Al diseñar placas de circuito impreso, los diseñadores deben tener en cuenta cuatro propiedades térmicas muy importantes del FR4 que han decidido incorporar.
En este artículo, discutimos estas propiedades cruciales y explicamos cómo el FR4 térmico de Aismalibar responde a ellas.
Las propiedades eléctricas, mecánicas y térmicas de los materiales de grado FR4 dependen del contenido de resina, del estilo y del grosor del tejido de vidrio, y del tipo de materias primas utilizadas para la fabricación de un sustrato FR4.
Estos materiales definen las especificaciones térmicas del FR4, es decir, el grado de su conductividad térmica, el coeficiente de expansión térmica (CTE), la temperatura de transición vítrea (Tg) y las temperaturas mínima y máxima de funcionamiento (MOT).
La conductividad térmica define la velocidad a la que el calor se propaga desde las regiones calientes hacia las frías del sistema. La tasa de conductividad térmica es un parámetro crucial al diseñar una placa de circuito impreso, ya que determina la capacidad del material para conducir el calor. Que es el objetivo principal del trabajo de un diseñador de PCB.
El FR4 estándar tiene una conductividad térmica de 0,3 W/m·K como máximo, mientras que Aismalibar Térmico FR4 tiene una conductividad térmica de 2,2 W/m·K y 3,2 W/m·K (según el producto).
El ETC mide la velocidad a la que la placa se expandirá en distintas direcciones. Cuando los materiales, que están en contacto, se expanden a velocidades diferentes, uno de ellos se somete a tensiones inducidas y esto puede provocar fatiga y, finalmente, fractura.
Térmico FR4 3,2 W
Coeficiente de dilatación térmica antes de Tg Z 37 ppm/ºC
Coeficiente de dilatación térmica después de Tg Z 172 ppm/ºC
Coeficiente de dilatación térmica 50-250ºC 77ºC ppm/ºC (1,8%)
La Tg es la transición reversible en los materiales amorfos de un estado duro y relativamente quebradizo a un estado fundido o similar al del caucho.
Aismalibar Térmico FR4 con una conductividad térmica de 3,2 W/mk tiene una elevada Tg(180 °C)
El intervalo de temperatura en el que un dispositivo eléctrico o mecánico funciona eficazmente, según su función y el contexto de la aplicación.Este intervalo se define entre las temperaturas mínima y máxima de funcionamiento (MOT) de un aparato.
Fuera de este rango de lo que se denomina "temperatura de funcionamiento segura", la correcta funcionalidad del aparato puede verse afectada negativamente.
La ITV de Aismalibar Térmico FR4 es de 150 °C
Por último, pero no por ello menos importante, al diseñar las placas de circuito impreso, los ingenieros de I+D de Aismalibar también tienen en cuenta otra propiedad térmica del FR4: el grosor del cobre.