answers: Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit 300 W/(m·K) feine Nuten an Ober- und Unterseite der Innenlagen gefräst werden Leiterkarten auch an den Schmalseiten mit einer dünnen Kupferschicht versehen
questions: Was ist die Hauptaufgabe von Thermal Vias?
   Welchen Wärmeleitwert hat Kupfer?
   Was wird bei Wassergekühlten Leiterplatten vor dem Zusammenbau getan? Was ist ein neues Prinzip um Leiterkarten besser zu kühlen?
paragraph: Leiterplatte
  
  === Wärmemanagement ===
  ''Thermal Vias'' verbessern den Wärmetransport senkrecht zur Leiterplatte. Die Wärmeleitfähigkeit von kostengünstigen Basismaterialien wie FR-4 mit 0,3 W/(m·K) ist für eine Entwärmung von Bauelementen zu gering. Thermal Vias sind Durchkontaktierungen, deren primäre Aufgabe in einer Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit besteht; sie nutzen den hohen Wärmeleitwert (300 W/(m·K)) von Kupfer, dem Material der Durchkontaktierung. Durch eine dichte Anordnung, beispielsweise in einem hexagonalen Raster von 0,5 mm und einem Durchmesser der Vias von 0,25 mm, können effektiv bis zu 10 % Kupfer in die Leiterplatte eingebracht werden. Daraus ergibt sich eine Wärmeleitfähigkeit von 30 W/(m·K) senkrecht zur Leiterplatte.
  ''Metallkern'' () und Dickkupfer erlauben eine höhere laterale Wärmeleitfähigkeit. Dazu werden Kupfer- oder Aluminiumbleche oder auf bis zu 400 µm verstärkte Kupferlagen in die Leiterplatte eingearbeitet.
  In Verbindung mit einem Wärmepastendruck kann so eine Wärmereduktion erreicht und in bestimmten Fällen der Einsatz zusätzlicher Kühlkörper vermieden werden; eine Leiterplatte im Europakartenformat hat durch Konvektion einen Wärmewiderstand von 6 K/W und aufgrund von thermischer Abstrahlung etwa 5 K/W.
  Zudem gibt es wassergekühlte Leiterplatten, bei denen vor dem Zusammenbau der einzelnen Lagen feine Nuten an Ober- und Unterseite der Innenlagen gefräst werden. Nach dem Zusammenbau verbleibt hier ein Kanal, durch den Kühlwasser geleitet werden kann.
  Neuerdings werden Leiterkarten auch an den Schmalseiten mit einer dünnen Kupferschicht versehen, die zu einer verbesserten Entwärmung dienen kann. Sie kann auch zu einer verringerten Abstrahlung elektromagnetischer Felder beitragen.
  Ein Nebenaspekt im Wärmemanagement betrifft die Wärmeverteilung beim Löten: EDA-Programme setzen gezielt sogenannte Thermal Pads, bei denen die Anbindung an kupfergefüllte Flächen gezielt geschwächt wird, um die Wärme in der Lötstelle zu halten und nicht in die Kupferfläche zu verteilen.
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