Detalles del producto
A PCB de gestión térmicaestá diseñado para transferir y distribuir eficientemente el calor generado por los componentes electrónicos. Combina materiales de PCB, estructuras de cobre, vías térmicas, ubicación de componentes e interfaces de disipación de calor para ayudar a controlar la temperatura de funcionamiento. Un diseño adecuadoPCB de gestión térmicapuede ayudar a reducir la acumulación de calor, mejorar la estabilidad de los componentes y respaldar un funcionamiento confiable en sistemas electrónicos de alta-potencia.
Ventajas principales de la PCB de gestión térmica
Disipación de calor eficiente
Las estructuras térmicas pueden proporcionar una ruta controlada para que el calor se aleje de los componentes-generadores de calor y se acerque a la estructura de enfriamiento final.
Resistencia térmica reducida
La selección de materiales, el espesor del cobre, las propiedades dieléctricas y las interfaces térmicas se pueden optimizar para reducir la resistencia a lo largo de la ruta de transferencia de calor.
Distribución de calor optimizada
Las áreas de cobre, las vías térmicas y la ubicación de componentes pueden ayudar a distribuir el calor localizado en un área más grande y reducir los puntos calientes concentrados.
Adecuado para dispositivos electrónicos de alta-potencia
Las estructuras térmicas de PCB se pueden diseñar para LED, semiconductores de potencia, convertidores, controladores de motor y otros componentes generadores de calor.
Fabricación de PCB de gestión térmica personalizada
NuestroPCB de gestión térmica personalizadaLas soluciones se pueden fabricar de acuerdo con archivos Gerber, dibujos de PCB, dibujos mecánicos, especificaciones térmicas y requisitos de aplicación.
Las opciones de personalización incluyen:
- PCB de aluminio
- PCB a base de cobre-
- Dieléctrico de alta conductividad térmica.
- Construcción de una sola-capa
- Construcción de doble-capa
- Estructuras multicapa cuando corresponda.
- Vías térmicas
- almohadillas térmicas
- Opciones de cobre pesado
- Grosor del tablero personalizado
- Grosor del sustrato personalizado
- Dimensiones del tablero personalizado
- Máscara de soldadura blanca o personalizada.
- Acabados superficiales HASL y ENIG
- Pruebas electricas
La construcción de la PCB se puede seleccionar según la potencia del componente, los requisitos de resistencia térmica, la temperatura de funcionamiento, la complejidad del circuito y las limitaciones mecánicas.
Diseño térmico y ruta de disipación de calor
La gestión térmica eficaz comienza con la comprensión de la ruta completa de transferencia de calor.
A PCB de gestión térmicaPuede diseñarse para transferir calor desde la unión del componente a través de la estructura de PCB y hacia un disipador de calor, chasis u otra interfaz de enfriamiento.
Los factores importantes incluyen:
- Potencia del componente
- Diseño de almohadilla térmica
- Espesor de cobre
- Área de cobre
- Espesor dieléctrico
- Conductividad térmica
- Resistencia térmica
- Disposición vía térmica
- Interfaz del disipador de calor
- Entorno operativo
La optimización conjunta de estos factores puede proporcionar una solución térmica más eficaz que centrarse únicamente en el material de PCB.
Vías Térmicas y Estructuras de Cobre
Las vías térmicas se pueden utilizar para transferir calor entre capas de PCB y regiones térmicas donde la construcción del circuito lo permita.
Para diseños multicapa, los planos de cobre también pueden proporcionar distribución adicional de calor y energía.
La estructura térmica puede incluir:
- Vías térmicas
- Aviones de cobre
- almohadillas térmicas
- Grandes áreas de cobre
- Secciones de cobre pesadas
- Sustratos metálicos
- Distribuidores de calor
La estructura adecuada depende del tipo de componente, el nivel de potencia, la construcción de la PCB y el rendimiento térmico requerido.
PCB térmico con núcleo metálico
Para aplicaciones con cargas térmicas más altas, unPCB térmico con núcleo metálicoPuede utilizar un sustrato de aluminio o cobre para proporcionar una ruta térmica eficiente.
El aluminio se selecciona comúnmente por su equilibrio entre rendimiento térmico, peso, estabilidad mecánica y costo. Se pueden considerar sustratos de cobre cuando se requiere una mayor conductividad térmica.
El sustrato se puede seleccionar según:
- Conductividad térmica
- Resistencia térmica
- Potencia del componente
- Temperatura de funcionamiento
- Peso
- Requisitos mecánicos
- Costo
PCB de gestión térmica para iluminación LED
PCB de gestión térmica para iluminación LEDse usa ampliamente porque el rendimiento del LED puede verse afectado por una temperatura de funcionamiento excesiva.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Módulos LED de alta-potencia
- focos LED
- farolas LED
- paneles LED
- Iluminación automotriz
- iluminación industrial
- Iluminación exterior
La estructura térmica de la PCB se puede personalizar según la potencia del LED, la densidad de los componentes, las dimensiones de la placa y la configuración del disipador de calor.
PCB de gestión térmica para electrónica de potencia
La electrónica de potencia suele generar mucho calor durante su funcionamiento.
