Aluminio - PCB IMS
Iluminación
Las PCB IMS con base de aluminio son el tipo más común de todas las PCB con núcleo de metal (MCPCB), también se conocen como IMS (por Insulated Metal Substrate o sustrato metálico aislado). El aluminio es el material de base más rentable para MCPCB.
Ventajas del producto
Las PCB IMS tienen una excelente conductividad térmica, alta resistencia mecánica y estabilidad dimensional. Las principales aplicaciones de una PCB IMS son la alta potencia y la disipación térmica.
Buena relación coste-eficacia
El aluminio (Al) es el tercer elemento más abundante, ya que es un componente principal de muchos minerales. El aluminio es fácil de recoger y reciclar, por lo que resulta muy asequible económicamente.
Disipación de calor
La tolerancia a altas temperaturas permite una mayor densidad de ledes. La disipación de calor del aluminio es superior a la de las placas de circuito impreso de fibra de vidrio.
Gran durabilidad
Más resistencia y durabilidad que la capa de fibra de vidrio. Su resistencia es una ventaja durante el proceso de fabricación y el uso diario.
Ligero
El aluminio es uno de los metales más ligeros, con una densidad de 2,7 g/cm3, lo que corresponde a aprox. un tercio del acero, con 7,8 g/cm3, o del cobre con 8,96 g/cm3.
¿Qué es la PCB de aluminio?
Definición
El material de núcleo con base de aluminio proporciona una solución superior y económica para gestionar las temperaturas de los componentes en aplicaciones electrónicas como la iluminación por ledes, fuentes de energía, sistemas de control de motores, etc.
La mayoría de las placas de aluminio IMS son de una sola cara, pero es posible fabricarlas de doble cara. La capa dieléctrica entre el Cu y el Alu proporciona una conductividad térmica de entre 0,6 y 7,0 W/mK (vatios por metro Kelvin), dependiendo de la marca del laminado y el nivel de precio. La base de aluminio proporciona una conductividad térmica mejorada y disipa el calor de forma más eficaz que las PCB con base de fibra de vidrio. Además, las PCB de aluminio suelen ser más duraderas y tienen una vida útil más larga que las tradicionales.
Especificaciones
Conductividad térmica: El aluminio tiene una conductividad térmica muy superior en comparación con la de los materiales de las PCB tradicionales, generalmente, del orden de 1 a 2 W/m-K. Los materiales dieléctricos con conductividad térmica de hasta 7W/m-K están disponibles bajo pedido.
Grosor: Las PCB de aluminio están disponibles en grosores de 0,3 mm a 3,0 mm (especial, hasta 5 mm). Grosor del cobre: El cobre base puede oscilar entre 1 y 3 oz (35 um – 105 um).
Acabado de la superficie: Los acabados de la superficie habituales para las PCB IMS de aluminio son LF HASL, Sn por inmersión y ENIG.
Laminado de PCB: La mayoría de las placas de aluminio IMS son de una sola cara. Dado que el aluminio es un metal conductor de la electricidad, se coloca un dieléctrico aislante eléctrico y conductor térmico entre el Cu y el Alu. Es posible fabricar de doble cara y multicapas, pero los PTH también deben aislarse del Alu.
Diseño de PCB: El diseño de una PCB de aluminio suele ser diferente al de una tradicional, ya que hay que tener en cuenta la gestión térmica.
¿Necesita PCB de aluminio?
Las aplicaciones en iluminación con led sobre sustratos de aluminio, en gran medida, sustituyen a las bombillas halógenas utilizadas tradicionalmente para la iluminación interior y exterior de viviendas y edificios, el alumbrado público, la señalización vial, la señalización de aplicaciones, la automoción, ferrocarriles y la aviónica.
Características técnicas
IMS (PCB con base metálica aislante)
| Características de IMS | Especificación técnica IMS del Grupo ICAPE |
|---|---|
| Número de capas | 1 capa Avanzada 2 capas |
| Tecnología destacada | Iluminación para aplicación térmica de LED de alta potencia. Máscara de soldadura blanca o negra. Disipación térmica mediante sustrato de Al o Cu unido a través de PP conductor térmico sobre la base de cobre. |
| Materiales | Base de aluminio o cobre (1mm a 3mm) con diferentes opciones dieléctricas. |
| Espesor de la base de cobre | 1/2 Oz a 6 Oz. |
| Pista y separación mínimas | 0,2mm / 0,225mm. Avanzado 0,1mm / 0,1mm |
| Acabados superficiales | OSP, HASL-LF ENIG. |
| Taladro mecánico mínimo | 0,4mm, Avanzado 0,30mm |
| Conductividad térmica | 0,8 a 8 W/m/K |
| Dimensiones máximas | 490x590mm. |
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