Vous avez du mal à gérer l'épaisseur des circuits imprimés ? Vos conceptions souffrent d'un mauvais flux thermique et d'erreurs coûteuses. Laissez-moi vous aider.
L'épaisseur standard des cœurs de circuits imprimés à cœur métallique est généralement comprise entre 1,0 et 3,0 mm, les circuits imprimés en aluminium utilisant souvent des cœurs métalliques de 1,5 mm. L'épaisseur totale comprend les couches diélectriques et de cuivre. Vous pouvez l'ajuster en fonction de vos besoins thermiques.
La gestion thermique détermine les performances des circuits imprimés à cœur métallique, mais l'épaisseur n'est pas le seul facteur. Voyons pourquoi ces valeurs sont importantes et où elles sont les plus efficaces.
Où les circuits imprimés en aluminium se distinguent-ils ?
La chaleur détruit rapidement l'électronique. La surchauffe des composants entraîne des pannes inattendues. Les circuits imprimés en aluminium sauvent vos projets grâce à un refroidissement intelligent.
Les circuits imprimés en aluminium gèrent la chaleur de manière optimale dans les dispositifs d'éclairage et d'alimentation LED. Leur base de 1,5 mm répartit efficacement l'énergie thermique. Le coût est également un facteur important.
Les performances des circuits imprimés à âme en aluminium varient selon les secteurs. Votre choix influence la répartition thermique et la durée de vie du produit.
Principales applications industrielles
| Domaine d'application | Besoin thermique | Épaisseur de cœur commune |
|---|---|---|
| Éclairage LED | Très élevé | 1,5 mm-2,0 mm |
| Systèmes automobiles | Extrême | 2,0 mm-3,0 mm |
| Alimentations | Modéré | 1,0 mm-1,5 mm |
Les LED chauffent rapidement. L'utilisation de circuits imprimés en aluminium plus fins présente des risques tels que des variations de couleur. Les cœurs plus épais coûtent plus cher, mais évitent le grillage. Les pièces automobiles sont également soumises à des vibrations extrêmes. Vos capteurs de freinage nécessitent une carte PCB à noyau métallique épais et stable. Les appareils d'alimentation varient considérablement. Les chargeurs d'ordinateur sont moins lourds que les convertisseurs solaires. Vérifiez toujours les températures de fonctionnement au préalable. Une épaisseur appropriée permet aux composants de durer des années plutôt que des mois.
Aluminium vs. Cuivre MCPCB vs. Céramique : lequel est le plus performant ?
Les dilemmes liés au choix des matériaux vous ralentissent. Un mauvais choix gaspille de l'argent et des ressources. Je vais comparer leurs atouts.
L'aluminium est le choix idéal pour les projets à petit budget nécessitant un refroidissement modéré. Le cuivre est plus performant que tout autre matériau pour les chaleurs extrêmes, mais coûte plus cher. La céramique convient aux petits appareils.
Chaque matériau répond à des besoins de conception uniques. Comprendre la conductivité thermique simplifie vos choix.
Tableau comparatif des performances
| Matériau | Conductivité thermique | Coût | Poids | Meilleures performances | |-----------|---------------------|----------|--------|------------------------------|
| Aluminium | 1-3 W/mK | Faible | Léger | Lampadaires, adaptateurs secteur |
| Cuivre | 4-5 W/mK | Élevé | Lourd | Radars militaires, refroidissement de processeur |
| Céramique | 1-2 W/mK | Le plus élevé | Léger | Capteurs portables, dispositifs médicaux |
Vous avez souvent besoin de réaliser des économies sur les circuits imprimés à cœur métallique. L'aluminium est efficace dans les situations de chaleur normale. Le cuivre conduit exceptionnellement la chaleur. Vos salles de serveurs ont besoin de cartes en cuivre. Les cartes en céramique sont parfaitement adaptées aux technologies portables. Mais la céramique coûte beaucoup plus cher. Attention également aux contraintes de taille. Les cœurs de cuivre épais encombrent les chaînes de montage. L'aluminium équilibre parfaitement le flux thermique et la masse. Adaptez le matériau aux exigences de votre appareil.
Conception de circuits imprimés en aluminium : quel est le piège ?
Les pièges de conception ruinent les projets de circuits imprimés en aluminium. Vous luttez contre les jeux d'isolation et les mauvais placements de trous. Évitez ces risques grâce aux règles de cœur.
Des points de chaleur se forment autour des vias sans masques de soudure. L'espacement des pistes se dilate différemment de celui du FR4. Il est nécessaire de prévoir une marge supplémentaire pour les circuits imprimés à noyau métallique.
Une bonne conception prévient les fissures et les problèmes de surchauffe. Portez une attention particulière aux variations d'épaisseur et à la planification des couches.
Règles relatives aux paramètres de conception
| Paramètre | Pratique standard | Risque d'ignorance |
|---|---|---|
| Épaisseur du noyau | Toujours faire correspondre les zones de chaleur | Surchauffe des composants |
| Distance piste-bord | Minimum 1,0 mm | Courts-circuits pendant le routage |
| Types de vias | Plaqué uniquement dans la couche métallique | Délaminage du noyau |
| Couverture du masque de soudure | Isolation complète | Risques d'emballement thermique |
L'aluminium se dilate rapidement sous l'effet de la chaleur. Vos couches diélectriques doivent absorber les mouvements. J'ai constaté que des fissures divisaient des pistes mal espacées. Maintenez également des couches de cuivre fines. Un cuivre plus épais augmente la capacité électrique, mais retient la chaleur différemment. Les trous métallisés dans les bases en aluminium posent problème. Les perceuses à circuit imprimé à âme métallique nécessitent de toute façon des forets spécialisés. Les pastilles thermiques connectent les pièces en toute sécurité. Les espaces entre les masques de soudure favorisent les dommages causés par l'humidité. Testez toutes les conceptions à des températures maximales.
Conclusion
L'épaisseur standard assure un équilibre entre coût et fonctionnalité pour toutes les applications. Le choix des matériaux oriente les besoins thermiques et les budgets. Concevez toujours en tenant compte de la dilatation thermique sécurité.
