Termiczna analiza MES obwodów drukowanych

W artykule porównano dwie metody wykonania obwodów drukowanych: klasyczną, wykorzystująca laminat FR-4 oraz nową, z materiałem na podłożu metalowym (IMS), dedykowaną do obwodów silnoprądowych. Dodatkowo zaproponowano sposób modelowania obwodów za pomocą metody elementów skończonych (MES). Wykorzystany model termiczny dobrze opisuje obwód PCB. Różnice pomiędzy temperaturą obliczoną oraz mierzoną nie przekraczają 4%. Model termiczny umożliwia obliczenie rozkładu temperatury w obwodach PCB oraz pozwala na znaczne zwiększenie gęstości mocy obwodów PCB przez optymalizację rozmieszczenia elementów oraz użycie materiałów IMS

---

Two methods of construction of printed circuit boards are compared: standard one, using FR-4 laminate, and novel one with material on a metal substrate (IMS), dedicated to high-current circuits. The method of modeling of PCB circuits based on finite element method (FEM) is also proposed. The presented thermal model correctly represents PCB circuit. Difference between calculated and measured temperature is less than 4 %. Thermal model makes it possible to calculate temperature distribution in the PCB and enables significant increase in the power density of PCB by optimizing the arrangement of elements and use of IMS material.