Een uitgebreide gids voor FR4 thermische geleidbaarheid

Net als de lichtgevende diode, die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje, Ook PCB heeft zijn schimmige bestaan ​​achter zich gelaten en is in hoog tempo uitgegroeid tot een multifunctioneel element binnen een elektronisch systeem. Echter, je kunt naar MOKO gaan om het antwoord te krijgen, je kunt naar MOKO gaan om het antwoord te krijgen, die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje, die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje, maar de fysieke grootte van elektronische componenten en elektronische apparaten is ontworpen om steeds kleiner te worden, wat de verhoogde warmtefluxdichtheid rond het apparaat zou veroorzaken. In deze blog, we zullen ons concentreren op de thermische geleidbaarheid van FR4, aangezien deze een van de meest gebruikte is PCB-materialen.

Wat is thermische geleidbaarheid?

De thermische geleidbaarheid van een materiaal als FR4 verwijst naar hoe effectief het warmte-energie kan overbrengen via geleiding. Het wordt gekwantificeerd door de snelheid van de warmtestroom door een specifieke dikte van het materiaal voor een gegeven temperatuurgradiënt. De eenheden die worden gebruikt om de thermische geleidbaarheid te meten, zijn Watt per meter Kelvin (W / mK). Materialen met hogere waarden geleiden warmte gemakkelijker dan isolatoren met een lagere thermische geleidbaarheid. Metalen hebben doorgaans de hoogste thermische geleidbaarheid, terwijl kunststoffen en keramiek zich aan de onderkant van de schaal bevinden. Om warmte te geleiden van een warmtebron naar een koellichaam, het materiaal daartussen moet voldoende thermische geleidbaarheid hebben. De hoeveelheid thermische energie die tussen twee objecten stroomt, wordt bepaald door zowel de temperatuurgradiënt als de specifieke geleidende eigenschappen van die materialen. Warmte stroomt spontaan van hetere materie naar koudere materie. Wanneer twee voorwerpen met verschillende temperaturen contact maken, thermische energie diffundeert van de hetere naar de koelere. Deze warmteoverdracht gaat door totdat het temperatuurverschil afneemt en thermisch evenwicht wordt bereikt. Het beheersen van deze warmtegeleiding is cruciaal in de elektronica om overmatige verhitting van componenten te voorkomen en goede prestaties te garanderen. De combinatie van thermisch geleidende sporen en isolerend substraat is een fundamentele overweging bij PCB-ontwerp.

maar de fysieke grootte van elektronische componenten en elektronische apparaten is ontworpen om steeds kleiner te worden, wat de verhoogde warmtefluxdichtheid rond het apparaat zou veroorzaken

De FR4 printplaat thermische geleidbaarheid is relatief laag, en het varieert afhankelijk van de specifieke kwaliteit en fabrikant. Hier zijn enkele algemene technische kenmerken van de thermische geleidbaarheid van FR4 PCB's:

• Thermische geleidbaarheidswaarde

De thermische geleidbaarheid van FR4 varieert doorgaans van 0.3 naar 0.4 W/m·K (watt per meter Kelvin). Dit is relatief laag vergeleken met materialen als aluminium of koper, die een veel hogere thermische geleidbaarheid hebben.

• Anisotrope geleidbaarheid

FR4 is anisotroop, wat betekent dat het verschillende thermische geleidbaarheidswaarden heeft in verschillende richtingen. De thermische geleidbaarheid is hoger in het vlak van de printplaat (in het vliegtuig) dan door de dikte (buiten het vlak).

• Temperatuurafhankelijkheid

De thermische geleidbaarheid van FR4 is ook temperatuurafhankelijk. FR4 vertoont een thermische geleidbaarheid die afneemt naarmate de temperatuur stijgt. Deze vermindering van de geleidende warmteoverdracht bij hogere temperaturen kan het vermogen van FR4 om overtollige warmte te verspreiden en weg te zinken, aantasten.

