Wärmeleitfähigkeit von Platinenkupfer

Philipp Schmälzle schrieb:

Normalerweise machen die Hersteller der ICs Angaben zu verschiedenen Footprints für den jeweiligen Baustein.

Ansonsten fällt mir noch das hier ein:

Gruß Dieter

Philipp Schmälzle schrieb:

Hallo,

freie Konvektion: 3..10 W/(m2*K)

MfG Michael

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Michael Schlegel
Faculty of Electrical Engineering and Information Technology
Chemnitz University of Technology, Germany
http://www.tu-chemnitz.de/~micsch

Philipp Schm=E4lzle schrieb:

ne k=FChlen.

t:=20

Wieso soll der Koeffizient zwischen Platinen-Cu/Luft und normalen=20 Cu/Luft unterschiedlich sein?

Gru=DF Tom.

Thomas Reinemann schrieb:

Hallo,

na wo macht man sonst schon Kupferk=FChlk=F6rper nur 35 =B5m dick und nur= =20 einseitig bel=FCftet?

Bye

Hallo nochmal,

in Fischer, Schlegel: Transistor und Schaltkreistechnik gibt es ein Nomogramm, bei dem ich auf 12 W(m2*K) komme. Alternativ gibt es folgende Formel:

Rthk=3.3*C^0.25/(sqrt(l)*d) + 650*C/A

wobei: d: Dicke des KK im mm A: Flaeche des KK in cm2 l: Al=2.1 W/(K*cm), Cu=3.8 W/(K*cm), Messing=1,1 W/(K*cm), Stahl 0,46 W/(K*cm) C: Einbau senkrecht, blank 0.85 Einbau senkrecht, schwarz 0.43 Einbau waagerecht, blank 1.0 Einbau waagerecht, schwarz 0.5

Die Formel ist allerding fuer Bleche ausgelegt, ob sie fuer Cu-Layer gilt, kann ich nicht garantieren.

MfG Michael

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Michael Schlegel
Faculty of Electrical Engineering and Information Technology
Chemnitz University of Technology, Germany
http://www.tu-chemnitz.de/~micsch

Michael Schlegel schrieb:

Hallo,

vermutlich wird die Formel nur f=FCr beidseitig bel=FCftetes Blech gelten= =2E

Bye

Uwe Hercksen wrote in news: snipped-for-privacy@mew.uni-erlangen.de:

Sind doch Leiterplatten i.A. auch? Vermutlich braucht man nur einen niedrigeren Al-Wert einzusetzen, der sich aus dem 35um Cu + FR4 + Leitfaehigkeit der hoffentlich zahlreich platzierten VIA's ergibt. Steht nur die Frage wie hoch der wohl ist.

Laut

(Kapitel 5 vias) ist lambda fuer FR4=0.3W/mK -> damit muesste man dann mit hauptsachlich einseitiger Waermeabgabe rechnen. Mit eng gesetzten VIA's sind es schon 19W/mK und man kann annehmen, das die Waerme auf beiden Seiten weggeht.

Die anderen PDF's sind auch recht interessant, helfen dem OP aber weniger.

M.

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Philipp Schmälzle schrieb:

das macht nur ca. 50% der Wärmeabfuhr aus, (6+4*(v/(m/s))^0,5)W/(m*K) habe ich als Faustformel notiert.

dann bleiben halt die 6 W/(m*K).

Ist m.W. schon wichtig: durch die Leiterplatte fließt einige Wärme. Auf die Unterseite, aber auch ein paar mm seitlich.

Ganz wesentlich ist aber die Strahlung, ich habe wiederholt von 50% Anteil der Strahlung gelesen. Natürlich nicht, wenn es blankes (glänzendes) Kupfer ist, aber Lötstoplack ist gut.

so einfach wenn das ginge, gäbe es keine Dienstleister (Flomerics, Thermalman), die das mit FEM und viel Erfahrungswerten simulieren.

Die genauesten Ergebnisse bekommt man immer noch durch einen Versuchsaufbau. Wenn man sie messen kann.

Servus

Oliver

P.S.: ich habe mir gelegentlich unter

etwas dazu notiert.

