Fundamentos de la gestión térmica de PCB en aplicaciones LED de terapia de luz roja

Actualizado: 27 de julio de 2026 | Lectura de 12 minutos

La potencia eléctrica por sí sola no determina la emisión radiométrica de un panel de luz roja. La eficiencia del LED, la corriente de alimentación, la disposición óptica, la distancia de medición y el diseño térmico influyen en la irradiancia que llega al plano objetivo. Un control térmico deficiente puede reducir la estabilidad de la salida y acelerar el envejecimiento de los componentes mucho antes de que el dispositivo falle visiblemente.

La gestión térmica de la PCB conduce el calor desde la unión del LED a través del encapsulado, la soldadura, la placa de circuito, el material de interfaz térmica y el disipador de calor antes de que este se libere al entorno. A medida que cambia la temperatura de la unión, también pueden variar la emisión radiante, la tensión directa y la longitud de onda pico. La magnitud de estos cambios depende del LED, por lo que las especificaciones deben definir el modelo, las condiciones de funcionamiento, la temperatura ambiente, el tiempo de calentamiento, la distancia de medición y el instrumento utilizado, en lugar de basarse en un umbral de temperatura universal.

Los productos compactos, como la mascarilla facial LED de 7 colores RD7 y E49, requieren un diseño térmico específico, ya que sus LED, componentes electrónicos y estructuras en contacto con la piel ocupan un espacio limitado. Sin embargo, la cantidad de LED por sí sola no determina la densidad de calor; también deben considerarse la potencia de entrada real, el ciclo de trabajo, la selección de canales, la eficiencia óptica y el área de refrigeración disponible.

A continuación se explican los mecanismos que provocan la acumulación de calor, cómo influyen la disposición del cobre, las vías térmicas, la selección del sustrato y la refrigeración del sistema en la estabilidad de la salida, y qué métodos de verificación pueden identificar problemas térmicos antes de la producción en masa.

¿Por qué el calor es la variable de rendimiento oculta en las placas de circuito impreso para la terapia con luz roja?

Sección transversal de una placa de circuito impreso multicapa para terapia con luz roja, con flechas de flujo de calor ilustradas.

La gestión térmica de la placa de circuito impreso (PCB) en las aplicaciones de LED para terapia de luz roja controla cómo se transfiere el calor desde la unión del LED a través de la placa y hacia el sistema de refrigeración completo. Un diseño eficaz permite una mayor vida útil de los componentes y una emisión radiométrica más repetible.

No existe un umbral de temperatura de unión universal a partir del cual todos los LED rojos o infrarrojos cercanos pierdan entre un 30 % y un 40 % de su potencia o la mitad de su vida útil. Algunas familias de LED se caracterizan por una temperatura de unión de 85 °C, mientras que sus temperaturas máximas absolutas pueden ser de 120 °C, 135 °C o 150 °C. Los límites relevantes, las curvas de reducción de potencia, las curvas de flujo radiante en función de la temperatura y los datos de vida útil deben obtenerse de la hoja de datos exacta del emisor. Para los dispositivos rojos e infrarrojos cercanos, el flujo radiante y la irradiancia son términos de rendimiento más útiles que el flujo luminoso o los lúmenes.

La longitud de onda pico también varía con la temperatura de la unión, pero el coeficiente depende del emisor. Por ejemplo, una familia de LED rojo intenso indica un coeficiente típico de longitud de onda pico de 0,06 nm/°C y un ancho espectral a media altura de aproximadamente 20 nm. Por lo tanto, un aumento de 30 °C correspondería a un desplazamiento típico de unos 1,8 nm para esa parte, lo que no implica una pérdida generalizada de relevancia biológica. Cuando se especifica un producto compacto con una potencia de 10 mW/cm², se deben indicar la distancia de medición, las condiciones de calentamiento, el modo de funcionamiento y el medidor para que el valor pueda reproducirse.

La placa de circuito impreso (PCB) es una parte importante del circuito térmico, pero no puede separarse de la carcasa, el material de interfaz térmica, el disipador de calor, el ventilador ni el flujo de aire. Un circuito de baja resistencia entre la placa y el disipador de calor resulta ineficaz si el disipador no puede liberar el calor al aire ambiente.

