Meta Descripción: Bergquist PCB es una clase de laminado con cobre base de aluminio. Si desea ampliar sus conocimientos sobre el PCB Bergquist, siga leyendo.
Las placas de circuito impreso son sin duda los materiales básicos para la fabricación de dispositivos electrónicos. Hoy en día existen varios fabricantes de PCB, ya que el uso de estas placas se ha popularizado. Bergquist PCB es un PCB de alta calidad con grandes propiedades. Bergquist PCB se caracteriza por su gran retardancia a la llama, su excepcional resistencia mecánica y su estabilidad dimensional.
Además, este PCB cuenta con un buen disipador de calor y protección electromagnética. El relleno de huecos Bergquist es un material que ofrece grandes ventajas a los ingenieros. En este artículo, vamos a discutir todo lo que necesita saber acerca de Bergquist PCB.
Bergquist PCB – ¿Qué significa?
Bergquist PCB es una clase de laminado con cobre base de aluminio. Este laminado cuenta con grandes propiedades térmicas y mecánicas. El revestimiento térmico Bergquist proporciona una solución de gestión térmica para aplicaciones. Especialmente aquellas que necesitan un montaje superficial de alta densidad de vatios.
Este laminado térmico conduce mejor el calor. Este sustrato presenta mejores propiedades mecánicas que las construcciones de cobre de unión directa. Puede eliminar componentes y permitir los procesos de producción de dispositivos más pequeños.
Los PCB de Bergquist presentan una durabilidad óptima, temperaturas de funcionamiento más bajas y una mayor vida útil de los componentes. Los revestimientos térmicos Bergquist no sólo se incorporan con capas base metálicas. Estos sustratos pueden potenciar su función sustituyendo al FR-4 en montajes multicapa. El rendimiento térmico del revestimiento térmico puede reducir el grosor de la capa de cobre del circuito.
Los PCB con revestimiento térmico de Bergquist permiten una fabricación de bajo coste. Esto sucede al eliminar la necesidad de costosos montajes manuales.
Ventajas de Bergquist Thermal Clad PCB
Existen varios beneficios del revestimiento térmico Bergquist. Estos beneficios incluyen:
Mayor rendimiento y durabilidad
Los PCB de Bergquist presentan una baja impedancia térmica que supera a otros aislantes. Esto permite un funcionamiento más frío. Estas placas de circuito impreso con revestimiento térmico aumentan el nivel de durabilidad. Esto se debe a que los diseños son sencillos y los componentes están refrigerados.
El revestimiento térmico elimina la interfaz térmica y utiliza soldaduras térmicas. Esto hace que los ensamblajes se mantengan fríos. Estas placas de circuito impreso con revestimiento térmico permiten automatizar la recogida y colocación de SMD, lo que minimiza los costes de producción.
Reducción del tamaño de la placa y sustitución del hardware
El revestimiento térmico Bergquist minimiza el espacio de la placa y sustituye otros componentes como los disipadores de calor. También ayuda a deshacerse de los aislantes de goma o mica situados bajo los dispositivos de potencia. La transferencia de calor mejora al eliminar este hardware.
Con el uso de trazas grabadas en la placa, se pueden eliminar las interconexiones. Este revestimiento térmico ayuda a sustituir los dispositivos discretos en la placa.
Mayor densidad de potencia: El uso de PCB Bergquist permite una conducción más eficiente de la electricidad. Esto significa que estos PCB pueden conducir la energía de forma más eficiente.
Fiabilidad a largo plazo
En el mundo de los PCB, los nuevos materiales suelen pasar por un exhaustivo programa de cualificación. Tras este programa, estos materiales pueden lanzarse al mercado. Bergquist Company cuenta con unas instalaciones de ensayo de última generación. Garantiza que todos sus materiales se someten a pruebas exhaustivas. El objetivo es verificar su integridad eléctrica. Bergquist aplica estrictos procedimientos de desarrollo.
Esta empresa homologada por U-L dispone de instalaciones de producción con certificación ISO 9001:2000. Las pruebas de cualificación incluyen el reciclado a temperatura y el estrés eléctrico y térmico. También incluye la validación de la adherencia y las propiedades mecánicas. Bergquist combina las pruebas de cualificación iniciales con auditorías. Esto ayuda a garantizar que los materiales ofrezcan un rendimiento constante. Las pruebas eléctricas se realizan a intervalos seleccionados.
Prolonga la vida útil de las matrices: Una de las ventajas de los PCB de Bergquist es que prolongan la vida útil de las matrices. Estos PCB le garantizan la prolongación de la vida útil de los componentes. Esta empresa se encarga de sustituir los componentes frágiles. Esto es con piezas más duraderas y fuertes.