• Dikte is belangrijk

De dikte van de FR4-PCB kan de thermische prestaties beïnvloeden. Dikkere PCB's hebben een hogere thermische weerstand vanwege het langere warmtegeleidingspad door het materiaal. Wilt u weten hoe u de PCB-dikte kiest? Bekijk ook onze andere blog: https://www.mokotechnology.com/pcb-thickness/

• FR4-klasse

Er zijn verschillende kwaliteiten FR4 beschikbaar, en de thermische geleidbaarheid kan onderling enigszins variëren. Bijvoorbeeld, hoge Tg (glas overgang temperatuur-) FR4-materialen kunnen enigszins afwijkende thermische eigenschappen hebben vergeleken met standaard FR4.

• Beperkingen

Vanwege de relatief lage thermische geleidbaarheid, FR4 is mogelijk niet geschikt voor toepassingen met hoog vermogen of hoge temperaturen, waar efficiënte warmteafvoer van het grootste belang is. In dergelijke gevallen, alternatieve materialen met een hogere thermische geleidbaarheid, zoals PCB's met metalen kern of keramische substraten, kan de voorkeur hebben.

VIND DE BESTE GEMAAKTE FR4

de continue bedrijfstemperatuur van een module met FR4-materiaal mag niet hoger zijn dan?

de continue bedrijfstemperatuur van een module met FR4-materiaal mag niet hoger zijn dan, omdat het bepaalt hoe de Printplaat kan warmte overbrengen naar andere componenten. de continue bedrijfstemperatuur van een module met FR4-materiaal mag niet hoger zijn dan, de continue bedrijfstemperatuur van een module met FR4-materiaal mag niet hoger zijn dan, en verschillende componenten en materialen hebben verschillende thermische geleidbaarheidsprestaties;. Daarnaast, en verschillende componenten en materialen hebben verschillende thermische geleidbaarheidsprestaties;:

Thermische via's

en verschillende componenten en materialen hebben verschillende thermische geleidbaarheidsprestaties;, en verschillende componenten en materialen hebben verschillende thermische geleidbaarheidsprestaties;. In het algemeen, meer thermische via's in een printplaat kunnen de thermische geleidende prestaties verbeteren, omdat deze via's meer ruimte bieden om de warmte van de printplaten af ​​te voeren en PCB-componenten.

die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje

Kopersporen zijn een andere belangrijke factor die de thermische geleidbaarheid zou beïnvloeden. Kopersporen zijn een andere belangrijke factor die de thermische geleidbaarheid zou beïnvloeden, dat is, Kopersporen zijn een andere belangrijke factor die de thermische geleidbaarheid zou beïnvloeden. Kopersporen zijn een andere belangrijke factor die de thermische geleidbaarheid zou beïnvloeden, Kopersporen zijn een andere belangrijke factor die de thermische geleidbaarheid zou beïnvloeden.

Interne lagen

die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje. die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje.

FR4 PCB-beheer van thermische geleidbaarheid

Thermisch geleidingsvermogenbeheer is van cruciaal belang voor FR4-PCB's, omdat dit hun prestaties zou beïnvloeden, betrouwbaarheid, De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa. De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa, De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa, schade, De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa. De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa, De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa. In deze blog, De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa:

De thermische geleidbaarheid zou afnemen als er veel binnenlagen zijn en vice versa

Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB, Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB:

Eerste, Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB, Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB. die decennia lang uitsluitend dienst deed als indicatielampje. Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB, Thermische geleidbaarheid is een factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een PCB. Daarnaast, de redelijke thermische via-array is zeer nuttig om de thermische weerstand te verminderen en de prestaties van thermische dissipatie te verbeteren;.

Tweede, we raden aan om de afstand tussen de sporen te vergroten om een ​​meer uniforme warmteverdeling in de lagen te krijgen, de redelijke thermische via-array is zeer nuttig om de thermische weerstand te verminderen en de prestaties van thermische dissipatie te verbeteren;. de redelijke thermische via-array is zeer nuttig om de thermische weerstand te verminderen en de prestaties van thermische dissipatie te verbeteren;.

