstrompfad aufzubauen.
Realisierung Hochstrombrücke
Aufgrund einer notwendigen Kreuzung des Hochstrompfades der Leiterbahnen werden PowerBusbar PF Stromschienen auf der PCB platziert. Die Stromschienen werden als Brücke eingesetzt, um eine Hochstromverbindung zwischen den beiden Bauteilen herzustellen.
Vorteile mit PowerBusbar PF
- Effiziente Wärmeableitung: Die PowerBusbar PF fungieren als Kühlkörper. Durch ihre gute Wärmeleitfähigkeit transportieren sie die entstehende Wärme zuverlässig aus dem System heraus und reduzieren so Hotspots – für höhere Zuverlässigkeit auch bei hohen Strömen.
- Gezielte Erhöhung der Stromtragfähigkeit: Mit dem Einsatz von PowerBusbar PF können Strompfade auf der Leiterplatte punktuell verstärkt werden, und dienen somit optimal als Stromleiter für einen effizienten und verlustarmen Stromtransport.
- Platzsparend / Einsatz bei wenig Bauraum: Da die PowerBusbar PF vertikal in die PCB eingepresst werden, wird ein 3D-Layout geschaffen, das ermöglicht zusätzlichen Designfreiraum bei wenig Platz auf der Leiterplatte.
- Überbrückung von Leiterbahnen: Wenn auf der Leiterplatte keine geeigneten Leiterbahnen für hohe Ströme vorhanden sind, können PowerBusbar PF Stromschienen gezielt als Hochstrombrücke eingesetzt werden. Sie werden direkt auf der Leiterplatte platziert und verbinden zwei Bauteile zuverlässig miteinander – ideal, um fehlende Kupferstrukturen zu kompensieren und stabile Hochstrompfade herzustellen.
- Kostenvorteile, da Standardleiterplatten verwendet werden können: Durch den Einsatz von PowerBusbar PF werden keine speziellen Dickkupferplatten oder spezielle Leiterplatten mit Kupferinlays benötigt, denn die erhöhte Stromanforderungen können über die Stromschiene abgewickelt werden. Somit können kosteneffiziente Standardleiterplatten verwendet werden – ohne Einbußen bei Leistung oder Zuverlässigkeit.
- Modulare Konzept für flexible Designs: Die verfügbaren Standardlängen lassen sich frei kombinieren. Somit kann der Einsatz auf der Leiterplatte modular und anwendungsspezifisch gestaltet werden.
- Einfache Verarbeitung dank massiver Einpresstechnik: Die PowerBusbar PF Stromschienen beruhen auf der bewährten Einpresstechnologie von Würth Elektronik ICS und können schnell, zuverlässig und ohne thermischen Stress in die Leiterplatte eingepresst werden.
- REACH and RoHS compliant
Verarbeitungsmöglichkeit der PowerBusbar PF
MPFT (Massive Press Fit Technology)
Bei der massiven Einpresstechnik werden massive Pins in eine durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte eingepresst. Aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften eignen sich vor allem die Powerelemente in Einpresstechnik für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen wie z.B. hohen Temperaturschwankungen oder Vibrationen. Beim Einpressprozess entsteht eine leistungsfähige, gasdichte Kaltschweißverbindung mit einem Übergangswiderstand von wenigen μOhm. Somit wird eine sehr hohe Stromtragfähigkeit durch niederohmige Kontaktstellen gewährleistet.
Ausführung der Leiterplatten
Die Leiterplatten sind entsprechend der IPC A 600 in der jeweils gültigen Ausgabe auszuführen. Bei der massiven Einpresstechnik sind die Leiterplatten entsprechend der Würth Elektronik ICS Press-Fit-Spezifikation auszuführen. Auf Bohrdurchmesser und Kupferdicken ist besonders zu achten.
Weiterführende Informationen
Strombelastbarkeit
Die Stromtragfähigkeit muss im Kontext des Gesamtsystems betrachtet werden. Sie hängt u. a. vom Leiterplattenlayout, den Powerelementen, der Ausführung der Stromschiene oder der Anbindung externer Zuleitungen ab. Unsere Messungen haben gezeigt, dass der begrenzende Faktor in der Regel im Layout der Leiterplatte oder der Anbindung externer Zuleitungen zu finden ist (Übergangswiderstand Einpresszone 100-200 μΩ).
Qualifizierung
PowerBusbar PF Stromschienen wurden im Gesamtsystem getestet und haben die Vibrationsprüfung und die mechanische Schockprüfung erfolgreich bestanden.
- Vibrationsprüfung entsprechend IEC 60068-2-64 Random.
- Mechanische Schockprüfung entsprechend IEC 60068-2-27.