Cinco cosas que debe lograr un diseño de PCB con gestión térmica:

1. Mantenga la temperatura de la unión dentro del rango de funcionamiento reducido del LED seleccionado en el peor de los casos.
2. Limitar la salida radiante y la deriva espectral durante la sesión de funcionamiento prevista.
3. Evitar puntos calientes localizados y diferencias de temperatura excesivas en todo el conjunto.
4. Establecer criterios de verificación de diseño medibles para la estabilidad de temperatura y óptica.
5. Mantener la coherencia entre los prototipos y la producción en masa.

Este enfoque se relaciona directamente con el debate más amplio de nuestro artículo principal sobre la gestión térmica de dispositivos LED de luz roja de alta potencia para fototerapia, donde se examinan en detalle las expectativas regulatorias y el diseño a nivel de sistema.

Principios básicos de la gestión térmica de PCB para aplicaciones LED

Trayectoria de conducción de calor desde la unión del LED a través de la almohadilla de soldadura, el sustrato de la pista de cobre y el disipador de calor.

¿Qué es lo que realmente transfiere el calor dentro de una placa de circuito impreso LED compacta?

En un conjunto LED, están presentes los tres modos clásicos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. La conducción controla la trayectoria interna desde la unión hasta la placa de circuito impreso (PCB) y el disipador de calor, mientras que la convección suele ser el principal mecanismo que disipa el calor del disipador o la carcasa al aire ambiente. La radiación también puede contribuir, dependiendo de la temperatura, el área y la emisividad de la superficie. El elemento limitante es la resistencia térmica más alta en todo el conjunto, no necesariamente el sustrato de la PCB.

La resistencia térmica se expresa en °C/W. La resistencia térmica entre la unión y la carcasa o entre la unión y el punto de soldadura describe el encapsulado del LED, mientras que la placa, la interfaz térmica, el disipador de calor y las rutas ambientales añaden resistencia adicional. La resistencia térmica entre la unión y el ambiente depende del sistema y de las condiciones de prueba; no debe tratarse como un valor fijo del encapsulado que sea independiente del tamaño de la PCB, la carcasa, la orientación o el flujo de aire. Un modelo simplificado útil es:

Rθ,total = Rθ,unión-a-soldadura + Rθ,PCB + Rθ,TIM + Rθ,disipador-a-ambiente

¿Cómo influye la elección del sustrato en ese límite?

La conductividad térmica del sustrato abarca un amplio rango. El laminado FR-4 estándar suele tener una conductividad de entre 0,2 y 0,4 W/m·K. Un sustrato metálico aislado, o MCPCB, es una estructura multicapa que consta de una capa de circuito de cobre, un dieléctrico delgado eléctricamente aislante pero térmicamente conductor, y una base de aluminio o cobre. Valores como 1–4 W/m·K suelen describir la capa dieléctrica, no la base metálica en sí. Dado que el espesor de la capa y la resistencia de la interfaz son importantes, la resistencia térmica o impedancia térmica a través del plano es más útil que asignar un único valor de conductividad a todo el MCPCB. Los sustratos cerámicos varían desde aproximadamente 20 W/m·K para la alúmina hasta alrededor de 170 W/m·K para el nitruro de aluminio.

La construcción de la placa debe seleccionarse en función de la potencia disipada real, el área de la fuente de calor, el ciclo de trabajo, el aumento de temperatura admisible, los requisitos mecánicos y el resto del sistema de refrigeración.

Peso del cobre y su función térmica

Aumentar el grosor del cobre de 1 oz a 2 oz o 4 oz reduce la resistencia eléctrica y puede mejorar la disipación lateral del calor. El beneficio depende del área de cobre y de la trayectoria vertical debajo del LED. Un cobre grueso no puede compensar una almohadilla térmica mal diseñada, un dieléctrico de alta resistencia, una interfaz térmica faltante o un disipador de calor de tamaño insuficiente.

