Forum: Platinen SMD kupfer-Schiene


von Tom (Gast)


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Zur Verstärkung (Strom) einer Platine suche ich gut teilbare 
Kupfer-Schienen zum auflöten.

a) Als SMD bauteil, automatenbestückbar

b) klassisch als fürs lötbad.



Leider habe ich noch nichts passendes gefunden, kann jemand helfen?


Vielen Dank!

: Verschoben durch Admin
von René B. (reneb)


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Mir ist so etwas nicht bekannt. Normalerweise geht das über:
- Obere und unter Lage in 70µ-CU
- Innenlayer
- Bahnen auf oberer und unterer Lage werden beim Lötstopplack 
ausgelassen,
  so dass beim Wellenlöten automatisch, beim Reflow-Löten durch 
auftragen
  der Lötpaste an dieser Stelle, eine dickere und gewölbte Zinnlage zur
  Querschnittserhöhung und Oberflächenvergrößerung (Wärmeabfuhr) 
entsteht.
- Die Verbindung erfolgt dann durch Vias

Weshalb kommt so etwas denn bei dir nicht in Frage?

von 6A66 (Gast)


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René B. schrieb:
> Mir ist so etwas nicht bekannt. Normalerweise geht das über:
> - Obere und unter Lage in 70µ-CU

Gibt auch 105u! Etwas exotischer aber für höhere Ströme brauchbar!

rgds

von Patrick (Gast)


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Tom schrieb:
> a) Als SMD bauteil, automatenbestückbar

Hm, kann mir schwerlich vorstellen, wie das aussehen soll. Abgesehen 
davon, dass "fertige" SMD-Bauelemente ja prinzipiell eine definierte 
(eher geringe) Größe haben, sehe ich das Problem in der niederohmigen 
Anbindung an den Bauteilenden, den Zinn (Lot) hat ja einen im Vergleich 
zu Kupfer sehr hohen spezifischen Widerstand. Das macht auch das 
Aneinanderreihen solcher Bauteile, um längere Strecken zu überbrücken, 
eher fragwürdig. Könnte man mal durchrechnen, wie sich die zu erwartende 
Verlustleistung (in Summe, d. h. Bauteile + Leiterbahn + Lötstellen) der 
so gebauten "Stromschiene" (aus z. B. Bauteilen in Größe 1206)  zu 
"normalen" Dickkupferbahnen verhält; sehe ich aber nicht als sinnvoll 
an.

> b) klassisch als fürs lötbad.

Naja, irgendwo setzt hier die Wärmekapazität ziemlich schnell Grenzen, 
und auf Grund geringer Prozessfähigkeit und der Erfordernis eines 
zumindes z. T. Handprozesses (= teuer) und der großen Heterogenität der 
in Frage kommenden Leiterplattendesigns gibt es sowas IMHO nicht fertig, 
da kein Bedarf.

Falls Du so etwas für Muster benötigst, würde ich einfach Kupferblech in 
z. B. 0,6mm Stärke nehmen; da sollte man bei jedem Spengler ein paar 
Reste für umme kriegen.

Für Serie ist das aber auf keinen Fall eine Lösung (Gründe s. o.).

von Tom (Gast)


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René B. schrieb:
> - Bahnen auf oberer und unterer Lage werden beim Lötstopplack
> ausgelassen,
>   so dass beim Wellenlöten automatisch, beim Reflow-Löten durch
> auftragen
>   der Lötpaste an dieser Stelle, eine dickere und gewölbte Zinnlage zur
>   Querschnittserhöhung und Oberflächenvergrößerung (Wärmeabfuhr)

105um leiterbahnen hab ich schon. Erwärmung ist auch garnicht das 
Problem, ich will nur möglichst wenig Leistung kaputtmachen, da das 
Gerät ca. 10 Jahre im Dauerbetrieb läuft und ich es selbst einsetze = 
Stromsparen bringt was ;)

konkret geht es um ca. 20A auf 10mm breiten Leiterbahnen (aktuell 2 x 
105um)


Gibt es einen Richtwert, wieviel Zinn hängen bleibt, wenn ich die 
Lötstopppaste weglasse? Müsste ja ganz schön was draufkommen, damit das 
elektrisch was bringt.