A PCB de gestión térmica para electrónica de potenciapuede diseñarse para:
- MOSFET
- IGBT
- Módulos de potencia
- Convertidores CC-CC
- Convertidores CA-CC
- Inversores
- conductores de motor
- Sistemas de baterías
El espesor del cobre, las vías térmicas, las almohadillas térmicas, el material del sustrato y la ubicación de los componentes se pueden optimizar según los requisitos eléctricos y térmicos.
Diseño de PCB térmico para electrónica de alta-densidad
A medida que aumenta la densidad de los componentes, el calor localizado puede resultar más difícil de gestionar.
A PCB de gestión térmicaPuede incorporar estructuras térmicas alrededor de componentes de alta-potencia y al mismo tiempo mantener el enrutamiento eléctrico requerido.
Se puede considerar el diseño térmico durante la colocación de componentes y el diseño de PCB para evitar puntos calientes innecesarios y mejorar la distribución del calor.
Para los tableros de alta-densidad, los requisitos eléctricos y térmicos se deben evaluar juntos durante la etapa de diseño.
Aplicaciones de PCB de gestión térmica
Electrónica automotriz
Los módulos de potencia, la iluminación LED, los sistemas de control de motores, la electrónica de baterías y otros sistemas automotrices pueden requerir una gestión térmica eficaz de la PCB.
01
Iluminación LED
Los productos LED de alta-potencia pueden utilizar placas de circuito impreso térmicas para transferir el calor de los componentes LED y respaldar un funcionamiento estable.
02
Equipos industriales
Los variadores de motor, los controladores de potencia, los instrumentos industriales y los equipos de automatización pueden beneficiarse de un rendimiento térmico mejorado.
03
Electrónica de potencia
Las fuentes de alimentación, los convertidores, los inversores y los sistemas de alimentación basados en semiconductores-pueden utilizar estructuras térmicas de PCB para gestionar la temperatura de funcionamiento.
04
Sistemas de energía
Los sistemas de baterías, equipos de carga, sistemas de almacenamiento de energía y equipos de conversión de energía pueden utilizar soluciones de PCB de gestión térmica.
05
Prototipo de PCB de gestión térmica y producción en masa
A Prototipo de PCB de gestión térmicapermite a los ingenieros evaluar el rendimiento térmico antes de la producción en masa.
Las pruebas de prototipos pueden incluir:
- Medición de temperatura
- Evaluación de resistencia térmica
- Distribución de calor
- Temperatura del componente
- Continuidad eléctrica
- Dimensiones del tablero
- Ajuste mecánico
- Compatibilidad de montaje
Las pruebas térmicas en condiciones de funcionamiento reales pueden ayudar a determinar si la estructura de PCB seleccionada cumple con los límites de temperatura requeridos.
Después de la aprobación del prototipo, los materiales validados, la estructura térmica, el apilado-y las especificaciones de fabricación se pueden transferir a la producción en volumen.
Conjunto de PCB de gestión térmica
Conjunto de PCB de gestión térmicase puede proporcionar junto con la fabricación de PCB para clientes que requieren una solución de fabricación completa.
Las capacidades de ensamblaje pueden incluir:
- montaje superficial
- Conjunto de componentes de potencia
- conjunto de LED
- Conjunto BGA y de paso fino-
- Abastecimiento de componentes
- inspección AOI
- Inspección por rayos X-
- Pruebas funcionales
Las almohadillas térmicas y los componentes de alta-potencia se pueden ensamblar de acuerdo con los requisitos de proceso y diseño de PCB aprobados.
Control de Calidad y Certificaciones
Control de calidad paraFabricación de PCB de gestión térmicapuede incluir verificación de materiales, especificaciones térmicas del material, espesor del cobre, espesor dieléctrico, ancho y espaciado de la traza, calidad de la vía térmica, dimensiones de la placa, acabado de la superficie, calidad de la máscara de soldadura y pruebas eléctricas.
Dependiendo de la aplicación y el mercado objetivo, los requisitos aplicables, comoUL, RoHS y ALCANCEpuede ser apoyado.
Se pueden organizar pruebas adicionales de ciclos térmicos, temperatura, eléctricas, mecánicas o de confiabilidad de acuerdo con los requisitos del cliente.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué es una PCB de gestión térmica?
Una PCB de gestión térmica es una placa de circuito diseñada con materiales y estructuras que mejoran la transferencia de calor y ayudan a controlar la temperatura de funcionamiento de los componentes electrónicos.
2. ¿Qué factores afectan el rendimiento térmico de la PCB?
La conductividad térmica, la resistencia térmica, el espesor dieléctrico, el espesor del cobre, la potencia de los componentes, las vías térmicas, la ubicación de los componentes, el diseño del disipador de calor y las condiciones de funcionamiento pueden afectar el rendimiento térmico.
3. ¿Son necesarias las vías térmicas para el diseño térmico de PCB?
No siempre. Las vías térmicas pueden ser útiles para transferir calor entre capas o regiones térmicas, pero la estructura térmica adecuada depende de la construcción y aplicación de la PCB.
4. ¿Se puede utilizar aluminio para PCB de gestión térmica?
Sí. El aluminio se utiliza ampliamente como sustrato metálico porque proporciona una combinación práctica de rendimiento térmico, estabilidad mecánica, bajo peso y costo.
5. ¿Se puede utilizar la PCB de gestión térmica para componentes de alta-potencia?
Sí. Puede diseñarse para LED de alta-potencia, MOSFET, IGBT, módulos de potencia, convertidores, controladores de motor y otros componentes generadores de calor-.
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