PCB IMS

Il PCB IMS è un efficiente circuito di dissipazione del calore, la cui conduttività termica è da 8 a 12 volte quella dell'FR-4. Se il vostro progetto ha requisiti estremamente elevati per la dissipazione del calore, FS Technology è in grado di fornirvi la migliore soluzione di qualità.

Catalogo dei tipi di PCB

Definizione di IMS PCB

Il termine IMS è l'acronimo di "Insulated Metal Substrate" (substrato metallico isolato) e un PCB IMS è talvolta chiamato anche circuito stampato con anima in metallo. Come suggerisce il nome, i PCB IMS hanno uno strato metallico come strato interno per migliorare le proprietà termiche del PCB. 

Ogni volta che c'è la necessità di dissipare il calore da componenti ad alta potenza sul PCB o se c'è un requisito di elevata stabilità dimensionale, allora il PCB IMS si dimostra degno di utilizzare questo tipo di PCB. Questo tipo di scheda offre un'eccellente conduttività termica grazie all'utilizzo di nuclei in alluminio.  

In genere, l'alluminio e il rame sono utilizzati come strati interni negli IMS, perché entrambi sono più economici e forniscono un'eccellente conduttività termica, oltre a essere leggeri. Per gli ambienti ad alta temperatura, infiammabili e ad alta potenza, sono spesso considerati la prima scelta per i progetti perché schermano i componenti sensibili e assorbono il calore.

Processo di gestione termica nei circuiti IMS 

I circuiti stampati IMS sono generalmente noti per le loro proprietà di gestione termica, in quanto offrono un'eccellente conduttività termica, il che significa che questi circuiti hanno una bassa resistività termica. Poiché i metalli sono considerati eccellenti conduttori di calore, grazie a questa proprietà del metallo le schede IMS offrono anche una buona conduzione del calore, poiché queste schede utilizzano il metallo come strato di base.  

La conduttività termica e la resistività termica sono due caratteristiche indirettamente proporzionali del PCB; se la conduttività termica del PCB è elevata, la sua resistività termica deve essere inferiore. La conducibilità termica aiuta le schede IMS nella gestione del calore. La conducibilità e la resistività termica assicurano che qualsiasi PCB sia in grado di lavorare in ambienti difficili e ad alta temperatura; inoltre, questa caratteristica garantisce elevate prestazioni del PCB.  

Una delle caratteristiche principali delle schede IMS è la resistività termica. La resistenza termica valuta anche il modo in cui una sostanza resiste al flusso di calore a diverse temperature, il che consente alle schede IMS di funzionare anche in ambienti ad alta temperatura. 

I PCB IMS hanno uno strato a base di rame per il controllo del calore. Anche questo strato è realizzato in lega di rame e ha uno spessore di 1,6 mm o 1,0 mm. In alcuni casi, è possibile utilizzare l'alluminio come strato metallico al posto del rame; la scelta dello strato metallico dipende dai requisiti del progetto. In alcuni casi, i vias termici possono essere improduttivi, poiché richiedono la perforazione del metallo conduttore. In questi casi, l'isolamento termico può essere insufficiente. 

In questo caso, è preferibile utilizzare PCB IMS senza vias termici. Ciò è dovuto alla capacità del metallo di trasportare il calore rispetto ai vias forati, che danneggiano lo strato altamente conduttivo del PCB IMS. Oltre alle proprietà di dissipazione del calore, il substrato metallico offre anche un supporto strutturale al PCB. Lo strato dielettrico fornisce caratteristiche di dissipazione del calore e resistenza dielettrica e consente ai progettisti di PCB di realizzare PCB compatti. Poiché i PCB compatti e altamente densi generano più calore, lo strato metallico dell'IMS lo dissipa in modo più efficiente, aumentando la durata del PCB e quindi le prestazioni.

Vantaggi della scelta di un produttore cinese di PCB IMS

Con il progredire della tecnologia e l'aumento delle richieste degli utenti, in alcuni casi diventa necessario utilizzare il PCB IMS grazie ai suoi diversi vantaggi.

Eccellente dissipazione del calore

Essendo il fulcro dell'economia nazionale e della potenza militare, le apparecchiature elettroniche risentono del tasso di conversione dei circuiti stampati e più di 75% dell'energia elettrica dissipata viene convertita in calore residuo. Se non si riesce a risolvere i problemi di dissipazione del calore residuo e di controllo della temperatura generati dai componenti e dalle apparecchiature elettroniche, la temperatura dell'apparecchiatura elettronica finita aumenterà, con conseguente diminuzione delle prestazioni di lavoro del dispositivo, compromissione dell'affidabilità del dispositivo e dell'apparecchiatura e persino superamento del limite di temperatura di funzionamento consentito. E bruciare. Con la graduale fermentazione dei problemi di gestione termica, è diventata la principale preoccupazione di PCBA produttori di oggi. Il cuore della soluzione del problema della gestione termica dei dispositivi elettronici è il PCB IMS. Esso fornisce la migliore soluzione ai problemi di dissipazione del calore, trasferendo in modo efficiente il calore tra i diversi strati del laminato PCB e infine all'ambiente circostante.