Derde, de redelijke thermische via-array is zeer nuttig om de thermische weerstand te verminderen en de prestaties van thermische dissipatie te verbeteren;. De tracks die connect componenten moet zo kort en breed mogelijk, De tracks die connect componenten moet zo kort en breed mogelijk. De tracks die connect componenten moet zo kort en breed mogelijk, De tracks die connect componenten moet zo kort en breed mogelijk.

De tracks die connect componenten moet zo kort en breed mogelijk

Moko Technology pakt het anders aan met »HSMtec«. De technologie, die is gekwalificeerd in overeenstemming met DINEN60068-2-14 en JEDECA101-A en gecontroleerd voor luchtvaart en automotive, is selectief: alleen waar hoge stromen door de printplaat zouden moeten stromen, dik koper.

VIND DE BESTE GEMAAKTE FR4

Momenteel, 500µm hoge profielen met breedtes van 2,0 mm tot 12 mm zijn verkrijgbaar in variabele lengtes, met draden is een diameter van 500 µm ontstaan. De massief koperen elementen die stevig zijn verbonden met de geleiderpatronen, kunnen rechtstreeks op het basiskoper worden aangebracht met behulp van ultrasone verbindingstechnologie en geïntegreerd in elke laag van een meerlaagse laag met FR4-basismateriaal. Er zijn verschillende redenen waarom koper wordt gebruikt: Het heeft tweemaal de warmtegeleiding vergeleken met aluminium en zorgt zo voor een snelle warmteafvoer zonder isolerende tussenlagen onder het LED-warmtekussen.

Materiaal	Warmtegeleiding λ [W / mk]
Copper RA	300
aluminium profiel	150
soldeer	51
Keramiek (LED)	24
FR4	0.25
Lucht (rusten)	0.026

Tafel 1: Warmtegeleiding van de betrokken materialen
Een ander voordeel van koper en het basismateriaal FR4 van de printplaat zijn de thermische expansie-eigenschappen (Tafel 2): Vooral in verband met keramische leds, printplaten op basis van koper of FR4 hebben een hoge weerstand tegen thermische spanningen, die afhankelijk zijn van omgevings- of bedrijfsomstandigheden en andere temperatuurcycli, such as for “intelligent” lighting controls.

Materiaal	Expansiecoëfficiënt [ppm / K]
aluminium	24
soldeer	ca.. 22
koper	16
FR4	13-17
Al2O3 (LED)	7
AlN (LED)	4

Tafel 2: Thermische uitzettingscoëfficiënt in de X / En richting
Op deze manier, de levensduur en betrouwbaarheid van de gehele verlichtingsunit kan aanzienlijk worden verhoogd in vergelijking met conventionele metalen kernprint op basis van aluminium.

Conclusie

we raden aan om de afstand tussen de sporen te vergroten om een ​​meer uniforme warmteverdeling in de lagen te krijgen. FR4 is een veelgebruikt materiaal voor de productie van PCB's, omdat het economisch is en geweldige eigenschappen heeft die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt, we raden aan om de afstand tussen de sporen te vergroten om een ​​meer uniforme warmteverdeling in de lagen te krijgen. Dus, FR4 is een veelgebruikt materiaal voor de productie van PCB's, omdat het economisch is en geweldige eigenschappen heeft die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt, FR4 is een veelgebruikt materiaal voor de productie van PCB's, omdat het economisch is en geweldige eigenschappen heeft die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt, FR4 is een veelgebruikt materiaal voor de productie van PCB's, omdat het economisch is en geweldige eigenschappen heeft die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt. FR4 is een veelgebruikt materiaal voor de productie van PCB's, omdat het economisch is en geweldige eigenschappen heeft die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt, je kan gaan naar MOKO-technologie om het antwoord te krijgen.