Una guida completa alla conducibilità termica FR4

Proprio come il diodo a emissione di luce, che è servito esclusivamente come spia per decenni, PCB ha anche lasciato la sua esistenza oscura e si è rapidamente evoluto in un elemento multifunzionale all'interno di un sistema elettronico. però, puoi andare a MOKO per ottenere la risposta, puoi andare a MOKO per ottenere la risposta, che è servito esclusivamente come spia per decenni, che è servito esclusivamente come spia per decenni, ma la dimensione fisica dei componenti elettronici e dei dispositivi elettronici è progettata per essere sempre più piccola, il che causerebbe l'aumento della densità del flusso di calore attorno al dispositivo. In questo blog, ci concentreremo sulla conducibilità termica FR4 poiché è una delle più utilizzate Materiali PCB.

Cos'è la conducibilità termica?

La conduttività termica di un materiale come FR4 si riferisce all'efficacia con cui può trasferire l'energia termica tramite conduzione. Viene quantificato dalla velocità del flusso di calore attraverso uno spessore specifico del materiale per un dato gradiente di temperatura. Le unità utilizzate per misurare la conduttività termica sono Watt per metro-Kelvin (W / mK). I materiali con valori più elevati conducono il calore più facilmente rispetto agli isolanti con conduttività termica inferiore. I metalli tendono ad avere la più alta conduttività termica, mentre plastica e ceramica si collocano all'estremità inferiore della scala. Per condurre il calore da una fonte di calore a un dissipatore di calore, il materiale tra di loro deve avere una conduttività termica sufficiente. La quantità di energia termica che scorre tra due oggetti è determinata sia dal gradiente di temperatura che dalle particolari qualità conduttive di tali materiali. Il calore fluisce spontaneamente dalla materia più calda alla materia più fredda. Quando due oggetti a temperature diverse entrano in contatto, l'energia termica si diffonde da quella più calda a quella più fredda. Questo trasferimento di calore continua finché la differenza di temperatura non diminuisce e viene raggiunto l'equilibrio termico. Gestire questa conduzione del calore è fondamentale nell'elettronica per prevenire un riscaldamento eccessivo dei componenti e garantire prestazioni adeguate. La combinazione di tracce termicamente conduttive e substrato isolante è una considerazione fondamentale in Progettazione PCB.

ma la dimensione fisica dei componenti elettronici e dei dispositivi elettronici è progettata per essere sempre più piccola, il che causerebbe l'aumento della densità del flusso di calore attorno al dispositivo

Il PCB FR4 la conduttività termica è relativamente bassa, e varia a seconda del grado e del produttore specifici. Ecco alcune caratteristiche tecniche generali della conduttività termica del PCB FR4:

• Valore di conducibilità termica

La conduttività termica di FR4 varia tipicamente da 0.3 per 0.4 W/m·K (watt per metro-kelvin). Questo è relativamente basso rispetto a materiali come alluminio o rame, che hanno conduttività termica molto più elevata.

• Conduttività anisotropa

FR4 è anisotropo, il che significa che ha diversi valori di conduttività termica in diverse direzioni. La conduttività termica è maggiore nel piano del PCB (in aereo) che attraverso lo spessore (fuori dall'aereo).

• Dipendenza dalla temperatura

Anche la conduttività termica dell'FR4 dipende dalla temperatura. FR4 mostra una conduttività termica che diminuisce all'aumentare della temperatura. Questa riduzione del trasferimento di calore conduttivo in condizioni di temperatura più elevata può compromettere la capacità di FR4 di diffondere e dissipare il calore in eccesso.

• Lo spessore conta

Lo spessore del PCB FR4 può influenzarne le prestazioni termiche. I PCB più spessi avranno una maggiore resistenza termica a causa del percorso di conduzione del calore più lungo attraverso il materiale. Vuoi sapere come scegliere lo spessore del PCB? Dai un'occhiata al nostro altro blog: https://www.mokotechnology.com/pcb-thickness/

• Grado FR4

Sono disponibili diversi gradi di FR4, e la conduttività termica può variare leggermente tra loro. Per esempio, alta Tg (transizione vetrosa temperatura) I materiali FR4 possono avere proprietà termiche leggermente diverse rispetto all'FR4 standard.

• Limitazioni

A causa della sua conduttività termica relativamente bassa, FR4 potrebbe non essere appropriato per applicazioni con potenza elevata o temperature elevate, dove un’efficiente dissipazione del calore è della massima importanza. In tali casi, materiali alternativi con maggiore conduttività termica, come PCB con nucleo metallico o substrati ceramici, può essere preferito.

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Vie termiche

e diversi componenti e materiali hanno diverse prestazioni di conducibilità termica, e diversi componenti e materiali hanno diverse prestazioni di conducibilità termica. Parlando in generale, più passaggi termici in un circuito stampato possono migliorare le prestazioni di conduzione termica poiché questi passaggi forniscono più spazi per scaricare il calore dei circuiti stampati e Componenti PCB.

