Pour les cartes PCB actuellement appliquées aux phares à LED, il existe principalement quatre types de matériaux, PCB FR4, PCB en aluminium, PCB en cuivre et PCB en céramique. C'est une bonne affaire de comprendre les distinctions entre ces quatre types de PCB. Le PCB que vous choisissez dépend de la conception du circuit du phare.
PCB FR4 contre PCB en aluminium
Comparaison de prix
Dans la comparaison des coûts, le PCB en aluminium est plus cher que le FR4, ainsi que des performances supérieures.
Conductivité thermique
Les PCB en aluminium ont une grande capacité de conductivité thermique que FR4, ce qui les fait jouer un rôle important dans la technologie d'éclairage LED.
Pratiques technologiques
Le matériau diélectrique à conductivité thermique du PCB en aluminium est un pont thermique qui relie les composants et la plaque métallique. Il peut transférer automatiquement la chaleur vers le dissipateur thermique à travers le noyau. Un circuit imprimé à support en aluminium est assemblé avec un support en aluminium, une couche diélectrique hautement conductrice de la chaleur et la couche de circuit standard. La couche de circuit est une mince carte de circuit imprimé collée au support en aluminium. Quant au circuit imprimé FR4, il reprend les pratiques d'usinage normales : perçage, fraisage, rainurage en V, fraisage contre-alésage. Il a donc besoin d'un dissipateur thermique supplémentaire pour conduire la chaleur depuis la couche de circuit. Ou il y aura des points chauds potentiellement dommageables.
PCB en aluminium contre PCB en cuivre
Comparaison de prix
Le circuit imprimé en cuivre est le type le plus cher de carte de circuit imprimé à noyau métallique. La conductivité thermique est bien meilleure que celle des PCB en aluminium, ce qui est généralement utilisé dans la conception de circuits haute fréquence.
Conductivité thermique
La conductivité thermique du PCB en cuivre est deux fois plus élevée que celle du PCB en aluminium. Plus la conductivité thermique est élevée, plus l'efficacité de transfert est élevée et meilleure est la diffusivité thermique. Le PCB en cuivre a besoin d'une feuille de cuivre épaisse pour sa grande capacité de transport de courant.
Pratiques technologiques
Comme le PCB en cuivre doit posséder un grand courant porteur, une feuille de cuivre épaisse est nécessaire, généralement, l'épaisseur est de 35 μm ~ 280 μm. Un circuit imprimé en cuivre lourd est produit de la même manière en gravant un matériau de panneau laminé recouvert de cuivre épais. Il a utilisé la technologie de placage et une combinaison de placage et de gravure pour former les caractéristiques de cuivre lourd qui entraînent des traces de parois latérales et des contre-dépouilles ignorables. Le circuit imprimé en cuivre peut être gravé d'un motif élaboré et transformé en une plate-forme convexe. Les composants peuvent être attachés à la plate-forme pour obtenir l'effet d'une excellente mise à la terre et dissipation thermique.
PCB en céramique
Comparaison de prix
Les PCB en céramique ne peuvent être vus que dans les produits haut de gamme, les produits bas de gamme n'en auraient pas. Mais ces dernières années, de plus en plus de PCB en céramique utilisés sur les produits LED, le coût est moins cher qu'auparavant. Il prend progressivement place sur l'ensemble des cartes de circuits imprimés pour réduire la complexité de conception et de fabrication ainsi que nous en améliorons les performances.
Conductivité thermique
Avec la caractéristique exceptionnelle d'une température de travail élevée, d'un faible coefficient de dilatation, d'une conductivité thermique élevée, d'une bonne isolation et de performances thermiques, fait la différence du matériau lui-même, les matériaux céramiques ont plus d'avantages que le MCPCB. Le circuit imprimé en céramique présente une conductivité thermique efficace élevée.
Pratiques technologiques
Les PCB en céramique sont capables de fournir des solutions optimales pour vaincre les défaillances du cycle thermique car ils partagent un CTE compatible avec le support de puce en céramique sans plomb et présentent une conductivité thermique plus élevée, une stabilité et une inertie plus élevées. Trois catalogues de pratiques en matière de PCB en céramique : PCB en céramique co-cuit à haute température, PCB en céramique co-cuit à basse température et PCB en céramique à couche épaisse.
PCB monocouche vs PCB double couche
En général, les PCB FR4, les PCB en aluminium, les PCB en cuivre et les PCB en céramique peuvent tous être transformés en PCB à une seule couche ou en PCB à double couche.
PCB monocouche
Le PCB monocouche est le plus couramment utilisé car il est facile à concevoir et à mettre en pratique. Ce PCB recouvrait un matériau conducteur sur un côté de la carte. PCB monocouche avec une bonne dissipation thermique, chaque puce dissipe la chaleur sur un PCB, le phare LED peut être dans une lumière élevée. Mais la largeur de deux puces de deux PCB à une seule couche est trop large, c'est-à-dire supérieure à 3 mm. Limité par la largeur, il ne peut pas simuler le fil de tungstène de l'ampoule halogène, le faisceau lumineux n'est pas clair avec une zone sombre.
PCB double couche
Ce PCB couvrait deux matériaux conducteurs des deux côtés de la carte. Il fournit une distance plus proche entre les deux côtés des puces, qui est similaire à l'épaisseur du fil de tungstène de l'ampoule halogène. Pour ce résultat, il imite les formes émettrices de lumière de l'ampoule halogène, le faisceau lumineux est meilleur. Cependant, les deux côtés des puces dissipent la chaleur sur un circuit imprimé, la chaleur ne peut pas être trop élevée, ce qui limite la lumière du phare à LED.
Il ne s'appuie pas sur la zone du PCB concernant le problème de dissipation thermique du PCB. La technologie de gestion thermique est un autre élément central de l'application PCB. Dans le prochain article, je parlerai de la technologie de gestion thermique des cartes de circuits imprimés (PCB), en particulier de la technologie SINKPAD, c'est la solution efficace à l'éclairage à led automobile.
