¿Tiene problemas con el grosor de las PCB? Sus diseños presentan un flujo de calor deficiente y errores costosos. Permítanos resolverlo.
El grosor estándar para los núcleos de las placas de circuito impreso con núcleo metálico suele ser de 1,0 a 3,0 mm, y las placas de circuito impreso de aluminio suelen utilizar núcleos metálicos de 1,5 mm. El grosor total incluye capas dieléctricas y de cobre. Puede ajustarlo según sus necesidades térmicas.
La gestión térmica define el rendimiento de las PCB con núcleo metálico, pero el grosor no es el único factor. Exploremos por qué estos valores son importantes y dónde funcionan mejor.
¿Dónde destacan las PCB de aluminio?
El calor daña rápidamente los componentes electrónicos. Las piezas sobrecalentadas fallan inesperadamente. Las PCB de aluminio salvan sus proyectos con refrigeración inteligente.
Las placas de circuito impreso (PCB) de aluminio gestionan mejor el calor en la iluminación LED y los dispositivos de alimentación. Su base de 1,5 mm distribuye la energía térmica eficientemente. El coste también es importante.
Las placas con núcleo de aluminio funcionan de forma diferente en cada industria. Su elección afecta la dispersión térmica y la vida útil del producto.
Aplicaciones clave en la industria
| Área de aplicación | Necesidad térmica | Grosor del núcleo común |
|---|---|---|
| Iluminación LED | Muy alta | 1,5 mm-2,0 mm |
| Sistemas para vehículos | Extrema | 2,0 mm-3,0 mm |
| Fuentes de alimentación | Moderada | 1,0 mm-1,5 mm |
Las unidades LED se calientan rápidamente. Usar una PCB de aluminio más delgada implica riesgos como cambios de color. Los núcleos más gruesos son más costosos, pero evitan que se quemen. Las piezas de automóvil también se enfrentan a vibraciones extremas. Los sensores de freno necesitan la estabilidad de una PCB con núcleo metálico grueso. Los dispositivos de alimentación varían considerablemente. Los cargadores de ordenador requieren menos masa que los convertidores solares. Siempre verifique primero las temperaturas de funcionamiento. Un grosor adecuado hace que los componentes duren años en lugar de meses.
Aluminio vs. Cobre MCPCB vs. Cerámica: ¿Cuál ofrece el mejor rendimiento?
Los dilemas a la hora de elegir materiales te frenan. Las malas elecciones desperdician dinero y recursos. Compararé sus ventajas en paralelo.
El aluminio es la mejor opción para proyectos económicos que requieren refrigeración moderada. El cobre supera a todos los demás para el calor extremo, pero es más caro. La cerámica es ideal para dispositivos pequeños.
Cada material se adapta a espacios de diseño únicos. Comprender la conductividad térmica facilita tus elecciones.
Tabla comparativa de rendimiento
| Material | Conductividad térmica | Costo | Peso | Uso óptimo |
|---|---|---|---|---|
| Aluminio | 1-3 W/mK | Bajo | Ligero | Alumbrado público, adaptadores de corriente |
| Cobre | 4-5 W/mK | Alto | Pesado | Radares militares, refrigeración de CPU |
| Cerámica | 1-2 W/mK | Máximo | Ligero | Sensores portátiles, dispositivos médicos |
A menudo, necesita ahorrar en PCB con núcleo metálico. El aluminio funciona bien en condiciones de calor normal. El cobre conduce el calor excepcionalmente. Sus salas de servidores necesitan placas de cobre. Las placas cerámicas se adaptan perfectamente a las tecnologías portátiles. Pero la cerámica cuesta mucho más. Preste atención también a las limitaciones de tamaño. Los núcleos de cobre gruesos aumentan el volumen de las líneas de montaje. El aluminio equilibra perfectamente el flujo de calor y la masa. Adapte el material a los requisitos de su dispositivo.
Diseño de PCB de aluminio: ¿Cuál es el truco?
Las trampas de diseño arruinan los proyectos de PCB de aluminio. Combate las brechas de aislamiento y la ubicación incorrecta de los orificios. Evite estos riesgos con las reglas básicas.
Los puntos de calor se forman alrededor de las vías sin máscaras de soldadura. Los espacios entre pistas se expanden de forma diferente a FR4. Debe dejar un margen adicional en los diseños de PCB con núcleo metálico.
Un buen diseño previene grietas y problemas de calor. Concéntrese en las variaciones de espesor y la planificación de capas.
Reglas de parámetros de diseño
| Parámetro | Práctica estándar | Riesgo de ignorar |
|---|---|---|
| Grosor del núcleo | Siempre coincida con las zonas de calor | Componentes sobrecalentados |
| Distancia de pista a borde | Mínimo 1,0 mm | Cortocircuitos durante el enrutamiento |
| Tipos de vías | Solo metalizado en la capa metálica | Delaminación del núcleo |
| Cobertura de la máscara de soldadura | Aislamiento total | Riesgos de fugas térmicas |
El aluminio se expande rápidamente con el calor. Las capas dieléctricas deben absorber el movimiento. He visto grietas que dividen pistas mal espaciadas. Mantenga también las capas de cobre delgadas. Un cobre más grueso aumenta la capacidad eléctrica, pero retiene el calor de forma diferente. Los orificios chapados en bases de aluminio causan problemas. Las brocas para PCB con núcleo metálico requieren brocas especializadas. Las almohadillas térmicas conectan las piezas de forma segura. Los huecos en la máscara de soldadura favorecen los daños por humedad. Pruebe todos los diseños con cargas de temperatura máximas.
Conclusión
El grosor estándar equilibra el coste y la funcionalidad en todas las aplicaciones. La elección del material guía las necesidades térmicas y los presupuestos. Diseñe siempre teniendo en cuenta la expansión térmica.