Aplicaciones de Bergquist Thermal Clad PCB
Bergquist thermal clad son útiles en varias aplicaciones. Esto se debe a sus propiedades térmicas y mecánicas.
Accionamientos de motor: Los paneles térmicos Bergquist son ideales para su uso en aplicaciones de accionamiento de motores. Son un buen material dieléctrico y presentan una alta densidad de vatios. Con estos materiales, se pueden fabricar e instalar factores de forma en accionamientos de motor. Los accionamientos de motor compactos con este revestimiento térmico garantizan una alta densidad de vatios. Las placas de circuito impreso Bergquist son ideales para aplicaciones de alta temperatura.
Conversión de potencia: El revestimiento térmico Bergquist es la opción preferida de los ingenieros. Esto se debe a su densidad en vatios y a su tamaño. Este material ofrece diversas prestaciones térmicas y es muy fiable. Puede utilizar este revestimiento térmico en la mayoría de los factores de forma. Los ingenieros también lo fabrican en diversos metales de sustrato y pesos de lámina de cobre. La almohadilla de silicio Bergquist es otro material útil en esta aplicación.
LED: El revestimiento térmico ha sido útil en aplicaciones LED durante mucho tiempo. No cabe duda de que este material presenta grandes propiedades térmicas. Es una solución ideal para los diseñadores que tienen en cuenta la fiabilidad y la calidad. El revestimiento térmico Bergquist puede utilizarse para curvas y formas especiales. Esto permite al diseñador utilizar motores de luz LED en cualquier aplicación.
Perfilado térmico y conformado: El termorrevestimiento se ha popularizado en el ámbito de los raíles térmicos y el conformado. El uso de este material ha aumentado. Se utiliza en otras aplicaciones como la automoción. Los fabricantes pueden eliminar el dieléctrico y formar el metal con un sustrato tridimensional. Este material permite realizar montajes superficiales. También proporciona capacidades de fijación en aplicaciones de rieles de calor y conformado.
¿De qué se compone un revestimiento térmico?
Este material es una base metálica dieléctrica que presenta un cobre unido. El revestimiento térmico Bergquist consta de tres capas diferentes.
Capa dieléctrica: El revestimiento térmico Bergquist consta de una capa dieléctrica. Esta capa se encuentra en el centro del revestimiento y garantiza el aislamiento eléctrico. Además, esta capa dieléctrica ayuda a minimizar la resistencia térmica. Esta capa también proporciona aislamiento eléctrico. Cualquier capa dieléctrica debe estar libre de vidrio. Esto favorece el rendimiento térmico del revestimiento térmico.
Esta capa es el elemento principal del revestimiento térmico Bergquist. Une el metal del circuito con el metal base. Las capas dieléctricas de un revestimiento térmico sientan las bases. Una gran ventaja de esta capa es que tiene certificación U.L.
Capa de circuito: Durante la fabricación de un revestimiento térmico, la capa de circuito es la capa superior. La capa de circuito permite la transferencia de calor y la conducción de corriente eléctrica. Para un revestimiento térmico, existen varios tamaños de capas de circuito. Este tamaño oscila entre 0,5 oz y 10 oz. Además, puede solicitar un tamaño específico que se adapte a la aplicación prevista.
Capa base: La capa base suele ser de aluminio. Pero también puede utilizarse cobre. El grosor del material también varía. 1,57 mm es el grosor más común del material base. Los diseñadores pueden decidir libremente el grosor de esta capa base. Asegúrese de seleccionar un grosor de capa base que sea ideal para sus aplicaciones. Algunas aplicaciones no necesitan materiales de capa base.
Qué tener en cuenta al elegir materiales dieléctricos
Al elegir materiales dieléctricos, debe tener en cuenta algunos factores. Tendrá que evaluar sus opciones y considerar los requisitos de la aplicación. Hablaremos de los principales factores que debe tener en cuenta.
Conductividad térmica: Este es un factor importante que no debe pasar por alto. La conductividad térmica del revestimiento térmico Bergquist determina el rendimiento térmico. Esto es importante especialmente cuando se consideran el área interfacial y la resistencia.
Impedancia térmica: Ayuda a determinar la densidad de vatios de cualquier aplicación. La impedancia térmica mide el descenso de la temperatura. Este descenso se comprueba a través del apilamiento de cada vatio. Una impedancia térmica más baja indica que sale más calor de los componentes.