Grüße

von Patrick (Gast)


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Nachtrag: Für spezielle Erfordernisse wird auf 
Nicht-Standard-Leiterplatten  bzw. andere Technologien zurückgegriffen, 
z. B. Leiterplatten mit Kupfer-Inlays (Artikel z. B. 
http://www.elektroniknet.de/elektronikfertigung/leiterplatten/artikel/84736/ 
oder http://www.elektronikpraxis.vogel.de/leiterplatten/articles/45575/ 
) oder MID-Technologie etc. Kommt eben immer auf die Anwendung an, d. h. 
Ströme, Spannungen (Abstände), Komplexität, Stückzahlen, 
Umgebungsbedingungen (Temperatur (-schwankungen), aggressive Medien 
etc.) etc. Bei sowas ist es auf jeden Fall immer gut, möglichst 
frühzeitig einen Leiterplattenfertiger mit ins Boot zu nehmen.

von Mac G. (macgyver0815)


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Tom schrieb:
> 105um leiterbahnen hab ich schon. Erwärmung ist auch garnicht das
> Problem, ich will nur möglichst wenig Leistung kaputtmachen, da das
> Gerät ca. 10 Jahre im Dauerbetrieb läuft und ich es selbst einsetze =
> Stromsparen bringt was ;)
>
> konkret geht es um ca. 20A auf 10mm breiten Leiterbahnen (aktuell 2 x
> 105um)

Wahrscheinlich kostet es mehr die Bahnen zu verstärken als es spart
(nicht nur Material, es wird beim Löten auch noch einiges an Energie 
umgewandelt)

;-)

Haste mal die Verlustleistung ausgerechnet?

von Reinhard Kern (Gast)


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Tom schrieb:
> Gibt es einen Richtwert, wieviel Zinn hängen bleibt, wenn ich die
> Lötstopppaste weglasse?

Nein, das kriegt man auch garnicht konstant hin. Man sieht das an 
Leiterplatten, die ohne Lötstopplack gelötet werden, da ist die 
Zinnverteilung auf den Leiterbahnen völlig zufällig und variiert 
mindestens 10:1. Mit einem Handlötkolben kann man das etwas besser 
machen, aber das ist ja keine Lösung. Wenn man dann noch berücksichtigt, 
dass selbst im günstigsten Fall die Zinndicke zu den Rändern hin abfällt 
und Zinn um eine Grössenordnung schlechter leitet, ergibt sich dass die 
veranstaltete Sauerei auf den Leiterbahnen elektrisch fast nichts 
bringt.

6A66 schrieb:
> Gibt auch 105u!

Gibt auch 210 µ. Das ist noch Standardtechnologie, auch wenn es nicht 
jeder Hersteller macht. Mit speziellen Verfahren geht auch 0,5 oder 1mm 
Kupfer. Aber dazu muss man erst mit dem LP-Hersteller sprechen und dann 
das Layout machen.

Gruss Reinhard

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Tom schrieb:
> 105um leiterbahnen hab ich schon. Erwärmung ist auch garnicht das
> Problem, ich will nur möglichst wenig Leistung kaputtmachen, da das
> Gerät ca. 10 Jahre im Dauerbetrieb läuft und ich es selbst einsetze =
> Stromsparen bringt was ;)

Bei einer 10cm langen Leiterbahn sind das:
0,017ohm * 1mm²/m * 10cm / (10mm*2*105µm) = 0,00081 Ω = 0,81 mΩ

0,00081 Ω * (20 A)^2 = 0,32 Watt

Das sind bei Dauerbetrieb Stromkosten von 0,70 € pro Jahr, bzw. 7 € nach 
10 Jahren. Lohnt es sich dort zu sparen, wenn in der Baugruppe daneben 
z.B. 20A * 5V = 100W umgesetzt werden?

von Michael H. (michael_h45)


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Tom schrieb:
> Zur Verstärkung (Strom) einer Platine suche ich gut teilbare
> Kupfer-Schienen zum auflöten.
http://www.harwin.com/include/downloads/pdfs/60PAGE184.PDF

von Michael A. (Gast)


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Tom schrieb:
> Müsste ja ganz schön was draufkommen, damit das elektrisch was bringt.
Da Lötzinn grob einen Faktor zehn schlechter leitet als Cu, wäre bei 70µ 
Cu ca. 0,7mm Lötzinn zur Halbierung des Widerstandes erforderlich. Die 
Oberfläche wird dabei um weniger als 7% vergrößert und bringt für die 
Kühlung keinen nennenswerten Gewinn.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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0-Ohm Widerstände drauf löten? - aber ob die wirklich was bringen wage 
ich zu bezweifeln.