Schermo elettromagnetico

Da quando siamo entrati nel XXI secolo, i dispositivi elettronici sono diventati una parte indispensabile della vita, ma l'uso eccessivo di questi dispositivi elettronici provoca alcuni danni alle persone e all'ambiente. Ad esempio, telefoni cellulari, computer, radio e altri dispositivi di trasmissione generano onde elettromagnetiche di diverse lunghezze d'onda e frequenze quando sono in uso. Con l'aumento del numero e della frequenza di utilizzo dei dispositivi elettronici da parte dell'uomo, è emerso un nuovo tipo di fonte di inquinamento: l'inquinamento elettromagnetico.

Per difendersi da questo pericolo, IMS è particolarmente bravo. Il substrato metallico di questo PCB funge anche da schermo elettromagnetico, il che significa che fornisce un piano di massa attivo al circuito. Ciò contribuisce a ridurre le tracce di rame e, di conseguenza, il costo complessivo del PCB. 

Proprietà termiche

I PCB IMS offrono un'eccellente conducibilità termica, il che significa che queste schede offrono una minore resistività termica, grazie alla presenza di strati dielettrici al loro interno. In genere, la conducibilità termica dei PCB IMS varia da 0,8 a 3 W/c.k. L'immagine seguente mostra il confronto tra il PCB FR-4 e il PCB IMS.

                                                                        Profilo termico del PCB FR-4  Profilo termico del PCB IMS

Immunità al fuoco

Poiché i PCB IMS sono costituiti da metalli e circuiti, il calore e gli incendi non possono intaccare i metalli. Ciò significa che i PCB IMS offrono una maggiore immunità agli incendi rispetto agli altri PCB standard. Questa proprietà dei PCB IMS consente di utilizzarli per circuiti ad alta potenza, soprattutto quando devono operare in un ambiente ad alta temperatura. 

Peso inferiore

Come nelle schede IMS, il metallo è il materiale di base, che le rende rispettose dell'ambiente, con una maggiore conduttività e un peso inferiore rispetto alle altre schede PCB convenzionali realizzate in resina epossidica. 

Applicazione del pcb con substrato metallico isolato

Proprietà come la bassa resistività termica e l'elevata conduttività termica fanno sì che i PCB IMS siano ampiamente utilizzati in diversi settori. Queste proprietà ne consentono l'utilizzo in circuiti ad alta densità con una maggiore durata operativa. Di seguito sono riportate alcune delle applicazioni dei PCB IMS:

Elettronica di potenza: L'elettronica di potenza richiede un'elevata commutazione, con conseguente produzione di calore eccessivo. Poiché l'IMS offre un'efficiente dissipazione del calore, l'uso di questi PCB è più spesso consigliato in questi scenari. 

Relè allo stato solido: Questi relè sono utilizzati nei circuiti di commutazione e pilotaggio degli optoaccoppiatori. Questo circuito richiede un posizionamento dei componenti molto denso e congestionato, con conseguente produzione di calore sulla scheda. Per questo motivo, vengono generalmente utilizzati PCB IMS, che assorbono il calore e lo dissipano nell'ambiente circostante. 

Industria automobilistica: I PCB IMS sono generalmente utilizzati in diverse parti dei veicoli, come il servosterzo, il circuito di controllo del motore e i fari.

Tecnologia LED: I PCB IMS garantiscono una migliore dissipazione del calore. Il calore generato dai LED può diffondersi facilmente quando si utilizzano i PCB IMS. Inoltre, il valore di conducibilità termica dei PCB IMS è significativamente maggiore rispetto a quello dei normali PCB. Di conseguenza, i PCB IMS sono ideali per la tecnologia LED.

Apparecchiature per computer: I PCB IMS sono utilizzati anche nei computer, come i moduli di alimentazione o le schede madri, grazie alle proprietà di dissipazione del calore, che svolgono un ruolo fondamentale per il corretto funzionamento di un computer. 

Questo tipo di PCB offre diverse caratteristiche che li rendono adatti a un'ampia gamma di applicazioni. Inoltre, sono resistenti al calore e lo distribuiscono efficacemente. Anche il materiale di substrato metallico più economico conduce il calore meglio della maggior parte dei materiali di substrato. I PCB IMS conferiscono anche prestazioni meccaniche e robustezza alle apparecchiature elettroniche. Inoltre, un PCB IMS può essere utilizzato con un'ampia gamma di dispositivi a montaggio superficiale.

Questo articolo fornisce un'introduzione più completa all'IMS, un PCB con un eccellente sistema di gestione termica. Leggendo l'articolo, è possibile avere una comprensione più approfondita del sistema FS Technology. Produzione di PCB in dettaglio. In passato, FS Technology ha aderito al punto di vista del mutuo vantaggio e della simbiosi per fornire ai clienti servizi PCBA chiavi in mano di alta qualità. Se il vostro progetto lo richiede, FS Technology farà del suo meglio.

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