Circuits imprimés HSMtec

Gestion thermique avec éléments en cuivre intégrés

Vos avantages

Les circuits imprimés HSMtec® permettent de combiner des chemins à courant élevé et une disposition fine des conducteurs sur une seule carte grâce à l'intégration partielle de profilés en cuivre dans le circuit imprimé. Les nombreuses variantes de conception permettent de guider de manière ciblée les courants élevés et la chaleur perdue dans les circuits imprimés.

Nous serons ravis de vous aider à chaque étape de la réalisation de vos circuits imprimés HSMtec®. Contactez notre équipe d'experts ici.

Circuits imprimés HSMtec

Cette technologie de circuits imprimés est idéale pour les applications où l'électronique de commande et l'électronique de puissance se rencontrent. Grâce à l'intégration partielle de profilés en cuivre dans le circuit imprimé, les chemins de courant élevé, la gestion thermique et la disposition des conducteurs fins peuvent être facilement combinés et adaptés aux conditions spatiales. Les nombreuses variantes de conception permettent de conduire de manière ciblée les courants élevés et la chaleur perdue des composants dans les circuits imprimés, sans étapes de travail externes supplémentaires.

Dans ce procédé de fabrication de circuits imprimés, des profilés en cuivre sont directement intégrés dans la carte et reliés de manière solidaire aux couches intérieures et/ou extérieures gravées à l'aide d'une technique d'assemblage par ultrasons brevetée. Cela permet une intégration aisée dans un processus de fabrication multicouche standard avec compression ultérieure des différentes couches.

Des éléments en cuivre de largeurs variables comprises entre 2 et 12 mm et de longueurs individuelles offrent une flexibilité maximale pour la disposition des courants élevés et la conception thermique du circuit imprimé. Même avec des conceptions de circuits imprimés existantes, il est ainsi possible d'augmenter considérablement les performances.

MatériauxFR4
EmbarquéeCourant élevé, gestion thermique et PCB 3D
Épaisseur du circuit imprimé0,8 mm – 3,2 mm
Nombre de couches2 – 10
Cuivre d'extrémité35 – 105 µm
Structures hiérarchiquesSelon le cuivre d'extrémité selon Design Compass
Diamètre de perçage minimal0,25 mm ; 0,50 mm grâce à des profilés en cuivre
Rapport d'aspect≤ 1:8
Masque anti-éclaboussuresSystèmes de protection contre la soudure photosensibles, systèmes de vernis UV Couleurs sérigraphiques : vert, blanc, noir mat
Surfaces
  • Voir les spécifications techniques générales
  • pas de HAL
Angle de courbure≤ 90°

Les valeurs indiquées représentent la gamme de performances maximale et peuvent être limitées dans certaines combinaisons.

  • Nickel chimique/or
  • Chimique Étain
  • Nickel/or galvanisé
  • Protection organique pour soudure
  • Autres sur demande

Masque anti-éclaboussures

  • Systèmes de vernis photosensibles, durcissement thermique final
  • Couleurs : vert, rouge, bleu, noir brillant, noir mat, blanc, jaune
  • Systèmes de laque non photosensibles, durcissant uniquement sous l'effet de la chaleur : blanc, noir


Impressions supplémentaires 

  • Marquage/équipement
  • Remplisseur de trous/remplisseur de passages
  • Peinture pelable
  • Dissipateur thermique
  • Carbone


Métallisation des bords 

Afin d'améliorer la protection CEM d'une carte, d'établir un contact électrique avec le boîtier du module ou de répondre à des exigences de propreté accrues, les faces frontales du contour des circuits imprimés peuvent être métallisées.

Interconnexions fraisées 

Les interconnexions fraisées permettent de fabriquer des composants spécifiques à une application. Grâce à leur possibilité de connexion frontale, les circuits imprimés ainsi obtenus peuvent être soudés sur une autre carte (interposeur) en tant que composants.

