FR4 Térmico de Aismalibar, la evolución del FR4 estándar
Thermal FR4 de Aismalibar es un revolucionario FR4 enriquecido con carga mineral, capaz de disipar el calor de forma más eficiente que un FR4 estándar.
La tecnología es la estrella indiscutible de nuestra vida cotidiana. Representa el recurso principal en casi todos los aspectos de nuestra rutina diaria, incluido el gran potencial de desarrollo de las energías renovables.
Por tanto, la gestión térmica es extremadamente importante para garantizar el mejor rendimiento y eficiencia de los componentes electrónicos.
Los Sustratos Metálicos Aislados (IMS) de Aismalibar ofrecen las mejores soluciones para reducir la temperatura operativa de las Placas de Circuito Impreso y sus componentes, garantizando calidad y confiabilidad.
Tabla de contenidos:
Gestión térmica, por qué es importante:
Dado que la tecnología juega un papel importante en todos los aspectos de nuestras vidas, la gestión térmica se convierte en un punto clave de los componentes electrónicos integrados para lograr un mayor rendimiento y eficiencia.
Los conductores electrónicos disipan energía en forma de calor. Además, la energía es proporcional a la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por el conductor.
El físico James Prescott Joule descubrió este efecto en 1840. Desde entonces representa la base para el funcionamiento de muchos dispositivos.
Sin embargo, este efecto tiene importantes implicaciones negativas:
- La energía disipada reduce la eficiencia de la máquina electrónica (excepto cuando el calor generado sea el principal objetivo de su funcionamiento).
- El calor, deseado o no, puede ser causa de mal funcionamiento o rotura total del propio aparato que lo genera.
En consecuencia, es fundamental mantener bajo control el aumento de temperatura para reducir (si no eliminar) sus efectos negativos.
Por tanto, representa el objetivo de estudio de todo ingeniero a la hora de diseñar una máquina electrónica, ya sea muy simple (fusible) o compleja (microprocesador).
Placa de circuito impreso, el papel del estándar FR4
En primer lugar, cuando se trata de la construcción de placas de circuito impreso (PCB), el FR4 es el material más utilizado.
La razón detrás de esta tendencia es que las placas fabricadas con FR4 son fuertes, resistentes al agua y proporcionan un buen aislamiento entre las capas de cobre que minimiza las interferencias y respalda una buena integridad de la señal.
Conductividad térmica estándar FR4
Como se mencionó anteriormente, FR4 representa una base para componentes electrónicos.
Sin embargo, su conductividad térmica es muy baja y los diseñadores deben adoptar diferentes enfoques para disipar el calor.
Por esta razón, los enfoques típicos que utilizan los diseñadores de PCB para intentar resolver la disipación de calor son:
Periférico
- Disipadores de calor
- Ventiladores
- Tuberías térmicas, etc.
- Componentes sumergidos en líquido.
Interno
- Vías térmicas
- Incrustación de cobre
- Cobre pesado
Además de estas soluciones, los diseñadores están empezando a analizar el propio sustrato de la PCB. En este camino, Aismalibar presenta su solución: Thermal FR4.
Solución Aismalibar IMS para la gestión térmica: Thermal FR4
Para cubrir la necesidad cada vez mayor de disipar calor en los componentes electrónicos actuales, Aismalibar presenta Thermal FR4.
Se anima constantemente al I+D de Aismalibar a encontrar formas innovadoras y eficientes de afrontar los retos de la gestión térmica.
Así, su gran apuesta, junto con la tecnología más actualizada de los laboratorios Aismalibar, hicieron posible la creación de Thermal FR4. Un FR4 revolucionario capaz de disipar el calor de manera más eficiente que un FR4 estándar.
La anatomía de Aismalibar Thermal FR4
La mayor conductividad térmica del Thermal FR4 se obtiene añadiendo relleno mineral a la lámina adhesiva.
Mientras que un FR4 estándar tiene una conductividad térmica de máx. 0,3 W/mk, el Thermal FR4 alcanza una conductividad térmica de 2,2 y 3,2 W/mk (dependiendo del producto).
Conductividad térmica max 0.3 W/mK
Standard FR4 2.2 y 3.2 W/mk
Térmico FR4
Aplicaciones térmicas FR4
Ciertamente, Thermal FR4 tiene varias aplicaciones, las más típicas son:
- Módulo de potencia
- Tren motriz automotriz
- LED de alta potencia
- Convertidores de potencia AC-DC
- IGBT
Además, Thermal FR4 encuentra aplicación en la construcción de PCB metálicos, con base de cobre o aluminio.
Entonces, otra aplicación interesante del Thermal FR4 es utilizarlo para la construcción completa de multicapas o combinarlo con el FR4 tradicional.
Esta combinación es excelente para reducir el estrés térmico en las capas.
Beneficios del FR4 térmico
Además, Thermal FR4 presenta beneficios tanto en términos de coste como de eficiencia.
Esto se debe a que las PCB FR4 con alta densidad de vías térmicas son reemplazables por PCB estándar de doble cara construidas con Thermal FR4..
Además, Thermal FR4 cuenta con:
- Excelente rendimiento con perforación láser.
- Anti CAF
- Baja absorción de humedad
- Prueba de reflujo: más de 60 segundos a 288 ºC
- Laminación en ciclo de prensa estándar
- Compatible con tecnología HDI
Conclusiones
Para resumir resumimos las principales prestaciones del Thermal FR4.
En primer lugar, Thermal FR4 consigue una mejor liberación térmica reduciendo el alto coste del FR4 con vías térmicas.
En segundo lugar, al ser Thermal FR4 muy versátil, puede entregarse en configuraciones de una o dos caras con diferentes espesores de dieléctrico y cobre.
Finalmente, gracias al Thermal FR4 ahora es posible reducir la temperatura de la placa y obtener un mejor rendimiento y una mayor vida útil del diseño electrónico.