Sistemas térmicos mediante paneles: la autopista térmica vertical

Las matrices de vías térmicas se utilizan comúnmente en placas FR-4 y multicapa para transferir el calor de la almohadilla térmica del LED a una capa inferior de cobre o a un disipador de calor. Su rendimiento depende del grosor de la placa, el diámetro de la vía, la cantidad de vías, el grosor del recubrimiento, el material de relleno y la distancia a la fuente de calor. En una geometría publicada, una vía de 0,6 mm registró aproximadamente 64 °C/W en estado abierto, 42 °C/W con soldadura y 14 °C/W con cobre. Estos valores ilustran la tendencia, pero no son constantes de diseño universales.

Las vías abiertas aún pueden conducir calor, aunque con menor eficacia que las vías rellenas bien diseñadas. Las vías rellenas de cobre generalmente ofrecen la menor resistencia, mientras que también se puede utilizar epoxi o soldadura térmicamente conductores cuando estén validados. En una placa de circuito impreso de una sola capa convencional, la ruta de calor normal es a través del dieléctrico delgado hacia la base metálica; las vías metalizadas genéricas no deben mostrarse conectadas directamente al núcleo metálico sin una construcción eléctricamente aislada y aprobada por el fabricante.

Por lo tanto, la construcción del sustrato, la distribución del cobre, las trayectorias verticales del calor, las interfaces y la refrigeración del sistema deben evaluarse conjuntamente.

Cómo las decisiones de diseño de PCB se traducen en estabilidad de irradiancia en el mundo real

Diseño de PCB anotado que muestra las zonas de colocación de LED, los grupos de vías térmicas, las regiones de vertido de cobre y las aberturas de la máscara de soldadura.

Puede existir una diferencia sustancial entre una prueba de laboratorio breve y el funcionamiento continuo de un conjunto completo de detectores. La temperatura es una de las causas, pero la regulación del controlador, el comportamiento de la fuente de alimentación, el ciclo de trabajo PWM, las pérdidas en los conectores y el calentamiento del instrumento también pueden afectar el resultado. Una especificación de irradiancia como 10 mW/cm² solo es reproducible cuando se definen la longitud de onda, la distancia, el modo de funcionamiento del conjunto, el tiempo de calentamiento, las condiciones ambientales, el medidor y el método de muestreo.

La secuencia de opciones de diseño que controlan esto es aproximadamente la siguiente:

La colocación de la máscara de soldadura requiere contexto. La máscara no debe cubrir una almohadilla del encapsulado que deba soldarse, pero cubrir con una capa protectora las vías térmicas seleccionadas puede ser útil para controlar la difusión de la soldadura. El patrón final debe seguir las recomendaciones de montaje y el diseño de las conexiones del fabricante del LED.

El espaciado de los LED añade otra dimensión. Si se colocan demasiado juntos, aumentan las temperaturas de los puntos calientes locales, ya que los dispositivos adyacentes calientan las almohadillas de soldadura de los demás. Si se separan demasiado, se reduce la uniformidad de la irradiancia a la distancia de tratamiento; se trata de una compensación real, no de una situación en la que una sola regla sirva para todos los diseños. El espaciado adecuado depende de la conductividad lateral del sustrato y de la especificación de uniformidad de irradiancia deseada.

Las máscaras multilongitud de onda introducen una complicación adicional, ya que los canales de longitud de onda pueden utilizar diferentes materiales semiconductores, voltajes directos, corrientes, ciclos de trabajo y eficiencias ópticas. Una máscara de 193 LED y siete longitudes de onda, etiquetada como 5 V/1 A, tiene una entrada máxima nominal de 5 W, pero este valor no revela la potencia disipada por cada canal de longitud de onda. El análisis térmico debe utilizar la topología real del circuito y la corriente, el voltaje directo, el ciclo de trabajo, las pérdidas del controlador y la potencia óptica emitida por canal. Un voltaje directo más alto por sí solo no es suficiente para identificar la zona más caliente.

Estas interacciones deben revisarse antes de la publicación de Gerber y luego confirmarse en prototipos ensamblados, ya que los cálculos de diseño por sí solos no pueden capturar todas las variaciones de material, ensamblaje, carcasa y flujo de aire.

