Resistencia térmica del cobre de la PCB

Fórmula

Descripción

La conducción de calor a través de pistas y planos de cobre en una PCB sigue la ley de Fourier. La resistencia térmica depende de la longitud del recorrido, el área de la sección transversal y la conductividad térmica del cobre (385 W/(m·K)). Los planos de cobre y las pistas anchas actúan como disipadores de calor eficaces, conduciendo el calor desde los componentes calientes hacia las zonas más frías de la placa. La conductividad térmica del FR-4 es mucho menor (0,25-0,3 W/(m·K)), por lo que el calor se propaga principalmente a través de las capas de cobre. Las vías térmicas que conectan planos de cobre en distintas capas mejoran significativamente la transferencia vertical de calor.

Variables

• Rth — Resistencia térmica (°C/W)
• d — Longitud del recorrido de conducción (m)
• A — Área de la sección transversal del cobre (m²)

Notas prácticas

Para un plano de cobre de 1 oz (35 µm), de 1 cm de ancho y 1 cm de largo: A = 0,035 mm × 10 mm = 0,35 mm² = 3,5 × 10⁻⁷ m², d = 0,01 m, Rth = 0,01/(385 × 3,5e-7) = 74 °C/W. Un cobre más ancho y grueso reduce drásticamente la resistencia térmica. El cobre de 2 oz reduce la resistencia a la mitad. Las capas internas conducen el calor mejor que las externas porque están intercaladas entre FR-4, que proporciona cierto aislamiento del ambiente, manteniendo la temperatura del cobre más uniforme.