Dans l'électronique moderne, les appareils deviennent de plus en plus puissants, ce qui augmente le défi : évacuer efficacement la chaleur tout en conservant des formes compactes est loin d'être trivial.
C'est précisément là que Cu-IMS (substrats métalliques isolés au cuivre) à la pointe de la technologie. Avec un noyau en cuivre massif, des couches isolantes intelligemment adaptées et des pistes conductrices en cuivre usinées avec précision, ils transforment des défis électriques et surtout thermiques complexes en solutions fiables et particulièrement durables - des premiers prototypes à la production en série.
Que sont les Cu-IMS
Les Cu-IMS sont des circuits imprimés spéciaux basés sur un noyau de cuivre massif. Au-dessus de ce noyau se trouve une fine couche d'isolation diélectrique sur laquelle sont appliquées les pistes conductrices en cuivre. La différence décisive par rapport aux IMS en aluminium pour la production en volume à bas prix réside dans le matériau du noyau :
- Le cuivre au lieu de l'aluminium. Alors que l'aluminium conduit environ 200 W/mK, le cuivre atteint environ 400 W/mK.
Une couche diélectrique optimisée thermiquement et le doublement de la conductivité thermique grâce au changement de matériau de l'aluminium au cuivre permettent de relever les défis thermiques de manière beaucoup plus efficace tout en améliorant les performances électriques.
Un avantage décisif lorsque chaque degré en moins compte, en particulier pour les LED de puissance et leur température de puce.
Structure
-
Noyau de cuivre
assure une excellente conduction thermique (env. 400 W/mK)
1 - 1,5 mm d'épaisseur -
Couche d'isolation
une couche diélectrique particulièrement conductrice de chaleur
38-152 µm d'épaisseur
Conductivité thermique de 1,3 à 3,0 W/mK -
Feuille de cuivre
Support pour les pistes conductrices
typiquement de 35 à 210 µm d'épaisseur.
Avantages du Cu-IMS
Les circuits imprimés Cu-IMS évitent la formation de points chauds et sont donc utilisés là où la chaleur et la puissance dissipée sont plutôt ponctuelles/concentrées.
- Gestion thermique supérieure : Le cuivre conduit deux fois mieux la chaleur que l'aluminium.
- Haute résistance au cyclage & durée de vie : Avantage particulier pour les LED de puissance : des températures de puce plus basses contrôlées évitent les effets lumineux négatifs, mais aussi pour les grands paquets de composants.
- Capacité de charge plus élevée : Parfait pour l'électronique de puissance avec une densité de puissance dissipée élevée.
- Robustesse mécanique : Les Cu-IMS se déforment moins et sont plus stables dimensionnellement que les Al-IMS.
- Liberté de conception : Espacement étroit des pistes, construction compacte et grande fiabilité
- Optimal aussi pour Composants avec connexion heatsink à potentiel
- Base en cuivre entièrement isolée électriquement, donc pas de matériau isolant TIM (Thermal Interface Material) nécessaire
Applications typiques de Cu-IMS
Les circuits imprimés Cu-IMS évitent la formation de points chauds et sont donc utilisés là où la chaleur et la puissance dissipée sont plutôt ponctuelles/concentrées.
- Technologie LED : LED haute performance à longue durée de vie et à fort dégagement de chaleur
- Automobile : Projecteurs à LED
- Électronique de puissance : Inverseurs, commandes de moteur, circuits en pont de puissance
- Industrie & Télécommunications : Commandes, unités d'alimentation
Fabrication, conseil et assurance qualité
La fabrication de Cu-IMS ressemble aux processus classiques de fabrication de circuits imprimés, mais nécessite un soin particulier :
-
Usinage mécanique :
Le perçage et le fraisage sont plus exigeants en raison du noyau de cuivre. -
Règles de mise en page :
se limitent à quelques règles, une attention particulière est accordée au plus petit diamètre de perçage -
Finition de surface :
Sur les substrats à noyau de cuivre, des procédés tels que l'étamage chim. Etain chimique ; Galv. Ni/Au ; OSP ; Galv. Ni/Au ; fil d'or - voir les articles de blog sur les traitements de surface.
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- Règles de conception pour toutes les technologies
- Exemples pratiques et conseils pour une conception économique
Vous trouverez ici toutes nos règles de conception pour Cu-IMS :
Nous avons pu optimiser continuellement la technologie Cu-IMS pendant de nombreuses années. Nous parvenons ainsi à proposer des échantillons et une production en série au même niveau de qualité élevé - un avantage que les développeurs et les acheteurs apprécient tout autant.
Mais la technologie seule ne suffit pas : ce qui compte, c'est la manière dont on l'utilise. C'est pourquoi nous accompagnons nos clients très tôt avec des conseils personnalisés et assurent avec une d'une assurance qualité complète pourLe système de contrôle de la qualité permet de s'assurer que chaque circuit imprimé répond exactement aux exigences.
Nous nous assurons ainsi que nos clients ne reçoivent pas simplement un circuit imprimé standard, mais une solution sur mesure, à la pointe de la technologieNous vous proposons une gamme de produits adaptés à vos besoins spécifiques.
Conclusion : quand le Cu-IMS est-il rentable ?
Avec leur noyau en cuivre massif et leur couche isolante optimisée, les circuits imprimés Cu-IMS offrent non seulement une conductivité thermique supérieure, mais aussi une stabilité mécanique ainsi qu'une durée de vie et une fiabilité élevées. Ces caractéristiques en font le choix idéal pour les applications exigeantes dans des domaines tels que la technologie des LED de puissance. En combinant une technologie innovante et des conseils personnalisés, nous veillons à ce que chaque circuit imprimé Cu-IMS réponde non seulement aux normes de qualité les plus élevées, mais aussi aux besoins spécifiques de nos clients. Nous transformons ainsi des défis complexes en solutions fiables et durables, à la hauteur de vos exigences spécifiques.
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