Tipo de capa dieléctrica: No cabe duda de que una capa dieléctrica es muy importante en un revestimiento térmico. Esta capa dieléctrica ayuda a aumentar el rendimiento de una aplicación. Esta capa es una combinación de cerámica y polímero. Hace que el revestimiento térmico tenga grandes propiedades de aislamiento eléctrico.
Los polímeros son materiales excelentes que pueden soportar altas resistencias de unión y envejecimiento térmico. El relleno cerámico ayuda a aumentar la conductividad térmica. Las aplicaciones de alta frecuencia necesitan el mejor material dieléctrico.
Aislamiento eléctrico: El grosor del material dieléctrico está dentro de un rango. Va de 0,003 pulgadas a 0,009 pulgadas. Su requisito de aislamiento determinará el grosor de sus dieléctricos. Es importante que elija el grosor adecuado para su material dieléctrico.
Cómo medir la conductividad térmica de un revestimiento térmico
La conductividad térmica de los revestimientos térmicos Bergquist determina muchas cosas. Existen dos formas principales de conocer la conductividad térmica de este material. El valor de la conductividad térmica puede variar. Esto depende del método que se utilice.
Método de prueba estándar:
Este método utiliza ASTM E1461 y ASTM D5470. El método de estado estacionario es el ASTM D5470. Este método no utiliza aproximaciones. Es más, ofrece un valor derivado. Los ingenieros se refieren a ASTM E1461 como la difusividad de Laser Flash. Se calcula la conductividad térmica y la difusividad térmica se refiere al resultado de la prueba.
Método no estándar:
Los métodos de prueba no estándar son otra forma de determinar la conductividad térmica. Cuando se utiliza este método no estándar, los valores de conductividad térmica pueden ser diferentes. Por ejemplo, si selecciona los mismos métodos dieléctricos, puede obtener valores diferentes.
Puede utilizar materiales de otros sustratos. Esto le ayudará a obtener resultados diferentes. Es importante saber que este método no da los mejores resultados de conductividad térmica.
Técnicas de conexión para PCB Bergquist
Hay varias técnicas de conexión utilizadas en Bergquist PCB. Estas técnicas se discuten a continuación:
Conexiones de potencia:
Las conexiones de potencia son ensamblajes de marco de plomo. Esta conexión se une a las almohadillas del circuito impreso. Los ingenieros doblan estos ensamblajes para dejar espacio a la carcasa utilizada para el encapsulado. Algunos diseños emplean un retenedor de plástico ideal para alto amperaje. Deberá cumplir las normas y reglamentos de diseño de los PWB IMS.
Unión de cables:
Es muy importante en el diseño de paquetes con arquitectura Chip-On-Board. La unión de cables es una técnica de conexión que utiliza la capacidad de montaje superficial de una placa de circuito impreso.
Conectores de patillas:
En el ensamblaje con revestimiento térmico, los conectores y cabezales de patillas son muy útiles. Estas conexiones son importantes cuando se une un panel FR-4 a un conjunto de revestimiento térmico. Los diseños más desarrollados hacen uso del alivio de tensiones al fabricar la patilla. La capacidad de transporte de corriente se consigue utilizando clavijas de cabecera redundantes.
Conectores a medida:
Los conectores personalizados se ocupan de la fijación mecánica y eléctrica. Los orificios permiten realizar soldaduras sin errores. Además, la arandela de hombro ayuda a la placa base. Los conectores personalizados no están disponibles comercialmente. La mayoría de las veces se fabrican a medida.
Conectores de borde:
Los diseñadores deben acabar los conductores de interconexión con niquelado de sulfamato. Esto es muy importante cuando los conectores de borde forman parte del patrón de cableado impreso del revestimiento térmico. Un chaflán de 45 grados es lo mejor para un conector de borde. Para evitar cortocircuitos, mantenga siempre la distancia mínima entre el borde y el conductor.
Consideraciones para el diseño de la capa de metal base
Para la capa base del revestimiento térmico Bergquist, hay que tener en cuenta ciertas consideraciones.
Juntas de soldadura y coeficiente de expansión térmica
Los diseñadores pueden reducir la tensión de las juntas de soldadura en un revestimiento térmico. Para conseguirlo, seleccione la capa base adecuada para que coincida con la expansión del componente. La fatiga a la que se somete la junta de soldadura en los ciclos o la potencia es una preocupación importante.
El enfriamiento y el calentamiento pueden tensar la unión. Las juntas de soldadura no son rígidas en cuanto a su capacidad mecánica. Los materiales no compatibles, los dispositivos de gran tamaño y las temperaturas extremas pueden provocar tensiones en las juntas de soldadura. La terminación de los dispositivos y los componentes de base cerámica son causas de fatiga de las uniones soldadas.