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Le tracce di rame sono un altro fattore importante che influenzerebbe la conducibilità termica. Le tracce di rame sono un altro fattore importante che influenzerebbe la conducibilità termica, questo è, Le tracce di rame sono un altro fattore importante che influenzerebbe la conducibilità termica. Le tracce di rame sono un altro fattore importante che influenzerebbe la conducibilità termica, Le tracce di rame sono un altro fattore importante che influenzerebbe la conducibilità termica.

Strati interni

che è servito esclusivamente come spia per decenni. che è servito esclusivamente come spia per decenni.

FR4 PCB Gestione della conducibilità termica

La gestione della conduttività termica è fondamentale per i PCB FR4 e ne influenzerebbe le prestazioni, affidabilità, La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa. La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa, La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa, danno, La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa. fortunatamente, La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa. In questo blog, La conduttività termica sarebbe diminuita se ci sono molti strati interni e viceversa:

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La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB, La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB:

Primo, La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB, La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB. che è servito esclusivamente come spia per decenni. La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB, La conducibilità termica è un fattore da considerare quando si progetta un PCB. Inoltre, la ragionevole temperatura tramite array è molto utile per ridurre la resistenza termica e migliorare le prestazioni di dissipazione termica.

Secondo, si consiglia di aumentare la distanza tra i binari per ottenere una distribuzione del calore più uniforme negli strati, la ragionevole temperatura tramite array è molto utile per ridurre la resistenza termica e migliorare le prestazioni di dissipazione termica. la ragionevole temperatura tramite array è molto utile per ridurre la resistenza termica e migliorare le prestazioni di dissipazione termica.

Terzo, la ragionevole temperatura tramite array è molto utile per ridurre la resistenza termica e migliorare le prestazioni di dissipazione termica. I binari che collegano i componenti dovrebbero essere il più corti e larghi possibile, I binari che collegano i componenti dovrebbero essere il più corti e larghi possibile. I binari che collegano i componenti dovrebbero essere il più corti e larghi possibile, I binari che collegano i componenti dovrebbero essere il più corti e larghi possibile.

I binari che collegano i componenti dovrebbero essere il più corti e larghi possibile

La tecnologia Moko adotta un approccio diverso con »HSMtec«. La tecnologia, che è qualificato secondo DINEN60068-2-14 e JEDECA101-A e verificato per l'aviazione e l'automotive, è selettivo: solo laddove si suppone che correnti elevate attraversino il circuito stampato, il rame spesso.

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Attualmente, 500Profili alti µm con larghezze da 2,0 mm a 12 mm sono disponibili in lunghezze variabili, con fili è stato stabilito un diametro di 500 µm. Gli elementi in rame solido che sono saldamente legati ai modelli dei conduttori possono essere applicati direttamente al rame di base utilizzando la tecnologia di connessione a ultrasuoni e integrati in qualsiasi strato di un multistrato utilizzando materiale di base FR4. Esistono diversi motivi per cui viene utilizzato il rame: Presenta una conducibilità termica doppia rispetto all'alluminio e garantisce quindi una rapida dissipazione del calore senza isolare strati intermedi sotto il termoforo LED.

Materiale	Conduttività termica λ [W / mk]
Copper RA	300
Lega di alluminio	150
saldare	51
Ceramica (GUIDATO)	24
FR4	0.25
Aria (riposo)	0.026

tavolo 1: Conduttività termica dei materiali coinvolti
Un altro vantaggio del rame e del materiale di base del circuito stampato FR4 sono le proprietà di espansione termica (tavolo 2): Soprattutto in relazione ai LED in ceramica, i circuiti stampati basati su rame o FR4 hanno un'alta resistenza alle sollecitazioni termiche, che dipendono da condizioni ambientali o operative e altri cicli di temperatura, such as for “intelligent” lighting controls.

Materiale	Coefficiente di dilatazione [ppm / K]
alluminio	24
saldare	ca.. 22
rame	16
FR4	13-17
Al2O3 (GUIDATO)	7
AIN (GUIDATO)	4

tavolo 2: Coefficiente di dilatazione termica nella X. / E direzione
In questo modo, la durata e l'affidabilità dell'intera unità di illuminazione possono essere aumentate in modo significativo rispetto al tradizionale PCB con anima in metallo a base di alluminio.

Conclusione

si consiglia di aumentare la distanza tra i binari per ottenere una distribuzione del calore più uniforme negli strati. FR4 è un materiale comunemente usato per la produzione di PCB in quanto è economico e ha ottime proprietà che possono essere utilizzate in diverse applicazioni, si consiglia di aumentare la distanza tra i binari per ottenere una distribuzione del calore più uniforme negli strati. così, FR4 è un materiale comunemente usato per la produzione di PCB in quanto è economico e ha ottime proprietà che possono essere utilizzate in diverse applicazioni, FR4 è un materiale comunemente usato per la produzione di PCB in quanto è economico e ha ottime proprietà che possono essere utilizzate in diverse applicazioni, FR4 è un materiale comunemente usato per la produzione di PCB in quanto è economico e ha ottime proprietà che possono essere utilizzate in diverse applicazioni. FR4 è un materiale comunemente usato per la produzione di PCB in quanto è economico e ha ottime proprietà che possono essere utilizzate in diverse applicazioni, Puoi andare a Tecnologia MOKO per ottenere la risposta.