PCB na osnovi bakra (PCB z bakrenim jedrom)
Bakrena PCB (bakrena PCB ali bakrena jedra PCB) je vrsta bakrene plošče, ki kot osnovni material uporablja kovinski baker. Njena struktura je podobna strukturi aluminijastih PCB-jev in običajno sestavljena iz treh delov: bakrene osnove, izolacijskega sloja in bakrene folije. Bakrene PCB-je odlikujejo izjemno visoka toplotna prevodnost in odlična mehanska trdnost, kar jim omogoča hitro in učinkovito odvajanje toplote, ki jo ustvarjajo elektronski komponenti. Široko se uporabljajo v elektronskih izdelkih z visoko močjo, visoko toploto in visoko zanesljivostjo, kot so ojačevalniki moči, komunikacijske naprave, napajalni moduli, avtomobilska elektronika in LED-osvetlitev.
Glavne značilnosti bakrenih tiskanih vezij
- Izjemno visoka toplotna prevodnost, ki je daleč nad aluminijastimi tiskanimi vezji in standardnimi FR-4 ploščami.
- Odlična električna izolacija in mehanska obdelava.
- Zmorejo prenesti višjo gostoto toka in moči, primerni so za vrhunsko elektroniko in aplikacije s strogimi zahtevami glede odvajanja toplote.
Glavne uporabe PCB-jev na osnovi bakra
- Visokozmogljiva elektronska oprema: kot so ojačevalniki moči, visokozmogljivi moduli moči, inverterji itd., kjer so potrebni učinkovito odvajanje toplote in visoka zmogljivost toka.
- LED-svetlobni izdelki: visokozmogljive LED-svetilke, LED-ulične svetilke, avtomobilske LED-svetilke, LED-zasloni itd., ki lahko učinkovito zmanjšajo temperaturo LED-spojev in podaljšajo življenjsko dobo.
- Avtomobilska elektronika: enote za krmiljenje motorja, moduli za distribucijo moči, vgrajeni polnilniki, avtomobilska razsvetljava itd., kjer sta odvajanje toplote in zanesljivost ključnega pomena.
- Komunikacijska oprema: ojačevalniki moči baznih postaj, RF moduli, filtri, mikrovalovne komunikacijske naprave itd., ki zahtevajo močno odvajanje toplote in visoko stabilnost.
- Industrijsko krmiljenje: visokofrekvenčni stikalni napajalniki, motorni gonilniki, frekvenčni pretvorniki, oprema za industrijsko avtomatizacijo itd., ki se uporabljajo v visokozmogljivih in visokotemperaturnih elektronskih krmilnih sistemih.
- Medicinska oprema: medicinski napajalniki, medicinska oprema za slikanje, naprave za lasersko terapijo itd., kjer sta odvajanje toplote in varnost bistvenega pomena.
- Letalstvo in vojaško področje: radarski sistemi, navigacijska oprema, napajalni sistemi in druge elektronske komponente, ki zahtevajo visoko zanesljivost in prilagodljivost ekstremnim okoljem.
- Sektor nove energije: fotovoltaični inverterji, pretvorniki vetrne energije, sistemi za upravljanje baterij in druge plošče za nadzor moči za naprave nove energije.
- Potrošniška elektronika: vrhunska avdio oprema, igralne konzole, moduli za napajanje pametnih domov in drugi izdelki, ki zahtevajo visoko odvajanje toplote in visoko zmogljivost.
Toplotno-električno ločena bakrena tiskana vezja
Toplotno-električno ločena bakrena PCB je bakrena PCB s posebno strukturo, ki se uporablja predvsem za dodatno izboljšanje zmogljivosti odvajanja toplote in zanesljivosti električne izolacije elektronskih izdelkov. »Toplotno-električno ločevanje« pomeni, da sta toplotna prevodna pot in električna pot zasnovani neodvisno in ločeno, kar omogoča učinkovito odvajanje toplote in hkrati zagotavlja odlično električno izolacijo.
Struktura bakrene PCB s termično-električno ločitvijo
- Na dnu komponent, ki zahtevajo učinkovito odvajanje toplote, je neposredno na bakreni podlagi odprto okno, ki je napolnjeno z materiali z visoko toplotno prevodnostjo (kot so keramični kosi, bakreni stebri ali bakreni bloki), kar omogoča neposreden prenos toplote, ki jo ustvarjajo komponente, na bakreno podlago, medtem ko električna povezava še vedno poteka skozi izolacijski sloj in bakreno folijo.
- Na ta način se toplota neposredno odvaja skozi stebriček ali okno za toplotno prevajanje, medtem ko tok še vedno poteka skozi vezje prek izolacijskega sloja – toplotna in električna pot sta ločeni in se med seboj ne motita.
Glavne prednosti bakrene PCB s termično-električno ločitvijo
- Znatno izboljša učinkovitost odvajanja toplote, še posebej primerno za visokozmogljive LED-e, napajalne naprave in druge aplikacije, ki so izjemno občutljive na toploto.
- Zagotavlja električno varnost, preprečuje uhajanje in okvare.
- Omogoča miniaturizacijo in visoko integracijo.
Scenariji uporabe bakrenih PCB-jev s termično-električno ločitvijo
- Visokozmogljiva LED-razsvetljava
- COB pakiranje
- Avtomobilske žaromete
- Moduli močnostnih polprevodnikov
- Druga sorodna področja