Thermal FR4 by Aismalibar, l'évolution du FR4 standard
FR4 thermique par Aismalibar est un FR4 révolutionnaire enrichi de charges minérales, capable de dissiper la chaleur plus efficacement qu'un FR4 standard.
La technologie est la star incontestée de notre vie quotidienne. Elle représente la ressource principale de presque tous les aspects de notre routine quotidienne, jusqu'au grand potentiel de développement des énergies renouvelables.
La gestion thermique est donc extrêmement importante pour garantir les meilleures performances et l'efficacité des composants électroniques.
Les substrats métalliques isolés (IMS) d'Aismalibar offrent les meilleures solutions pour réduire la température de fonctionnement des circuits imprimés et de leurs composants, en garantissant à la fois la qualité et la fiabilité.
Table des matières
La gestion thermique, pourquoi c'est important
La technologie jouant un rôle important dans tous les aspects de notre vie, la gestion thermique devient un point clé des composants électroniques intégrés afin d'obtenir des performances et une efficacité accrues.
Les conducteurs électroniques dissipent de l'énergie sous forme de chaleur. De plus, l'énergie est proportionnelle à l'intensité du courant électrique qui traverse le conducteur.
Le physicien James Prescott Joule a découvert cet effet en 1840. Depuis, il constitue la base du fonctionnement de nombreux appareils.
Cet effet a cependant des implications négatives importantes :
- L'énergie dissipée réduit l'efficacité de la machine électronique (sauf si la chaleur générée est l'objectif principal de son fonctionnement).
- La chaleur, qu'elle soit voulue ou non, peut être à l'origine de dysfonctionnements ou de ruptures totales de l'appareil qui la génère.
Par conséquent, il est essentiel de maîtriser l'augmentation de la température afin de réduire (voire d'éliminer) ses effets négatifs.
Il représente donc l'objectif de toute étude d'ingénieur lors de la conception d'une machine électronique, qu'elle soit très simple (fusible) ou complexe (microprocesseur).
Circuit imprimé, le rôle du FR4 standard
Tout d'abord, lorsqu'il s'agit de la construction decircuits imprimés (PCB), le FR4 est le matériau le plus utilisé.
Cette tendance s'explique par le fait que les cartes en FR4 sont solides, résistantes à l'eau et offrent une bonne isolation entre les couches de cuivre, ce qui minimise les interférences et assure une bonne intégrité du signal.
Conductivité thermique du FR4 standard
Comme indiqué précédemment, le FR4 représente une base pour les composants électroniques.
Sa conductivité thermique est cependant très faible et les concepteurs doivent adopter différentes approches pour dissiper la chaleur.
C'est pourquoi les concepteurs de circuits imprimés utilisent généralement les approches suivantes pour tenter de résoudre le problème de la dissipation de la chaleur :
Périphérique
- Dissipateurs de chaleur
- Les fans
- Tuyaux thermiques, etc.
- Composants immergés dans un liquide
Interne
- Vias thermiques
- Incrustation de cuivre
- Cuivre lourd
Outre ces solutions, les concepteurs commencent à s'intéresser au substrat du circuit imprimé
lui-même.
Sur ce chemin, Aismalibar présente sa solution : FR4 thermique.
Solution Aismalibar IMS pour la gestion thermique : FR4 thermique
Afin de répondre au besoin croissant de dissiper la chaleur dans les composants électroniques actuels, Aismalibar présente Thermal FR4.
La R&D d'Aismalibar est constamment encouragée à trouver des moyens innovants et efficaces pour relever les défis de la gestion thermique.
C'est ainsi que leur grand engagement, associé à la technologie la plus moderne des laboratoires Aismalibar, a permis la création du Thermal FR4. Un FR4 révolutionnaire capable de dissiper la chaleur plus efficacement qu'un FR4 standard.
L'anatomie de l'Aismalibar Thermal FR4
La conductivité thermique plus élevée du FR4 thermique est obtenue par l'ajout de charges minérales à la feuille de liaison.
Alors qu'un FR4 standard a une conductivité thermique maximale de 0,3 W/mk, le Thermal FR4 atteint une conductivité thermique de 2,2 et 3,2 W/mk (en fonction du produit).
Conductivité thermique
max 0,3 W/mK
Standard FR4
2,2 et 3,2 W/mk
Thermique FR4
Applications thermiques FR4
Il est certain que le FR4 thermique a plusieurs applications, dont les plus typiques sont les suivantes :
- Module de puissance
- Groupe motopropulseur automobile
- LED haute puissance
- Convertisseurs de puissance AC-DC
- IGBT
De plus, le Thermal FR4 trouve son application dans la construction de PCB métalliques, à base de cuivre ou d'aluminium.
Une autre application intéressante du Thermal FR4 est son utilisation pour la construction complète de multicouches ou sa combinaison avec le FR4 traditionnel.
Cette combinaison est excellente pour réduire la contrainte thermique sur les couches.
Avantages du FR4 thermique
Le Thermal FR4 présente également des avantages en termes de coût et d'efficacité.
En effet, les circuits imprimés en FR4 à haute densité de vias thermiques peuvent être remplacés par des circuits imprimés standard à double face construits en FR4 thermique.
En outre, Thermal FR4 compte avec :
- Excellente performance avec le perçage au laser
- Anti CAF
- Faible absorption d'humidité
- Essai de refusion : plus de 60 secondes à 288 ºC
- Plastification en cycle de presse standard
- Compatible avec la technologie HDI
Conclusions
En résumé, nous résumons les principaux avantages de la FR4 thermique.
Tout d'abord, Thermal FR4 permet une meilleure libération thermique, réduisant ainsi le coût élevé du FR4 avec des vias thermiques.
Deuxièmement, le Thermal FR4 étant très polyvalent, il peut être livré en configuration simple ou double face avec différentes épaisseurs de diélectrique et de cuivre.
Enfin, grâce au Thermal FR4, il est désormais possible de réduire la température de la carte et d'obtenir de meilleures performances et une durée de vie plus longue de la conception électronique.