Evaluación y prueba del rendimiento térmico de la placa de circuito impreso antes de la producción.

Ingeniero utiliza una cámara termográfica para inspeccionar una placa de circuito impreso LED iluminada con un punto caliente visible en la pantalla de falso color.

Creencia común: una placa que pasa la inspección visual y se ilumina correctamente es térmicamente aceptable.

La función óptica y la idoneidad térmica son cuestiones de verificación independientes. Una placa puede iluminarse correctamente durante una comprobación breve y seguir calentándose durante el funcionamiento continuo de la matriz completa. El aumento final de temperatura y el tiempo necesario para alcanzar el estado estacionario dependen del producto y deben medirse.

Comience con una estimación de la resistencia térmica basada en la disipación de potencia real y el conjunto térmico completo. Posteriormente, se puede utilizar el análisis de elementos finitos o la dinámica de fluidos computacional cuando la densidad de potencia, la geometría de la carcasa, el flujo de aire o el riesgo del proyecto justifiquen un modelo más detallado. La simulación es valiosa, pero debe validarse con mediciones del prototipo.

La validación a nivel de laboratorio confirma o cuestiona la simulación. Existen tres métodos estándar:

• La medición puntual con termopar consiste en colocar un termopar de calibre fino sobre o cerca de la almohadilla de soldadura del LED. Proporciona una temperatura real, pero solo en un punto, y el error de colocación introduce incertidumbre.
• La termografía infrarroja (imágenes de cámara térmica) mapea los patrones de temperatura superficial en toda la matriz. La emisividad, las reflexiones, el ángulo de visión, el enfoque y el acabado superficial deben controlarse antes de que los valores de temperatura se traten como datos cuantitativos.
• La estimación de la temperatura de la unión mediante tensión directa utiliza un coeficiente de temperatura calibrado de la tensión directa para estimar la temperatura de la unión. Puede ser precisa para el LED bajo prueba, pero requiere una secuencia controlada de calibración y medición.

La prueba de funcionamiento continuo integra estos métodos. Ejecute la combinación de LED prevista para el peor caso con la tensión de entrada, la temperatura ambiente, la orientación y el modo de funcionamiento definidos hasta que el cambio de temperatura caiga por debajo de un criterio de estabilidad documentado. Registre la temperatura del punto de soldadura o de la placa del LED, la temperatura del disipador de calor y de la carcasa, la corriente, el espectro y la irradiancia en el plano de tratamiento definido. Estime la temperatura de la unión utilizando la resistencia térmica del LED seleccionado o un método de tensión directa validado.

Tj = Tsp + Rθ, unión-soldadura × potencia disipada

La temperatura estimada de la unión debe compararse con las directrices de reducción de potencia y la clasificación máxima absoluta del fabricante. La clasificación máxima absoluta es un límite, no un objetivo de diseño continuo recomendado. Se puede utilizar una esfera integradora para mediciones de flujo radiante total o espectrales, mientras que para la irradiancia y la uniformidad en el plano de tratamiento se requiere un radiómetro o espectrorradiómetro calibrado sobre una cuadrícula de medición definida.

Para el marcado CE, la documentación técnica requerida depende del uso previsto del producto, su clasificación y la legislación europea aplicable. La norma ISO 13485 proporciona un marco de gestión de la calidad, en lugar de una prueba de aumento de temperatura fija. La norma IEC 62471 aborda los riesgos fotobiológicos derivados de la radiación óptica; los equipos médicos o terapéuticos que no utilizan fuentes de luz láser también pueden estar sujetos a las normas IEC 60601-1 e IEC 60601-2-57. Por lo tanto, la evidencia térmica y óptica debe vincularse a los parámetros de diseño definidos, los controles de riesgo y las normas aplicables, en lugar de presentarse como una consecuencia universal del registro ante la FDA, el marcado CE o la norma ISO 13485.

Errores comunes en el diseño y cómo evitarlos

Placa de circuito impreso con huecos de soldadura debajo de las almohadillas LED frente a una placa correctamente soldada con contacto completo de las almohadillas, una al lado de la otra.

