Entradas de diseño térmicas PCB: Cobre pesado, trayectorias de calor y de núcleo metálico

Un PCB térmico es un sistema de fuentes de calor, rutas dieléctricas de cobre y, interfaces, contactos mecánicos y condiciones ambientales. Elegir cobre pesado o una construcción de núcleo metálico sin mapear que el sistema puede mover calor sin resolver la interfaz limitante. Una revisión útil del proveedor, por lo tanto, comienza con las pérdidas y temperaturas que el proyecto debe administrar.

Este artículo posee el Marco de decisión de entrada térmica de ruta cruzada y. El Cobre pesado PCB, Núcleo de metal PCB y Electrónica de Potencia PCB Las páginas siguen siendo capacidad comercial y cualquier valor material, límite actual. o El resultado térmico debe ser confirmado para el proyecto liberado..

Respuesta directa: ¿cuándo debe elegir cobre pesado o metal-núcleo PCB?

Elija solo después de mapear la corriente eléctrica y el calor de cada componente al ambiente final. El cobre pesado se evalúa cuando la sección transversal del conductor, la distribución de corriente y La construcción del núcleo de metal se evalúa cuando el calor debe cruzar una capa aislante en un esparcidor de metal. o interfaz mecánica. La ruta correcta depende de dieléctrico, aislamiento, geometría, montaje y condiciones de enfriamiento.

Construya un mapa de entrada térmica antes del apilamiento

Enumere cada fuente de pérdida significativa por estado de funcionamiento: falla continua, intermitente, de inicio y de sobrecarga y cuando sea relevante. Registre cómo se derivó la pérdida, el límite de temperatura que la rige, rango ambiental, suposiciones de recinto de flujo de aire o, orientación de montaje, fuentes de calor cercanas y la interfaz de chasis o externa prevista.

Las métricas térmicas de la hoja de datos de los componentes describen las condiciones de prueba definidas, no la placa final automáticamente. Texas Instruments y Analog Devices enfatizan la ruta PCB alrededor de las almohadillas expuestas y vías. Trate la guía del paquete como entrada al modelo de aplicación, luego verifique el patrón de tierra real, la conexión de soldadura, la red de cobre y.

Entradas separadas, trayectorias y evidencia

El cobre pesado cambia más que el área del conductor

El cobre más pesado puede soportar una distribución de corriente o objetivo de difusión de calor, pero el resultado final también depende de trazas de cuello, almohadillas, agujeros chapados, transiciones de capas, balance de cobre, grabado y el apilamiento dieléctrico. El cuello de botella crítico puede sentarse en un conector, terminal, vía el campo o tierra componente en lugar de en la región de cobre más amplia.

Dele al fabricante un mapa actual y la geometría que no puede cambiar. Pregunte cómo el cobre terminado afecta el espaciado de la línea y, las características chapadas, el registro, la simetría de apilamiento y el acabado de la superficie elegido. Evite convertir un gráfico actual genérico en una calificación de proyecto sin la misma geometría del conductor, base de elevación de temperatura y.

La construcción de núcleo metálico agrega una ruta impulsada por la interfaz

Un sustrato de metal aislado o otra construcción de núcleo de metal coloca una capa de metal detrás de un sistema dieléctrico para que el calor pueda extenderse hacia una interfaz mecánica. El dieléctrico sigue siendo parte de la trayectoria eléctrica térmica y. Su espesor, requisito eléctrico, sistema de material, patrón de cobre, geometría del núcleo y contacto con la estructura externa debe revisarse juntos.

El núcleo de metal no define por sí mismo la temperatura de unión. Cobertura de soldadura, almohadilla de componentes, dieléctrico, contacto de placa a fregadero, material de interfaz, planitud, sujetadores, flujo de aire y el fregadero o El chasis puede dominar diferentes partes de la trayectoria. Indique si la placa es el difusor de calor final o un eslabón en un conjunto de refrigeración más grande.

Cobre pesado versus núcleo metálico

Algunos diseños pueden combinar enfoques; otros están limitados por la densidad de enrutamiento, el ensamblaje de doble cara, el aislamiento, el costo de la mecánica o. La comparación debe realizarse en los mismos casos operativos. Método de aceptación y, no en propiedades de titulares no relacionadas.

Los aviones de cobre y necesitan un destino definido

Las vías pueden conectar una tierra componente a una superficie interna. o cobre del lado opuesto, pero su efecto depende de la colocación, agujero terminado, chapado o llenado, proceso de soldadura y El área disponible para recibir y Los dispositivos analógicos advierten que el potencial eléctrico del panel expuesto también debe verificarse a partir de la documentación del componente. Una vía térmica no es útil simplemente porque aparece debajo de un paquete; la trayectoria aguas abajo y El método de montaje debe ser intencional.

Pregunte al proveedor de componentes, PCB fabricante y ensamblador para revisar el mismo patrón de tierra.Tratamiento vía-en-pad, riesgo de mecha de soldadura, diseño de plantilla, aceptación de vacío y inspección puede afectar a la conexión térmica.Estas opciones pertenecen en el paquete de montaje y fabricación.

La medición del modelo y debe compartir condiciones

Propiedades del material de documento y Supuestos de interfaz utilizados en la simulación, incluyendo su fuente y base de la temperatura. Defina los estados de potencia, ambiente, flujo de aire, montaje, suposiciones de emisividad si es relevante y donde se evalúa la temperatura. Para la medición, sensores de estado o método de imagen, ubicaciones, criterios de estabilización, carga de operación y incertidumbre.

Un modelo puede comparar rutas candidatas; una medición de prototipo puede probar el sistema ensamblado bajo condiciones establecidas. Tampoco se convierte en una clasificación universal de la placa. Mantenga la evidencia con las revisiones mecánicas exactas de la placa, el componente y el ensamblaje y que representa.

Flujo de revisión de ruta térmica

1. Mapee las fuentes de pérdida, las rutas actuales y los estados operativos y que rigen los límites de temperatura.
2. Defina el ambiente, el flujo de aire, la carcasa, las interfaces de fregadero externo de montaje y.
3. Compare las construcciones convencionales de núcleo metálico y de cobre pesado con esas entradas.
4. Modelo de cobre, dieléctrico, vías, paquetes, contactos y refrigeración externa como una ruta.
5. Revisión de la fabricación, montaje, inspección y restricciones mecánicas con proveedores.
6. Suelte el método de aceptación y apilamiento seleccionado y plan de pruebas controlado por revisión.

Lista de comprobación térmica de la cita de PCB

• Gerber o ODB++, taladro, apilado y dibujo mecánico controlado.
• Lista de componentes, colocación y identificó fuentes de corriente de calor o.
• Estados de funcionamiento, ciclo de trabajo, condiciones de enfriamiento ambiente y.
• Temperaturas permisibles o eleva y la fuente de cada límite.
• Cobre, dieléctrico, núcleo, a través de los requisitos de aislamiento y.
• Almohadilla expuesta, plantilla, soldadura, inspección y requisitos de montaje.
• Fregadero externo, chasis, material de interfaz, sujetador y restricciones de planitud.
• Modelo, prueba de prototipo, informe de las expectativas de aprobación de cambio y.

Envíe el paquete controlado a través de Obtener una cotización para un proyecto específico PCB fabricación Incluya supuestos no resueltos para que la retroalimentación de ingeniería pueda cerrarlos antes de que se libere la ruta térmica.