Lumen - Alba Elettronica

SPECIALIST IN PCB MANUFACTURING

Ing. Guido ScarpaIng. Guido Scarpa

Microelettronica 2009 – VicenzaMicroelettronica 2009 – Vicenza

TERMOCONDUZIONE NEI PCBTERMOCONDUZIONE NEI PCB

OGNI APPARATO ELETTRICO DEVE RAGGIUNGEREOGNI APPARATO ELETTRICO DEVE RAGGIUNGERE

UNA TEMPERATURA STABILE DI ESERCIZIO.UNA TEMPERATURA STABILE DI ESERCIZIO.

DISSIPAZIONE = AZZERAMENTO DISSIPAZIONE = AZZERAMENTO A REGIMEA REGIME DEL GRADIENTE TERMICODEL GRADIENTE TERMICO


IL NON RISPETTOIL NON RISPETTO

DI TALE REGOLA DI TALE REGOLA

PORTA ALLAPORTA ALLA

INTERRUZIONEINTERRUZIONE

DELDEL

SERVIZIOSERVIZIO

CONDUCIBILITA’ TERMICA: CONDUCIBILITA’ TERMICA:

ATTITUDINE DI UN MATERIALE A TRASMETTERE CALOREATTITUDINE DI UN MATERIALE A TRASMETTERE CALORE


FR4 std (FR4 std (~ ~ 0.4 W/m°K) : UN OTTIMO SUBSTRATO MA CON0.4 W/m°K) : UN OTTIMO SUBSTRATO MA CON

PRESTAZIONI TERMICO-DISSIPATIVE SOLO DISCRETEPRESTAZIONI TERMICO-DISSIPATIVE SOLO DISCRETE

Come migliorare tale aspetto del noto substrato ?Come migliorare tale aspetto del noto substrato ?


SPESSORE DI RAMESPESSORE DI RAME

RAME DI BASERAME DI BASE

ACCRESCIMENTO ELETTROLITICOACCRESCIMENTO ELETTROLITICO

RIDUZIONE DI PROCESSORIDUZIONE DI PROCESSO

PIANI TERMICI e VIA HOLESPIANI TERMICI e VIA HOLES

TRASMISSIONE DEL CALORETRASMISSIONE DEL CALORE

MASSA E RESISTENZA TERMICAMASSA E RESISTENZA TERMICA


PCB con Cu35 – 70 – 105 - …… SCELTA DELLO SPESSOREPCB con Cu35 – 70 – 105 - …… SCELTA DELLO SPESSORE

DI RAME (di base) e….. L’ APPORTO ELETTROLITICODI RAME (di base) e….. L’ APPORTO ELETTROLITICO

Lo std di riferimento del rame: TOLLERANZE e CONSUMI DI PROCESSOLo std di riferimento del rame: TOLLERANZE e CONSUMI DI PROCESSO

CALORE: DAL COMPONENTE AL PCBCALORE: DAL COMPONENTE AL PCB

DAL PCB ALL’AMBIENTEDAL PCB ALL’AMBIENTE

INCREMENTO DI MASSA TERMICAINCREMENTO DI MASSA TERMICA

RESISTENZA TERMICARESISTENZA TERMICA

BASSA RESISTENZA = MINORE DIFFERENZA DI TEMPERATURA AI CAPIBASSA RESISTENZA = MINORE DIFFERENZA DI TEMPERATURA AI CAPI


IL FORO METALLIZZATO COME CONVEYOR TERMICOIL FORO METALLIZZATO COME CONVEYOR TERMICO

E se ancora non bastasse ?E se ancora non bastasse ?

RIDUZIONE DI RESISTENZA TERMICARIDUZIONE DI RESISTENZA TERMICA


DBC – IMS – HTCDBC – IMS – HTC

DIRECT BOND COPPERDIRECT BOND COPPER

INSULATED METAL SUBSTRATEINSULATED METAL SUBSTRATE

HIGH THERMAL CONDUCTIVITYHIGH THERMAL CONDUCTIVITY

DIRECT BOND COPPERDIRECT BOND COPPER

(and thick-film ceramics)(and thick-film ceramics)


vantaggivantaggi

- conducibilità termica elevata - conducibilità termica elevata (anche 180 W/m°K)(anche 180 W/m°K)

- stabilità dimensionale- stabilità dimensionale

- tolleranza alte temperature- tolleranza alte temperature

svantaggisvantaggi

- tecnologia di produzione complessa- tecnologia di produzione complessa

- fragilità dell’isolante ceramico- fragilità dell’isolante ceramico

- dimensioni limitate- dimensioni limitate

- costi elevati- costi elevati


INSULATED METALLIC SUBSTRATEINSULATED METALLIC SUBSTRATE

vantaggivantaggi

- conducibilità termica - conducibilità termica ( fino a 2 W/m°K)( fino a 2 W/m°K)

- numerose personalizzazioni- numerose personalizzazioni

- buona reperibilità nel mercato- buona reperibilità nel mercato

- buon rapporto costo/prestazioni- buon rapporto costo/prestazioni

svantaggisvantaggi

- lavorabilità meccanica- lavorabilità meccanica

- lay out rame con limitazioni- lay out rame con limitazioni

IMS - VARIE POSSIBILITA’ DI LAY UPIMS - VARIE POSSIBILITA’ DI LAY UP


- Monofaccia- Monofaccia

- Doppiafaccia- Doppiafaccia

- Multilayer- Multilayer

- combinazioni- combinazioni

tecnologichetecnologiche


Tecnologia IMSTecnologia IMS


HIGH THERMAL CONDUCTIVITY HIGH THERMAL CONDUCTIVITY

vantaggivantaggi

- conducibilità termica - conducibilità termica ( fino a 1 W/m°K)( fino a 1 W/m°K)

- lavorabilità come per un pcb std- lavorabilità come per un pcb std

- ottimo rapporto costo/prestazioni- ottimo rapporto costo/prestazioni

svantaggisvantaggi

- stabilità dimensionale XY- stabilità dimensionale XY

- reperibilità discreta- reperibilità discreta


LAMINATI HTCLAMINATI HTCTECNOLOGIA IN FORTE SVILUPPOTECNOLOGIA IN FORTE SVILUPPO

ALTA ECONOMICITA’ALTA ECONOMICITA’

OTTIMI RISULTATIOTTIMI RISULTATI


GRAZIE DELL’ATTENZIONE GRAZIE DELL’ATTENZIONE

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