Pengelolaan Termal dalam PCB Multilayer: Menjaga Papan Anda Dingin di bawah Beban
Manajemen termal adalah salah satu tantangan paling kritis dan paling sering diremehkan dalam desain PCB multilayer. Seiring sistem elektronik menjadi lebih kuat dan dikemas dalam selubung yang lebih kecil, kepadatan termal PCB terus meningkat. Bagi pembeli industri Eropa, memahami karakteristik termal PCB multilayer sangat penting untuk menentukan papan yang akan berkinerja andal di lapangan.
Panas di PCB berasal terutama dari tiga sumber: disipasi daya pada komponen aktif yang terpasang di permukaan papan, kerugian I-kuadrat-R pada jejak tembaga dan bidang, dan kerugian dielektrik pada bahan substrat pada frekuensi tinggi. Dalam sebagian besar aplikasi, sumber yang dominan adalah komponen aktif -- prosesor, MOSFET daya, driver motor, dan penguat daya RF. PCB harus menyediakan jalur termal untuk menghantarkan panas menjauh dari komponen-komponen ini dan membuangnya ke lingkungan sekitar.
Salah satu fungsi utama PCB multilayer dalam manajemen termal adalah penggunaan bidang tembaga sebagai penyebar panas. Bidang tembaga padat -- terutama bidang ground pada papan multilayer -- memiliki konduktivitas termal yang relatif tinggi. Ketika terhubung ke bantalan termal komponen panas melalui via termal, bidang-bidang ini menyebarkan panas ke area yang lebih besar, mengurangi suhu puncak pada komponen. Ini terkadang disebut efek penyebaran termal.
Strategi termal yang dirancang dengan baik untuk PCB multilayer mencakup pola pelepasan termal di sekitar bantalan komponen, bobot tembaga yang cukup pada lapisan bidang (35 mikron atau lebih), dan via termal yang diposisikan tepat di bawah bantalan termal komponen berdaya tinggi.
Konduktivitas termal bahan substrat PCB biasanya jauh lebih rendah daripada tembaga. FR-4 standar memiliki konduktivitas termal sekitar 0,3 W/mK, dibandingkan dengan tembaga sekitar 400 W/mK. Ini berarti substrat bertindak sebagai isolator termal relatif terhadap bidang tembaga, itulah sebabnya via termal dan bidang tembaga adalah alat utama untuk mengelola panas dalam PCB multilayer.
Untuk aplikasi dengan beban termal yang sangat tinggi -- seperti driver LED daya tinggi, pengontrol motor, dan penguat daya RF -- PCB inti logam (MCPCB) dengan substrat aluminium atau tembaga terkadang digunakan. Ini memberikan konduktivitas termal yang jauh lebih tinggi melalui substrat papan, memungkinkan pembuangan panas yang lebih efektif.
Pembeli Eropa yang menentukan PCB multilayer untuk aplikasi yang menuntut secara termal harus mendiskusikan persyaratan termal mereka dengan pemasok PCB mereka sebelum menyelesaikan spesifikasi. Parameter utama untuk diverifikasi meliputi resistansi termal yang dinilai dari konstruksi papan, suhu operasi maksimum, dan data uji termal apa pun yang dapat disediakan pemasok dari papan produksi dengan desain termal serupa.
Kesimpulan:Memilih pemasok PCB multilayer yang tepat memerlukan evaluasi kemampuan manufaktur, sertifikasi kualitas, dan kemampuan untuk meningkatkan skala dari prototipe ke produksi massal. Dongguan Xingqiang Circuit Board Technology Co., Ltd. telah melayani pasar PCB global sejak 1995, dengan dua basis produksi seluas 205.000 meter persegi dan kapasitas bulanan 200.000 meter persegi. Produk bersertifikat standar ISO, CE, dan ROHS.