Ansonsten lasse Dir doch einfach einige Kupfer-Stücke ausstanzen, z.b. 
10x5mm Größe und die lege in ein passendes Tray für SMD Teile. Dann kann 
die der Automat nehmen und bestücken. (Erst Tray heraus suchen, daraus 
ergibt sich die Größe des Kupferblechs. Oder eine PVC Stange von irgend 
welchen SMD Bauteilen.) Solche Sonderteile bekommt man in jeden Fall in 
den Automat.
Das Kupfer muss natürlich frei von Oxidation und Verschmutzung sein.

Meine Empfehlung: Lass es bleiben.

Bei Einzelstücke kann man natürlich auch einen Kupferdraht, z.B. 2,5mm² 
drauflöten.

von Michael H. (michael_h45)


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Markus Müller schrieb:
> Ansonsten lasse Dir doch einfach einige Kupfer-Stücke ausstanzen, z.b.
> 10x5mm Größe und die lege in ein passendes Tray für SMD Teile. Dann kann
> die der Automat nehmen und bestücken.

> Bei Einzelstücke kann man natürlich auch einen Kupferdraht, z.B. 2,5mm²
> drauflöten.

nein, das ist beides unsinn, weil die wärmeausdehnung von basismaterial 
und kupfer unterschiedlich ist und sich die konstruktion beim auskühlen 
ordentlich verzieht.

von Gregor B. (Gast)


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So etwas kann man dazu benutzen, wenn nichts anderes mehr hilft.

Edith sagt: Link vergessen.

http://www.lugsdirect.com/PCBsolderable-lugs.htm

von 6A66 (Gast)


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Reinhard Kern schrieb:
> 6A66 schrieb:
>> Gibt auch 105u!
>
> Gibt auch 210 µ. Das ist noch Standardtechnologie, auch wenn es nicht
> jeder Hersteller macht. Mit speziellen Verfahren geht auch 0,5 oder 1mm
> Kupfer. Aber dazu muss man erst mit dem LP-Hersteller sprechen und dann
> das Layout machen.
>
> Gruss Reinhard

Danke, die hatte ich noch nicht!

rgds

von 6A66 (Gast)


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Tom schrieb:
> 105um leiterbahnen hab ich schon. Erwärmung ist auch garnicht das
> Problem, ich will nur möglichst wenig Leistung kaputtmachen, da das
> Gerät ca. 10 Jahre im Dauerbetrieb läuft und ich es selbst einsetze =
> Stromsparen bringt was ;)

Das hört sich stark nach 1x1 Gerät im Selbstbau an.
Dann einfach Kupferdraht auflöten.

rgds

von 6A66 (Gast)


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Michael H. schrieb:
> nein, das ist beides unsinn, weil die wärmeausdehnung von basismaterial
> und kupfer unterschiedlich ist und sich die konstruktion beim auskühlen
> ordentlich verzieht.

Warum ist das im Vergleich zu

Tom schrieb:
> Zur Verstärkung (Strom) einer Platine suche ich gut teilbare
> Kupfer-Schienen zum auflöten.

Unsinn?

rgds

von Gregor B. (Gast)


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Ach so, ich habe hier übrigens gerade ein Demoboard von Haeusermann

http://www.haeusermann.at

liegen. Da ist eine Leiterbahn mit 18,5mm Breite darauf mit einem 
Querschnitt von 7mm^2.

Oder 5mm Breite und 2,3mm^2 Querschnitt.

von Michael H. (michael_h45)


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6A66 schrieb:
> Michael H. schrieb:
>> nein, das ist beides unsinn, weil die wärmeausdehnung von basismaterial
>> und kupfer unterschiedlich ist und sich die konstruktion beim auskühlen
>> ordentlich verzieht.
>
> Warum ist das im Vergleich zu
>
> Tom schrieb:
>> Zur Verstärkung (Strom) einer Platine suche ich gut teilbare
>> Kupfer-Schienen zum auflöten.
>
> Unsinn?
>
> rgds

dem TO sprech ich den benefit of the doubt zu, weil er es offensichtlich 
noch nie gemacht hat.
wenn hier einer antwortet und sagt "so und so geht das" und erzählt 
dabei mist, wiegt das weit schlimmer.

von Besucher (Gast)


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Zum Lesen:
https://www.becker-mueller.de/
Hochstrom-Leiterplatten

von Michael H. (michael_h45)


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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Zur EMV-Abschirmung gibts einlötbaren Wände aus Weissblech oder auch 
Federmaterial, aber das dürfte nicht so gut leiten wie Kupfer, z.B.:
http://www.leadertechinc.com/cbsCBS.shtml
http://www.feuerherdt.de/

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