Gerenciamento térmico em PCBs multicamadas: Manter suas placas frias sob carga
A gestão térmica é um dos desafios mais críticos e mais frequentemente subestimados no projeto de PCB multicamadas.À medida que os sistemas eletrónicos se tornam mais poderosos e são empacotados em caixas menores, a densidade térmica dos PCB continua a aumentar.A compreensão das características térmicas dos PCBs multicamadas é essencial para especificar placas que executarão de forma confiável no campo.
O calor de um PCB provém principalmente de três fontes: a dissipação de energia em componentes ativos montados na superfície da placa, as perdas de I ao quadrado-R em traços e planos de cobre,e as perdas dielétricas no material do substrato a altas frequênciasNa maioria das aplicações, a fonte dominante são os componentes ativos - os processadores, MOSFETs de potência, motoristas e amplificadores de potência de RF.O PCB deve fornecer um caminho térmico para conduzir o calor para longe desses componentes e dissipá-lo para o ambiente circundante.
Uma das principais funções de um PCB multicamadas na gestão térmica é o uso de planos de cobre como dispersores de calor.Planos de cobre sólido - particularmente os planos de solo em uma placa de várias camadas - têm relativamente alta condutividade térmicaQuando ligados às almofadas térmicas dos componentes quentes através de vias térmicas, estes planos espalham o calor por uma área maior, reduzindo a temperatura máxima no componente.Isto às vezes é chamado de efeito de propagação térmica.
Uma estratégia térmica bem concebida para um PCB multicamadas inclui padrões de relevo térmico em torno das almofadas dos componentes, peso de cobre suficiente nas camadas planas (35 microns ou mais),e vias térmicas colocadas directamente debaixo de almofadas térmicas de componentes de alta potência.
A condutividade térmica do material de substrato de PCB é tipicamente muito menor do que a do cobre.em comparação com o cobre a cerca de 400 W/mKIsto significa que o substrato atua como um isolante térmico em relação aos planos de cobre, razão pela qual vias térmicas e planos de cobre são as principais ferramentas para gerenciar o calor em um PCB multicamadas.
Para aplicações com cargas térmicas muito elevadas -- como controladores de LED de alta potência, controladores de motor,e amplificadores de potência de RF - PCBs de núcleo metálico (MCPCBs) com substratos de alumínio ou cobre são às vezes usadosEstes fornecem uma condutividade térmica muito mais elevada através do substrato do cartão, permitindo uma dissipação de calor mais eficaz.
Os compradores europeus que especifiquem PCBs multicamadas para aplicações com exigências térmicas deverão discutir os seus requisitos térmicos com o seu fornecedor de PCB antes de finalizar a especificação.Os principais parâmetros a verificar incluem a resistência térmica nominal da construção do painel, a temperatura máxima de funcionamento e quaisquer dados de ensaio térmico que o fornecedor possa fornecer a partir de placas de produção com projetos térmicos semelhantes.
Conclusão:A seleção do fornecedor de PCB multicamadas correto requer a avaliação da capacidade de fabricação, certificações de qualidade e a capacidade de dimensionamento do protótipo para a produção em massa.Dongguan Xingqiang Circuit Board Technology Co.., Ltd. está a servir o mercado mundial de PCB desde 1995, com duas bases de produção que cobrem 205.000 metros quadrados e uma capacidade mensal de 200.000 metros quadrados.e normas ROHS.
