Power & Cooling:
Lösungen für die moderne Leistungselektronik

Steigende Leistungsdichten, kompaktere Bauformen und höhere Ströme machen die Wärmeabfuhr zu einem der zentralen Erfolgsfaktoren moderner Elektronik. Unzureichendes Thermomanagement führt zu vorzeitiger Bauteilalterung, Drift elektrischer Parameter oder zum Ausfall kompletter Systeme.
CONTAG unterstützt Sie dabei, thermische und elektrische Herausforderungen bereits auf Leiterplattenebene zu lösen. Durch die gezielte Kombination geeigneter Materialien, konstruktiver Maßnahmen und spezialisierter Fertigungsprozesse schaffen wir die Basis für eine effiziente, reproduzierbare und langlebige Wärmeableitung – exakt abgestimmt auf Ihre Anwendung in der Leistungselektronik.
Die thermische Leistungsfähigkeit einer Leiterplatte ergibt sich dabei nicht aus einer einzelnen Maßnahme, sondern aus dem Zusammenspiel mehrerer thermischer Einzelwiderstände. Diese werden durch Materialien, Schichtdicken, Kupferanteile und konstruktive Maßnahmen bestimmt.
Ein effektives Thermomanagement erfordert daher eine ganzheitliche Betrachtung des gesamten Wärmepfads – vom Bauteil über den Leiterplattenaufbau bis zur Anbindung an die Umgebung.

Anwendungsbereiche

  • Leistungselektronik: Effiziente Kühlung von MOSFETs, IGBTs und Wandlern.
  • High-Power LED: IMS-Leiterplatten für maximale Lichtausbeute und Farbstabilität.
  • E-Mobility & Automotive: Inverter, Ladeelektronik und Batteriemanagementsysteme unter extremen thermischen Lasten.
  • Erneuerbare Energien: Wechselrichter für Photovoltaik- und Windkraftanlagen.
  • Industrie-Antriebe: Hochleistungs-Motorsteuerungen und Stromversorgungen.

Unsere Heat- und Powerlösungen im Überblick

Wir betrachten Thermomanagement und Stromführung nicht getrennt, sondern als integriertes Gesamtkonzept. Je nach Anforderung kommen einzelne Technologien oder kombinierte Lösungen zum Einsatz. Während einfache Anwendungen häufig mit materialbasierten Konzepten wie IMS‑Substraten realisiert werden können, erfordern komplexe Leistungs‑ und Multilayer‑Designs eine gezielte Kombination aus Stromführung, Signalrouting und Wärmeabfuhr innerhalb des Leiterplattenaufbaus.
Materialbasierte Entwärmung nutzt primär die Wärmeleitfähigkeit der eingesetzten Substrate und Isolationsschichten, um Verlustwärme flächig abzuführen. Diese Konzepte sind besonders effizient für Anwendungen mit klar definierten Wärmepfaden und vergleichsweise geringer struktureller Komplexität.
Mit zunehmender Leistungsdichte oder höherer funktionaler Komplexität stoßen rein materialbasierte Ansätze jedoch an physikalische und konstruktive Grenzen.
Metallkern-Substrate (IMS / MCS):
  • Aluminium- oder Kupferträger für eine direkte, flächige Wärmeableitung.
  • Sehr geringer thermischer Widerstand zwischen Bauteil und Kühlkörper
  • Ideal für High-Power-LEDs, Leistungsstufen und kompakte Baugruppen
Thermisch leitfähige Prepregs & Isolationsschichten / High-Thermal-Conductivity Prepregs: 
  • Spezialharze mit keramischen Füllstoffen für einen verbesserten Wärmeübergang zwischen den Lagen.
Im Gegensatz zu rein materialbasierten Ansätzen ermöglicht konstruktive Entwärmung eine gezielte Beeinflussung von Strom- und Wärmepfaden innerhalb des Leiterplattenaufbaus. Kupferquerschnitte, Inlays und Anbindungen werden dabei so ausgelegt, dass Wärme nicht nur abgeführt, sondern aktiv verteilt und kontrolliert abgegeben wird.
Diese Konzepte erlauben eine deutlich höhere Leistungsdichte und sind besonders geeignet für kompakte Baugruppen mit kombinierten elektrischen und thermischen Anforderungen.
Solche Aufbauten ermöglichen es, elektrische und thermische Anforderungen gemeinsam zu optimieren und auch bei steigender Leistungsdichte kompakte Baugruppen zuverlässig zu realisieren.
Dickkupfer-Technologie
  • Kupferstärken bis 400 µm
  • Hohe Stromtragfähigkeit und Wärmespreizung über die Leiterplattenfläche
  • Kombination von Leistungs‑ und Steuerungselektronik auf einem Board
Kupfer-Inlays & Heatsink-Anbindung:
  • Integration massiver Kupferelemente in den Lagenaufbau
  • Lokale Stromführung, gezielte Hotspot‑Entwärmung
  • Rückseitenanbindung an externe Kühlkörper oder Gehäuse
Thermal Vias dienen der gezielten Ableitung von Verlustwärme aus leistungsdichten Bauteilbereichen in tiefere oder externe wärmeabführende Strukturen der Leiterplatte.
Da die größten thermischen Widerstände innerhalb des Leiterplattenaufbaus in den dielektrischen Schichten liegen, ermöglichen Thermal Vias eine effektive Überbrückung dieser Bereiche. Durch die direkte Anbindung an Kupferflächen, Innenlagen oder Metallkerne wird der Wärmepfad deutlich verkürzt.
Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Via-Konzepte zum Einsatz:
  • Standard-Thermal-Vias unter Bauteilen 
  • Kupfergefüllte Vias zur Maximierung der Wärmeleitfähigkeit 
  • Via-Felder zur gleichmäßigen Wärmespreizung 
  • Kombination mit Dickkupfer- oder Heatsink-Strukturen
 