Circuit imprimé HDI avec interconnexions fraisées

Édition des contours

Réalisation des contours : fraisage et rainurage

Courants élevés directement intégrés

Les structures à courant élevé et à conducteurs fins sur une carte de circuit imprimé ne sont pas incompatibles, même au sein d'une même couche. L'introduction sélective de grandes sections de cuivre à n'importe quel endroit d'un multicouche standard permet de combiner facilement des courants allant jusqu'à 400 ampères avec des structures conductrices très fines sur une carte de circuit imprimé.

Les profilés en cuivre sont directement intégrés dans le circuit imprimé et reliés de manière solidaire aux couches intérieures et extérieures gravées grâce à une technique de liaison ultrasonique brevetée.

  • Courants jusqu'à 400 A
  • Intégration partielle dans des circuits imprimés multicouches FR4
  • Fabrication et transformation dans le cadre d'un processus standard
  • Des solutions sur mesure pour chaque conception de circuit imprimé
Circuit imprimé avec gestion de courant fort Mosfets Circuits imprimés HSMtec®

Augmenter la fiabilité. Réduire les interfaces.

Grâce à des connexions à courant fort intégrées directement dans le circuit imprimé, il n'est plus nécessaire d'utiliser des cartes électroniques de commande séparées. Les composants externes tels que les barres conductrices, les éléments de raccordement, les connecteurs et les câbles sont ainsi remplacés, ce qui se traduit par une fiabilité nettement accrue de l'ensemble du module.

  • Aucun composant externe tel que rails électriques, fiches, câbles
  • Fiabilité et qualité accrues
  • Encombrement et volume réduits
  • Moins d'interfaces/comportement CEM optimisé
Circuit imprimé KSG Connexion haute intensité Vue de dessus Circuits imprimés HSMtec®

Asymétrique avec une couche de cuivre dans la zone flexible (fraisée en profondeur)

Semiflexible Leiterplatte Querschnitt Asymmetrisch mit einer Cu-Lage im Flexbereich (tiefengefräst) HSMtec®-Leiterplatten

Asymétrique avec deux couches de cuivre dans la zone flexible (fraisée en profondeur)

Semiflexible Leiterplatte Asymmetrisch mit zwei Cu-Lagen im Flexbereich (tiefengefräst) HSMtec®-Leiterplatten

Asymétrique avec une couche de cuivre dans la zone flexible (technologie SF)

Semiflexible Leiterplatte Asymmetrisch mit einer Cu-Lage im Flexbereich (SF-Technologie) HSMtec®-Leiterplatten

La dissipation rapide de la chaleur perdue par les composants électroniques modernes garantit une longue durée de vie du module et optimise son rendement. L'intégration partielle d'éléments en cuivre massif dans les circuits imprimés FR4 permet d'obtenir une résistance thermique minimale pour toutes les tailles et formes de composants et d'éviter ainsi de manière ciblée les points chauds.

  • Dissipation rapide de la chaleur des points chauds tels que les MOSFET, les IGBT ou les LED grâce à une structure en cuivre massif intégré
  • Résistances thermiques minimales grâce à un contact direct via des microvias
  • Résistance à l'isolation intégrée en option jusqu'à plus de 4 kV
  • Gestion des courants élevés et de la chaleur sur une seule carte
  • Durée de vie optimisée / rendement élevé

Réduire les coûts du système de manière ciblée

Les coûts d'assemblage, de logistique, d'approvisionnement et d'équipement constituent un facteur de plus en plus critique dans la conception d'un module. L'intégration complète de l'électronique haute tension et de commande dans un seul circuit imprimé réduit considérablement le coût total du système par rapport aux technologies de circuits imprimés classiques.

  • Réduction des coûts du système (logistique, approvisionnement, montage, équipement, assurance qualité)
  • Aucun composant externe tel que rails électriques, fiches, câbles

Haute performance dans un espace réduit

Les circuits imprimés HSMtec® offrent la possibilité de plier une seule fois certaines parties de la platine jusqu'à 90 degrés. Des profilés en cuivre intégrés aux points de pliage assurent la stabilité mécanique et permettent de réaliser des connexions de signaux, de courant fort et thermiques entre les différents segments du circuit imprimé. Cela permet de minimiser les risques de panne.

