THP-Substrat (Thermoplastisches High-Performance Substrat Materialtyp A0102 )



Die Heger GmbH und die Universität Bayreuth (Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe) ha­­­ben ein neuartiges, thermoplastisches Substratmaterial, das THP-Board, ins­be­son­­­dere für HF- und HT-Anwendungen entwickelt.
Diese neuartigen Substrate wei­sen deutliche Kos­ten­vor­teile gegenüber den konventionellen Substraten auf. Des weiteren sind sie deutlich öko­lo­gi­scher. Sie benötigen keine zu­­sätzlichen Flamm­schutz­mittel um die Anforderungen an die Flammbeständigkeit zu er­füllen, da sie in­här­ent flamm­widrig sind und können 100 %ig recycelt werden.


Das THP-Substrat kann auf konventionelle Anlagen verarbeitet werden. Es kann im bleifreien Reflow-Prozess mit Spitzentemperaturen von bis zu 265 °C bestückt werden und weist ein Lei­ter­plat­ten-typisches Eigenschaftsprofil mit
z. B. thermischen Ausdehnungskoeffizienten in der Substratebene von ca. 17 ppm/K, in Dickenrichtung < 60 ppm/K und Haft­fes­tig­kei­ten zum Kupfer von 1 N/mm auf.
Dauergebrauchstemperaturen liegen im Bereich 170 °C bis 180 °C bei einer Glasübergangstemperatur von ca. 220 °C. Erste de­mon­stra­­tiven 4- und 6-lagige Multilayer konnten bereits aufgebaut werden.



Technische Eigenschaften


Eigenschaften Einheit Richtung Kondition Testmethode Wert
Elektische Eigenschaften
Dielektrische Konstante (-) Z 100 MHz - 1 GHz (23 °C) IPC-TM-650 2.5.5.9 3,64
Dielektrischer Verlustfaktor (-) Z 100 MHz - 1 GHz (23 °C) IPC-TM-650 2.5.5.9 0,002
Volumenwiderstand M?*cm Z 50 % Luftfeuchtigkeit, 23 °C IPC-TM-650 2.5.17.1 65 x 10 09
Oberflächenwiderstand M? Z 50 % Luftfeuchtigkeit, 23 °C IPC-TM-650 2.5.17.1 12 x 10 09
Thermische Eigenschaften
Thermischer Ausdehnungskoeffizient ppm/K X/Y/Z 50 °C - 180 °C IPC-TM-650 2.1.41 16 / 20 / 56
Glasübergangstemperatur °C IPC-TM-650 2.4.24 220
Zersetzungstemperatur °C 5 Gew.% Gewichtsverlust ASTM D3850 530
Wärmeleitfähigkeit W/(m*K) Z 25 °C 0,25
Mechanische Eigenschaften
Zugmodul G Pa X 23 °C ASTM D638 5,6
Zugfestigkeit M Pa X 23 °C ASTM D638 15
Biegefestigkeit M Pa Y 23 °C DIN EN ISO 178.02/1997 98
Kupferhaftfestigkeit N/mm X 50 % Luftfeuchtigkeit, 23 °C IPC-TM-650 2.4.8 1
Sonstige Eigenschaften
Feuchtigkeitsaufnahme Gewichts % 24 Stunden, 23 °C IPC-TM-650 2.6.2.1 0,1
Dichte g/cm³ IPC-TM-650 2.5.5.9 1,62
Flammschutzklasse UL 94 V0