¿Cuál será el papel de una capa de cobre en una PCB con núcleo metálico en la disipación térmica?

En el diseño de una PCB de electrónica de potencia, quiero usar una PCB metálica para disipar el calor de un MOSFET con encapsulado TO-220. Para ello, quiero montar la PCB metálica sobre el MOSFET con pasta térmica y tornillos, tal como se hace con el disipador de calor del mismo encapsulado. ¿Debería dejar el cobre de la PCB entre la superficie del MOSFET y el dieléctrico, o eliminar la superficie de cobre y dejar solo la abertura del dieléctrico?

Dudo que haya mucha diferencia a menos que el cobre se extienda más allá del contacto que existiría con el dieléctrico.

Si el cobre se extiende, tendrá una mejor distribución lateral del calor y este se conducirá a través del dieléctrico, por lo que habrá menos caída de temperatura a través del dieléctrico.

El cobre conduce el calor unas 400 veces mejor que el dieléctrico (que puede tener un grosor de 50-200 um) y suele tener un grosor de 35 o 70 um (1 oz/2 oz). Por lo tanto, extenderlo al menos unos pocos mm debería ayudar un poco. No estoy seguro de que sea una gran diferencia, incluso a 200 um y 1.0 W/m*K la caída de temperatura a (digamos) 5 W es inferior a 7 °C si hice las sumas correctamente (contacto de 10 mm x 15 mm). Si una almohadilla de 15 x 20 mm fuera isotérmica (que no lo será, pero digamos que fuera un poco más grande), entonces reduciría la caída a la mitad, ahorrando unos pocos °C. El ahorro sería proporcionalmente menor (o peor) si el dieléctrico fuera más delgado, por lo que podría no ser mucho.

Leer más: PCB de cobre pesado

#Diseño de PCB #Materiales de PCB

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Oliver Smith

Oliver es un ingeniero electrónico experimentado, experto en diseño de PCB, circuitos analógicos, sistemas embebidos y prototipado. Su profundo conocimiento abarca la captura de esquemas, la codificación de firmware, la simulación, el diseño, las pruebas y la resolución de problemas. Oliver destaca por llevar proyectos desde la concepción hasta la producción en masa, utilizando su talento para el diseño eléctrico y sus aptitudes mecánicas.
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