Conexiones eléctricas a la placa base
El cobre es un material ideal para la capa si la conexión a la placa base es importante. Debe hacer coincidir los coeficientes de expansión térmica TCE de la base y del circuito. Si no lo hace, puede provocar un exceso de fatiga en los orificios chapados durante los ciclos térmicos.
Espesor de la base
Para el revestimiento térmico de aluminio y cobre, existe un grosor estándar del calibre. También existen espesores no estándar. El espesor de la capa base es un factor importante a tener en cuenta.
Dispersión del calor
Para el revestimiento térmico Bergquist, el cobre y el aluminio son las capas base más comunes. Sin embargo, se pueden utilizar otros metales. Algunas aplicaciones consideran el desajuste del CET como un factor y, como tal, utilizan otros metales.
Costes
Sin lugar a dudas, el cobre y el aluminio son capas base rentables. Estos materiales son los estándares de la industria. Cuando la consideración del diseño es un factor, el cobre es la opción correcta. El cobre es más caro que el aluminio. Por ejemplo, un material de aluminio de 0,125 tiene costes similares a un cobre de 0,040 pulgadas.
Acabado de la superficie
Esta es otra consideración importante para el diseño de la capa de metal base. Las capas base de cobre y aluminio presentan superficies cepilladas de calidad similar. El aluminio viene en diferentes colores como azul, transparente, rojo y negro.
Cómo seleccionar una capa de circuito
Hay factores que debe tener en cuenta a la hora de seleccionar una capa de circuito. La capa de circuito del material Bergquist es muy importante. Discutiremos estos factores en esta sección.
Capacidad de propagación del calor
En los materiales de revestimiento térmico, el grosor del dieléctrico afecta a la forma en que se propaga el calor. El grosor de la lámina también influye en la capacidad de propagación del calor. La propagación del calor es una gran ventaja. Puede aumentar cuando se incrementa el grosor del conductor de cobre. Cuando aumenta el grosor del conductor de cobre, se reduce la temperatura de unión.
Los ingenieros utilizan cobre pesado con la matriz desnuda para eliminar la necesidad de un componente empaquetado. Sil pad 400 ayuda a aislar las fuentes de alimentación de los disipadores de calor.
Capacidad de transporte de corriente
Esta es una consideración importante a la hora de seleccionar una capa de circuito. En un revestimiento térmico, la capa de circuito representa la capa de montaje de componentes. Esta capa interconecta los componentes del conjunto. El trazado del circuito que conecta los componentes puede transportar corrientes mayores. Esto se debe a que puede disipar el calor.
Consideraciones para el diseño eléctrico
Hay varios aspectos que desempeñan un papel importante en el diseño eléctrico de un revestimiento térmico. Estas cosas incluyen:
Pruebas
Las pruebas son un aspecto importante. Tras la fabricación de las placas de circuito impreso, los ingenieros se aseguran de que estos materiales se someten a rigurosas pruebas. La esencia de las pruebas es garantizar que no haya defectos en los materiales. Los materiales para el revestimiento térmico suelen someterse a pruebas. El objetivo es confirmar la potencia del material dieléctrico. Para las pruebas, las tensiones deben ser superiores al principio de la descarga parcial.
Los expertos sugieren que el número de pruebas sea mínimo. Esto ayudará a evitar que se produzcan algunos problemas.
La descarga parcial incluye lo siguiente:
- Rastreo y arborización de la superficie
- Emisión superficial en interfaces
- Descargas internas en cavidades o huecos
- Descarga corona
Durante la prueba de ensayo, los ingenieros prueban varias placas de circuito a la vez. Las pruebas sirven para comprobar que el aislamiento dieléctrico no se degrada. La degradación puede deberse a defectos en el material o en el proceso de fabricación.
Las pruebas a determinados niveles de tensión pueden reducir la vida útil del dieléctrico. Las pruebas de poof por encima de 1200 o 700 VAC muestran defectos en el aislamiento dieléctrico del material.
Los microvacíos, las delaminaciones y las microfracturas del dieléctrico pueden romperse durante la prueba. Los expertos recomiendan utilizar la prueba de CC para garantizar la seguridad. Los niveles de tensión deben rondar entre 1500 VDC y 2250 VDC.
Hay que controlar la rampa de la tensión para evitar disparos. Esto también ayudará a controlar la prueba con eficacia.
Los operadores tienen que tener en cuenta consideraciones de seguridad durante las pruebas de CC. Deben asegurarse de que la placa está totalmente descargada antes de retirarla del dispositivo de prueba.