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Technische Leistungsfähigkeit bei CONTAG

Feature Spezifikation / Möglichkeiten
Kupferstärken 12 µm bis 400 µm (Dickkupfer)
Basismaterialien FR4 (High-Tg), Polyimid, Metallkern (Alu/Kupfer), Keramik
Therm. Leitfähigkeit bis zu 3,0 W/mK (Isolationsschichten bei IMS)
Spezialverfahren Kupfer-Inlays, Heatsink-Verpressung, Dickkupfer-Multilayer
Hersteller-Portfolio Isola, Panasonic, Rogers, Ventec
Standards UL-gelistet, RoHS- & REACH-konform

CONTAG – Ihr Kompetenzcenter für Heat‑ & Power

Wo hohe Ströme fließen, wirken thermische und mechanische Belastungen direkt auf die Zuverlässigkeit einer Baugruppe. Entscheidend ist daher nicht eine einzelne Technologie, sondern das Zusammenspiel aus Material, Aufbau und Fertigungsprozess.
CONTAG setzt auf abgestimmte Verfahren für Dickkupfer‑Multilayer, Metallkern‑Substrate und thermisch optimierte Strukturen. Durch kontrollierte Press‑ und Verbindungsprozesse sowie langjährige Erfahrung in der Leistungselektronik realisieren wir Leiterplatten, die hohe Stromdichten und thermische Lasten dauerhaft beherrschen.
Ein besonderer Fokus liegt auf den kritischen Übergängen innerhalb der Baugruppe – etwa zwischen Leistungshalbleiter, Leiterplatte und Kühlkörper. Mit gezielt ausgelegten Kupfer‑ und Inlay‑Konzepten sowie reproduzierbaren Via‑ und Anbindungstechnologien stellen wir sicher, dass Wärme effizient abgeführt und hohe Stromdichten langfristig sicher geführt werden.
So entstehen Leiterplattenlösungen, die auch unter hoher Dauerlast, thermischen Zyklen und mechanischer Beanspruchung zuverlässig funktionieren.

Konkrete Vorteile mit CONTAG

 

  • Integrierter Ansatz
    Stromführung und Wärmeableitung werden gemeinsam betrachtet – für kompakte und effiziente Designs
  • Design‑ & Stackup‑Beratung
    Auslegung des optimalen Lagenaufbaus in Abhängigkeit von Verlustleistung und Wärmepfad
  • Material-Expertise:
    Zugriff auf ein breites Spektrum an Hochleistungssubstraten direkt ab Lager
  • Maximale Geschwindigkeit
    24h-Prototyping auch für komplexe Leistungs-Multilayer möglich.
  • Hohe Prozesssicherheit
    UL‑zertifizierte Materialien, reproduzierbare Fertigungsprozesse, höchste Präzision

     

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