PCB in FR4 o in alluminio (IMS): quale Le serve?
Un breve confronto per progettisti: conduzione del calore, numero di strati, fori metallizzati, applicazioni tipiche e cosa indicare in fase d’ordine.
La risposta breve
Scelga l'FR4 per l’elettronica generale: offre da 1 a 6 strati, fori passanti metallizzati e routing denso. Scelga una scheda in alluminio (IMS) quando il calore è il vero vincolo del progetto: illuminazione LED, alimentatori, driver di motori e altre schede con componenti che devono essere raffreddati attraverso la scheda.
Confronto affiancato
| Caratteristica | FR4 | Alluminio IMS |
|---|---|---|
| Struttura | Core in vetro-epossidico con rame, da 1 a 6 strati | Circuito di rame, sottile dielettrico termico, solida base di alluminio |
| Conduzione del calore | Circa 0,3 W/m·K — praticamente un isolante | Dielettrico tipicamente da 1 a 8 W/m·K circa, il calore fluisce nell’alluminio |
| Strati di rame | 1, 2, 4 o 6 | Di solito uno |
| Fori passanti metallizzati | Sì | Normalmente nessuno — un foro metallizzato andrebbe in corto con la base di alluminio |
| Applicazioni tipiche | Controllori, interfacce, sensori, elettronica di consumo e industriale | Illuminazione LED, alimentatori switching, controllori di motori, elettronica di potenza automotive |
| Separazione delle schede | Fresatura o V-cut | Quasi sempre fresatura |
| Dimensione massima in PCB-ELECTRA | 390 × 520 mm (1–2 strati), 335 × 440 mm (4–6 strati) | 390 × 520 mm |
| Serigrafia standard | Bianca | Nera |
Quando scegliere l’alluminio IMS
- LED o componenti di potenza dissipano calore che deve lasciare rapidamente la scheda.
- Il circuito può essere instradato su un solo strato di rame.
- La scheda sarà montata su un dissipatore o su un telaio metallico.
- Desidera una scheda meccanicamente rigida che non si deformi con il calore.
Legga com’è costruita una scheda IMS e quali regole di layout si applicano nella pagina PCB IMS in alluminio.
Quando restare sull’FR4
- Il progetto richiede più di uno strato di rame o fori passanti metallizzati.
- Il routing è denso (microcontrollori, componenti a passo fine, interfacce).
- Il calore è moderato e può essere gestito con area di rame o con un dissipatore sul componente.
Per più strati veda le schede doppia faccia, a 4 strati e a 6 strati, oppure la pagina monofaccia per i progetti semplici.
Cosa indicare in fase d’ordine
- FR4: spessore 0,51–2,4 mm, rame 18, 35, 50 o 70 µm, temperatura di transizione vetrosa Tg 135 °C (standard), 150 °C o 170 °C.
- Alluminio IMS: spessore della base e conducibilità termica del dielettrico; le leghe di base tipiche sono 5052 e 6061.
- Entrambi: colore di solder mask e serigrafia, finitura superficiale (HASL senza piombo) e contorno.
Tutte le opzioni si impostano nel calcolatore di prezzo, che fornisce una stima immediata in euro. Se non è sicuro di quale materiale si adatti al Suo progetto, ci contatti: i nostri ingegneri La consigliano prima dell’ordine.
Domande frequenti
Quanti strati di rame ha una scheda in alluminio?
Uno. Se servono più strati di rame, usi l’FR4.
Quando una scheda in alluminio è la scelta migliore?
Quando bisogna smaltire calore, ad esempio con LED e stadi di potenza, perché la base metallica allontana il calore dai componenti.
Una scheda in alluminio viene collaudata elettricamente?
Sì. Ogni scheda è sottoposta a un test elettrico al 100% (cortocircuiti e circuiti aperti, flying probe) e ad AOI, e le schede in alluminio ricevono anche un test di isolamento ad alta tensione (hi-pot).
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