Отрывок из книги: Управление температурным режимом с помощью изолированных металлических подложек, часть 4

Время чтения (слов)

Ниже приводится отрывок из главы 4 «Руководства для дизайнеров печатных схем по… терморегулированию с изолированными металлическими подложками», написанного Дидье Мауве и Яном Мэйо из Ventec International Group. В этой бесплатной электронной книге авторы предоставляют разработчикам печатных плат необходимую информацию, необходимую для понимания тепловых, электрических и механических характеристик ламинатов с изолированной металлической подложкой.

Глава 4: Примеры применения

Основные области примененияИзолированные металлические подложки находят множество применений в автомобильных и промышленных светодиодах, преобразователях энергии, общем освещении, уличной безопасности, устройствах подсветки и электронных транспортных средствах (рис. 4.1).

Рисунок 4.1: Основные приложения IMS.

Фары Компактные светодиодные лампы дают автостилистам дополнительную свободу. Яркое освещение с цветовой температурой, близкой к дневному, обеспечивает водителям хороший обзор. Однако до 80% подаваемой электроэнергии рассеивается в виде тепла, что ставит инженеров перед серьезными проблемами управления температурным режимом.

Матричные фары имеют несколько близко расположенных излучателей на одной подложке. Подложка с высокой теплопроводностью, имеющая алюминиевую или медную опорную пластину и толщину диэлектрика около 0,002 дюйма (0,05 мм), является типичным выбором для обеспечения долгосрочной надежности. Неармированный диэлектрик сводит к минимуму стрессовые воздействия из-за несоответствия КТР между медная фольга и алюминиевая опорная пластина. Медная опорная пластина может использоваться, если плотность матрицы чрезвычайно высока, а мощность очень высока для устранения потенциальных несоответствий КТР. Прожекторы с несколькими платами, каждая из которых содержит два или три излучателя, концентрируют тепловые проблемы на меньших подложках. с алюминиевой опорной пластиной и общей теплопроводностью 2–3 Вт/мК, включая диэлектрический слой, которая обычно составляет около 0,003–0,004 дюйма (0,075–0,010 мм).

Автомобильные указатели поворота Светодиоды для указателей поворота обычно имеют мощность в диапазоне 3 Вт. Трехэмиттерный блок рассеивает около 7 Вт тепловой энергии, которую необходимо извлечь из компонента. IMS часто является наиболее эффективным и экономичным тепловым соединением с металлическим шасси. Экстремальные ограничения по размеру и форме могут подтолкнуть разработчиков к выбору подложки с теплопроводностью 3 Вт/мК и диэлектриком 0,002 дюйма или 0,003 дюйма (0,05–0,075 мм).

Мощный моторный привод для электроусилителя рулевого управления Электроусилитель рулевого управления (EPS) и другие механизмы с приводом от двигателя, включая мощные тяговые инверторы в электромобилях, могут создавать еще более серьезные проблемы с терморегулированием. Цели по размеру и надежности модуля могут быть достигнуты с минимальными затратами, используя высокопроизводительный IMS с теплопроводностью 3–4,2 Вт/мК и диэлектриком 0,004–0,006 дюйма (0,10–0,15 мм). Альтернативой является медь прямого соединения (DBC). В устройствах с чрезвычайно высокой мощностью, таких как инверторы, силовые транзисторы могут быть припаяны к слою схемы IMS/DBC в виде голого кристалла, а радиатор с жидкостным охлаждением прикреплен к базовой плате. В некоторых модулях, таких как комбинированное бортовое зарядное устройство (OBC) и преобразователи постоянного тока в постоянный для электромобилей, базовая плата интегрирована с литым металлическим шасси, а технические характеристики определяются после консультации с литейным заводом.

Чтобы загрузить эту бесплатную электронную книгу, опубликованную I-Connect007, нажмите здесь.

Чтобы просмотреть всю библиотеку электронных книг I-Connect007, нажмите здесь.