Circuit imprimé à base de cuivre avec chemins thermiques et électriques séparés

PCB à base de cuivre (Copper Core PCB)

Le PCB à base de cuivre (Copper-based PCB ou Copper Core PCB) est un type de circuit imprimé recouvert de cuivre qui utilise le cuivre comme matériau de base. Sa structure est similaire à celle des PCB en aluminium et se compose généralement de trois parties : la base en cuivre, la couche isolante et la feuille de cuivre. Les circuits imprimés en cuivre se caractérisent par une conductivité thermique extrêmement élevée et une excellente résistance mécanique, ce qui leur permet de dissiper rapidement et efficacement la chaleur générée par les composants électroniques. Ils sont largement utilisés dans les produits électroniques à haute puissance, haute température et haute fiabilité, tels que les amplificateurs de puissance, les dispositifs de communication, les modules de puissance, l’électronique automobile et l’éclairage LED.

Principales caractéristiques des circuits imprimés à base de cuivre

1. Conductivité thermique extrêmement élevée, bien supérieure à celle des circuits imprimés en aluminium et des circuits imprimés FR-4 standard.
2. Excellentes performances en matière d’isolation électrique et de traitement mécanique.
3. Ils peuvent supporter des courants et des densités de puissance plus élevés, ce qui les rend adaptés à l’électronique haut de gamme et aux applications exigeant une dissipation thermique rigoureuse.

Principales applications des circuits imprimés à base de cuivre

1. Équipements électroniques de haute puissance : amplificateurs de puissance, modules de puissance élevée, onduleurs, etc., pour lesquels une dissipation thermique efficace et une capacité de courant élevée sont nécessaires.
2. Produits d’éclairage à DEL : lampes à DEL de haute puissance, lampadaires à DEL, lampes à DEL pour l’automobile, écrans à DEL, etc., qui peuvent réduire efficacement la température de jonction des DEL et prolonger leur durée de vie.
3. Électronique automobile : unités de contrôle du moteur, modules de distribution d’énergie, chargeurs embarqués, éclairage automobile, etc., où la dissipation de la chaleur et la fiabilité sont essentielles.
4. Équipements de communication : amplificateurs de puissance pour stations de base, modules RF, filtres, dispositifs de communication à micro-ondes, etc., nécessitant une forte dissipation de la chaleur et une grande stabilité.
5. Contrôle industriel : alimentations à découpage à haute fréquence, pilotes de moteur, convertisseurs de fréquence, équipements d’automatisation industrielle, etc., utilisés dans des systèmes de contrôle électronique à haute puissance et à haute température.
6. Équipement médical : alimentations médicales, équipement d’imagerie médicale, appareils de thérapie laser, etc., où la dissipation de la chaleur et la sécurité sont essentielles.
7. Aérospatiale et domaine militaire : systèmes radar, équipements de navigation, systèmes de puissance et autres composants électroniques nécessitant une grande fiabilité et une adaptation à des environnements extrêmes.
8. Secteur des nouvelles énergies : onduleurs photovoltaïques, convertisseurs d’énergie éolienne, systèmes de gestion des batteries et autres cartes de contrôle de la puissance pour les nouveaux appareils énergétiques.
9. Électronique grand public : équipements audio haut de gamme, consoles de jeu, modules d’alimentation pour maisons intelligentes et autres produits nécessitant une dissipation thermique et des performances élevées.

Circuit imprimé en cuivre à séparation thermoélectrique

Le circuit imprimé en cuivre à séparation thermoélectrique est un circuit imprimé en cuivre à structure spéciale, principalement utilisé pour améliorer les performances de dissipation thermique et la fiabilité de l’isolation électrique des produits électroniques. La « séparation thermoélectrique » signifie que le chemin de conduction thermique et le chemin électrique sont conçus indépendamment et séparément, ce qui permet une dissipation efficace de la chaleur tout en garantissant une excellente isolation électrique.

Structure du circuit imprimé en cuivre à séparation thermoélectrique

1. Au bas des composants nécessitant une dissipation thermique efficace, une fenêtre est ouverte directement sur la base en cuivre et remplie de matériaux à haute conductivité thermique (tels que des pièces en céramique, des piliers en cuivre ou des blocs en cuivre), permettant à la chaleur générée par les composants d’être directement transférée à la base en cuivre, tandis que la connexion électrique passe toujours par la couche isolante et le circuit en feuille de cuivre.
2. De cette manière, la chaleur est directement dissipée par le pilier ou la fenêtre de conduction thermique, tandis que le courant passe toujours par le circuit sur la couche isolante – les chemins thermiques et électriques sont séparés et n’interfèrent pas l’un avec l’autre.

Principaux avantages des circuits imprimés en cuivre à séparation thermique et électrique

1. Améliore considérablement l’efficacité de la dissipation de la chaleur, ce qui convient particulièrement aux diodes électroluminescentes de forte puissance, aux dispositifs d’alimentation et à d’autres applications extrêmement sensibles à la chaleur.
2. Garantit la sécurité électrique, en évitant les fuites et les pannes.
3. Permet la miniaturisation et une conception à haute intégration.

Scénarios d’application des circuits imprimés en cuivre à séparation thermoélectrique

• Éclairage LED haute puissance
• Emballage COB
• Phares automobiles
• Modules de semi-conducteurs de puissance
• Autres domaines connexes