Welke rol speelt een koperlaag in een metalen kern-PCB bij thermische afvoer?

Bij het ontwerpen van een vermogenselektronica-printplaat wil ik een metalen printplaat gebruiken voor de warmteafvoer van een TO-220-behuizing MOSFET. Hiervoor wil ik de metalen printplaat op de MOSFET monteren met behulp van koelpasta en schroeven, precies zoals we doen wanneer we een koellichaam voor dezelfde behuizing gebruiken. Moet ik het koper van de printplaat tussen het MOSFET-oppervlak en het diëlektricum van de printplaat laten, of moet ik het koperoppervlak verwijderen en alleen de diëlektrische opening overlaten?

Ik betwijfel of het veel verschil maakt, tenzij het koper verder reikt dan het contact dat zou bestaan ​​met het diëlektricum.

Als het koper uitrekt, ontstaat er een betere laterale warmteverspreiding en de geleiding door het diëlektricum zorgt ervoor dat er minder temperatuurdaling over het diëlektricum is.

Koper geleidt warmte ongeveer 400x beter dan het diëlektricum (dat 50-200 µm dik kan zijn) en is doorgaans 35 of 70 µm dik (1oz/2oz). Dus het minstens een paar mm verlengen zou een beetje moeten helpen. Ik weet niet zeker of het een enorm verschil is, zelfs bij 200 µm en 1.0 W/m*K is de temperatuurdaling bij (bijvoorbeeld) 5 W minder dan 7 °C als ik de berekeningen correct heb uitgevoerd (10 mm x 15 mm contact). Als een pad van 15 x 20 mm isotherm was (wat het niet zal zijn, maar stel dat het iets groter was), dan zou het de daling halveren, wat een paar °C bespaart. De besparing zou proportioneel minder (of slechter) zijn als het diëlektricum dunner was, dus het zou misschien niet veel zijn.

Lees verder: Zware koperen PCB's

#PCB-ontwerp #PCB-materialen

Oliver Smith

Oliver Smith

Oliver is een ervaren elektronica-ingenieur met expertise in PCB-ontwerp, analoge circuits, embedded systemen en prototyping. Zijn diepgaande kennis omvat schemaregistratie, firmwarecodering, simulatie, lay-out, testen en probleemoplossing. Oliver excelleert in het begeleiden van projecten van concept tot massaproductie dankzij zijn talenten in elektrisch ontwerp en mechanische vaardigheden.
Oliver Smith

Oliver Smith

Oliver is een ervaren elektronica-ingenieur met expertise in PCB-ontwerp, analoge circuits, embedded systemen en prototyping. Zijn diepgaande kennis omvat schemaregistratie, firmwarecodering, simulatie, lay-out, testen en probleemoplossing. Oliver excelleert in het begeleiden van projecten van concept tot massaproductie dankzij zijn talenten in elektrisch ontwerp en mechanische vaardigheden.

Wat anderen vragen

Zijn SMT-componenten slecht voor hoogspanningstoepassingen?

Veel assemblagefabrieken vragen om SMT-opdrachten, terwijl ik denk dat through hole een betere optie is voor een hoogspanningstoepassing. Voordat het hoogspanningsproject van start gaat, moeten we een beslissing nemen over SMT- of Through hole-onderdelen. Is hier onderzoek naar gedaan?

Hoe kan het dat componenten niet losraken of vallen tijdens het reflowen?

Vorige week bezochten we een PCBA-fabriek. We keken naar reflowovens. Veel van die ovens hebben een metalen transportband waarop de printplaten liggen. Als je een dubbelzijdige printplaat op de metalen band legt, zal de metalen band dan niet componenten losmaken, omdat ze alleen met pasta vastzitten?

Lees gedetailleerd advies uit blogartikelen

Scroll naar boven