Tensión de ruptura
La tensión de ruptura dieléctrica se refiere a la posible diferencia en que puede producirse un fallo dieléctrico. El fallo dieléctrico puede producirse en un material aislante entre dos electrodos. Esta ruptura es irrecuperable y permanente. La ASTM sostiene que los resultados de esta prueba pueden ayudar a detectar las características dieléctricas de un material.
Esto es diferente de la prueba de ensayo. Los expertos recomiendan realizar pruebas por debajo del 50% de la tensión de ruptura dieléctrica real. También implica prever una distancia de fuga para evitar la formación de arcos en la superficie.
Prueba Hipot
Los materiales dieléctricos son de distintos grosores y tipos. No todas las placas dan el mismo resultado. Durante la prueba Hipot, los sustratos metálicos aislados parecen condensadores de placas paralelas.
El valor de la capacitancia varía. Esta diferencia se debe a las configuraciones de las placas y los materiales. Esto ocurre cuando una placa pasa las pruebas y otra no. Sin embargo, ambas placas aprueban cuando se comprueba su corriente de fuga y su rigidez dieléctrica en un entorno controlado.
Es muy importante tener en cuenta las características de los materiales a la hora de probar los parámetros. Los parámetros y la configuración de las pruebas que no tengan en cuenta los factores necesarios pueden provocar falsos fallos en la placa.
La corriente de carga y de fuga es otra característica de prueba que suscita preocupación. Sólo se pueden detectar las mediciones de corriente de fuga una vez que se lleva la placa a tensión continua.
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Cómo elegir materiales dieléctricos para placas de circuito impreso con revestimiento térmico
Bergquist Thermal Clad utiliza materiales dieléctricos que presentan grandes propiedades. Sin embargo, a la hora de elegir estos materiales dieléctricos, Bergquist tiene en cuenta ciertos factores. Estos factores incluyen
Resistencia al pelado:
La resistencia al pelado de los termoadhesivos está en consonancia con la temperatura a la que se exponen. La resistencia al pelado mide la fuerza de la unión entre el material dieléctrico y el conductor de cobre.
Cuando la temperatura aumenta, la resistencia al pelado de un revestimiento térmico es menor. La temperatura de la aplicación del revestimiento térmico determinará la resistencia al pelado.
Coeficiente de expansión térmica:
El entorno operativo del revestimiento térmico determinará el coeficiente de expansión térmica. Este valor aumenta con la temperatura.
Módulo de almacenamiento:
La temperatura del entorno de funcionamiento determina mucho. No sólo determina la resistencia al pelado y el CTE, sino también el módulo de almacenamiento. Cuando aumenta la temperatura, disminuye el módulo de almacenamiento. Puede elegir el material Bergquist ideal para su entorno operativo.
Preguntas más frecuentes
¿Qué factores determinan el coste del revestimiento térmico Bergquist? El coste de un revestimiento térmico Bergquist varía. Varios factores determinan el coste de estos materiales. La calidad del material desempeña un papel importante en el coste de este revestimiento térmico. El aluminio y el cobre son los mejores materiales para la capa base.
El tamaño del material también determina el coste. Si el aluminio o el cobre son más grandes, el coste será mayor. El grosor del material también es un factor importante. Estos factores determinan el precio del revestimiento térmico.
¿Cuáles son los riesgos de utilizar el revestimiento térmico Bergquist por encima de las transiciones de vidrio? Las propiedades mecánicas y eléctricas de este revestimiento térmico cambiarán. Observará que el CET aumenta y que la resistencia al pelado se reduce. El módulo de almacenamiento del revestimiento térmico también disminuye.
¿Cuál es la temperatura de funcionamiento ideal de una placa de circuito impreso Bergquist? El tipo de dieléctrico determinará la temperatura de funcionamiento de las placas de circuito impreso Bergquist. Si va a utilizar esta PCB en aplicaciones de alta temperatura, la PCB Bergquist HT es la mejor.
¿Para qué sirve un separador Bergquist? Una almohadilla de separación Bergquist es un material que ayuda a rellenar los espacios de aire entre los disipadores de calor de los dispositivos. Ofrece una interfaz térmica entre los dispositivos y los disipadores de calor.
Conclusión
El material Bergquist presenta excelentes propiedades térmicas y eléctricas. Este material es ideal en varias aplicaciones de alta temperatura. El material dieléctrico del PCB Bergquist desempeña un papel importante. Henkel Bergquist está ganando popularidad en la industria de los PCB.
Bergquist produce un revestimiento térmico eléctrica y mecánicamente estable. Bergquist PCB tiene sus ventajas únicas y esto hace que destaque en la industria.
