Qual será o papel de uma camada de cobre em uma PCB com núcleo metálico na dissipação térmica?

No projeto de uma placa de circuito impresso eletrônica de potência, pretendo usar uma placa de circuito impresso metálica para dissipação de calor de um MOSFET encapsulado TO-220. Para isso, pretendo montar a placa de circuito impresso metálica no MOSFET com pasta térmica e parafusos, exatamente como fazemos quando usamos um dissipador de calor para o mesmo encapsulamento. Devo deixar o cobre da placa de circuito impresso entre a superfície do MOSFET e o dielétrico da placa ou remover a superfície de cobre e deixar apenas a abertura dielétrica?

Duvido que faça muita diferença, a menos que o cobre se estenda além do contato que existiria com o dielétrico.

Se o cobre se estender, você terá melhor distribuição lateral de calor, que será conduzido através do dielétrico, então haverá menos queda de temperatura no dielétrico.

O cobre conduz calor cerca de 400 vezes melhor do que o dielétrico (que pode ter 50-200 µm de espessura) e normalmente tem 35 ou 70 µm de espessura (1 oz/2 oz). Portanto, estendê-lo em pelo menos alguns mm deve ajudar um pouco. Não tenho certeza se é uma diferença enorme, mesmo a 200 µm e 1.0 W/m³/K, a queda de temperatura a (digamos) 5 W é menor que 7 °C se eu fiz as somas corretamente (contato de 10 mm x 15 mm). Se uma almofada de 15 x 20 mm fosse isotérmica (o que não seria, mas digamos que fosse um pouco maior do que isso), a queda seria reduzida à metade, economizando alguns °C. A economia seria proporcionalmente menor (ou pior) se o dielétrico fosse mais fino, então pode não ser muito.

Leia mais: PCB de cobre pesado

#Design de PCB #Materiais de PCB

Foto de Oliver Smith

Oliver Smith

Oliver é um engenheiro eletrônico experiente, com habilidades em projeto de PCBs, circuitos analógicos, sistemas embarcados e prototipagem. Seu profundo conhecimento abrange captura de esquemáticos, codificação de firmware, simulação, layout, testes e solução de problemas. Oliver se destaca em levar projetos do conceito à produção em massa, utilizando seus talentos em projeto elétrico e aptidão mecânica.
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