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Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

Oliver Betz wrote in news: snipped-for-privacy@z1.oliverbetz.de:

Interessant. Mal zu den Sparkgaps auf deiner Sammlung: Ich halte die Dinger fuer witzlos, wenn da direkt an der Gap auch eine Diode klemmt. Schreibst du ja auch selber: "Ein BSP450-Ausgang profitiert (unter Spannung) nicht von einer 0.25mm Funkenstrecke, vermutlich ist sie zu langsam: mit oder ohne Funkenstrecke hält er nur

6kV Luftentladung aus." Die Gap ist nicht nur zu langsam, die kann ganz einfach gar nicht zuenden. Damit die Gap zuendet braucht sie 1.5kV, die koennen sich aber gar nicht aufbauen, da die Protectordioden ja schon viel frueher leitend werden (im ns Bereich) und nie auf 2kV kommen (maximal 30V bei einer 10V Z-Diode bei normalen 8kV Entladungen), es sei denn die Energie ist wirklich so hoch, das die Diode zerstoert wird, dann nuetzen die Sparkgaps aber nichts mehr. Ihmo kann das mit den Sparkgaps nur klappen, wenn da eine Induktivitaet dazwischen ist. Ein Leiterzug wird nicht reichen. Sowas wie Ferritperlen oder andere "monolitische" Induktivitaeten mit ein paar uH helfen vermutlich, sofern sie die 2kV Zuendspannung aushalten und nicht vorher selber durchschlagen.

M.

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Oliver Betz wrote in news: snipped-for-privacy@z1.oliverbetz.de:

Also in den PDF's (siehe andres Posting) haben die mit so eine Simu- software 10% Strahlungsanteil ausgerechnet. Aber klar, wenn das Bauteil so dicht eingepackt ist, das praktisch keine Konvektion mehr moeglich ist, bleibt dem Bauteil dann nur noch die Strahlung um die Waerme loszuwerden ;-).

M.

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Uwe Hercksen schrieb:

ur=20

Es geht um den =DCbergang Cu/Luft. Einseitig reduziert die Fl=E4che und d= ie=20

35 =B5m den Querschnitt f=FCr die W=E4rmeleitung, davon ist aber nicht di= e=20 W=E4rmeabgabe an die Luft betroffen.

Bye Tom

Philipp Schmälzle schrieb:

Nur mal so zum Verständnis: stehende Luft hat ein h->unendlich. So kann man nicht rechnen. Das Material der Wärmezuführung ist für die Konvektion egal, für die Wärmestrahlung ist das Material, aber vor allem dessen Oberflächenbeschaffenheit - je rauher, desto mehr Abstrahlung - wichtig.

Um dir mal ein paar "Hausnummern" zu geben: Ein stehender U-Kühlkörper mit

30cm² Fläche, schwarz hat einen Wärmeübergangswiderstand von brutto 20K/W. Damit kannst du also bei grosszügigster Auslegung gerade mal 2 Watt verheizen.

Solltest du die Platine stehend betreiben, und sollten um die Kühlfläche keine hohen Bauteile vorhanden sein, so darfst du mit h=5 W/m²K rechnen. Das ist nicht viel, und wird noch weniger, wenn die Platine waagerecht liegt.

Dann kommt noch Wärmestrahlung hinzu. Der Koeffizient dafür liegt bei 25°C Umgebungstemperatur und ca. 50°C Kupfertemperatur (Platinenkupfer/leicht oxidiert: Epsilon ~ 0,2) bei hr=1,5 W/m²K, also nicht so viel, hat aber den Vorteil, in allen Montagerichtungen gleich zu wirken. Bei einer Lackbeschichtung muss mit anderem Epsilon neu gerechnet werden.

Die Leistung, die man abführen kann liegt also bei Flächen um

10cm²(senkrecht) bei ca. 6,5 Milliwatt/Kelvin. Oder anders herum bei 153 K/W.

Der Konvektions/Strahlunganteil am Gesamtwiderstand ist viel größer als alle Widerstände in den Metallen. Die letzteren kannst du also weglassen.

--
Jan

Matthias Weingart schrieb:

[Sparkgaps und BSP450]

dochdoch, da hat's schon gefunkt. Aber wohl zu spät.

Wie gesagt: die Energie nimmt die Funkenstrecke schon (teilweise) auf, aber gegen kurzfristige, schnelle Überspannungen (latch up) hilft's nicht viel.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

Oliver Betz wrote in news: snipped-for-privacy@z1.oliverbetz.de:

Das koennte sein, dass die Funkenstrecke bei mehrfachen Entladungen hintereinander vielleicht wirkt - irgendwann sind dann doch genug Luftionen da, um den Lichtbogen dann innerhalb von us wieder aufleben zu lassen. Wuerde die Dioden etwas entlasten...

M.

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