  • Encombrement minimal grâce à la gestion intégrée du courant élevé et de la chaleur
  • Conceptions de circuits imprimés 3D pour des solutions compactes
Fonction 3D des circuits imprimés HSMtec® Coupe transversale

Entre intégration 3D et pression des coûts – Conseils d'experts pour des circuits imprimés 3D rentables

Vous devez assembler vos composants électroniques dans des conditions difficiles tout en respectant des budgets serrés ? Les circuits imprimés tridimensionnels peuvent être la clé de votre succès. Ces merveilles d'ingénierie sont en effet réputées pour augmenter la densité d'intégration, réduire le poids et les coûts du système et améliorer la fiabilité de l'ensemble. Découvrez le nouveau numéro de KSG XPERTS, dans lequel Ralph Fiehler et Sebastian Seifert vous livrent de précieux conseils et astuces sur les circuits imprimés 3D économiques.

Dans ce séminaire en ligne

Circuit imprimé 3D rigide-flexible gros plan
Aperçu de la bannière Digital Design Compass

Digital Design Compass

La plateforme intelligente pour un développement rapide et sécurisé des circuits imprimés.

Nous avons regroupé tous les paramètres dans notre Design Compass.

Calculateur de courant fort

Le dimensionnement des pistes conductrices est soumis à un ensemble de règles standard. Utilisez donc notre calculateur de courant fort pratique pour vos premiers calculs. Cet outil vous offre un moyen simple et rapide de calculer la largeur de piste nécessaire pour les conducteurs à courant fort sur une carte de circuit imprimé FR4. Veuillez saisir les valeurs suivantes :

°C
°C
A

Le résultat fournit la largeur recommandée pour un conducteur à courant fort unique pour différentes technologies de circuits imprimés.*

Diffusion de la chaleur à l'intérieur du circuit imprimé FR4 160 mm x 100 mm x 1,6 mm
Aucune Faible Bon Très bonne
Illustration : aucune Fig. faible Illustration Bon Illustration très bonne
Épaisseur du cuivre Largeur de conducteur recommandée
500 µm
HSMtec®
mm
mm
mm
mm
400 µm
Cuivre épais
mm
mm
mm
mm
210 µm
Cuivre épais
mm
mm
mm
mm
105 µm
Multicouche
mm
mm
mm
mm
70 µm
Multicouche
mm
mm
mm
mm

*Le calcul fournit une valeur indicative basée sur un agencement test de 160 mm x 100 mm ; épaisseur 1,6 mm ; matériau de base circuit imprimé FR4 (λ = 0,25 W/mK) ; pas de convection (λ = 0,025 W/mK) ; température ambiante 20 ⁰C.

Nous élaborons pour vous une solution personnalisée pour votre application à courant fort.

Vos circuits imprimés HSMtec® : smarter together.

Profitez d'un contact direct avec les experts expérimentés en circuits imprimés de notre assistance technique.
Nous serons ravis de vous aider à chaque étape de votre projet.

Un employé du support technique devant son ordinateur

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Contactez notre équipe d'experts dès les premières phases de développement de votre projet. Ensemble, nous trouverons la solution qui améliorera encore votre produit.

Réunion de l'équipe d'assistance technique du groupe KSG

Atelier et conseil en ligne

Lors d'un atelier organisé dans nos locaux ou dans les vôtres, nous vous offrons la possibilité de discuter en détail des aspects techniques et des caractéristiques décisives de votre projet.

Portrait de M. Johann Hackl, assistance technique chez KSG GmbH

Co-ingénierie et assistance

De la vérification de la conception et de la disposition à diverses analyses thermiques en passant par divers calculs, l'équipe expérimentée et compétente du support technique se fera un plaisir de vous aider.

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