Las cavidades de soldadura debajo de una almohadilla térmica LED reducen el área de contacto efectiva y pueden aumentar la temperatura de la unión. La magnitud de este aumento no se puede predecir solo con el porcentaje de cavidades: la ubicación, la forma, la distribución, el grosor de la capa de soldadura, la construcción del encapsulado, el diseño de la placa de circuito impreso y la densidad de potencia son factores importantes. Un área de cavidades del 20-25 % no debe interpretarse como un aumento de temperatura general de 10-15 °C sin datos de prueba específicos del componente o un modelo validado.

El control de huecos requiere un patrón de contacto optimizado, apertura de la plantilla, volumen de pasta de soldadura, rampa y tiempo de reflujo, tiempo por encima del punto de fusión, temperatura máxima y perfil de enfriamiento. La inspección por rayos X puede verificar la cobertura de juntas ocultas durante la validación del proceso y el muestreo de producción basado en riesgos. El reflujo al vacío puede reducir la formación de huecos una vez validado el proceso; una atmósfera de nitrógeno puede mejorar la humectación, pero no debe presentarse como un método que garantice la eliminación de huecos. La inspección visual por sí sola no permite evaluar una almohadilla térmica oculta.

La selección del material de interfaz térmica es crucial cuando la placa de circuito impreso se monta sobre un disipador de calor externo. Una placa MCPCB con una buena trayectoria térmica interna puede tener un rendimiento deficiente si el material de interfaz térmica entre la placa y el disipador presenta características de flujo inadecuadas, una cobertura insuficiente o burbujas de aire. El material de interfaz térmica debe humedecer las superficies de contacto y rellenar las irregularidades superficiales pertinentes sin crear una línea de unión innecesariamente gruesa.

La producción en masa introduce variaciones entre lotes. Las tolerancias de los LED, la deposición de pasta de soldadura, el desgaste de la plantilla, la colocación de componentes, la deriva del reflujo, la cobertura de la interfaz térmica, el par de apriete de los sujetadores, el rendimiento del ventilador y el ensamblaje de la carcasa pueden alejar las unidades de producción de un prototipo validado. Los controles deben asignarse a la etapa correcta: verificación de LED y materiales en la inspección de entrada, monitoreo de la pasta y el reflujo durante la producción, y verificación térmica y óptica de la primera muestra o basada en muestreo, de acuerdo con el plan de calidad.

La revisión térmica temprana reduce el riesgo de rediseño y nuevas pruebas, pero no todos los problemas se pueden detectar durante el diseño de la placa de circuito impreso. Siguen siendo necesarias la validación del prototipo, el ensamblaje, la carcasa, el flujo de aire y la producción.

Conclusiones clave

Una gestión térmica eficaz de la PCB comienza con la hoja de datos exacta del LED, la potencia disipada real y un modelo térmico completo de la unión al ambiente. Dependiendo de la densidad de potencia, los requisitos mecánicos y el sistema de refrigeración circundante, pueden ser apropiadas las placas FR-4 con cobre y vías optimizadas, un sustrato metálico aislado o una placa cerámica. El diseño seleccionado debe verificarse posteriormente en las peores condiciones definidas.

Dos dispositivos de apariencia similar pueden ofrecer una irradiancia estabilizada y una salida espectral diferentes debido a la clasificación de los LED, la precisión de la corriente de excitación, la resistencia térmica de la placa de circuito impreso, el rendimiento del disipador de calor, el diseño óptico y el método de medición. Los compradores deben solicitar mapas de irradiancia a distancia definida, datos de salida en estado estacionario y durante el calentamiento, resultados del aumento de temperatura, condiciones de prueba e información del instrumento, en lugar de basarse únicamente en la irradiancia máxima de arranque en frío.

FAQ

¿Qué es la gestión térmica de PCB en el contexto de los dispositivos LED?

La gestión térmica de la PCB comprende el conjunto de decisiones de diseño que controlan el flujo de calor desde la unión semiconductora de un LED a través del encapsulado, la soldadura, la placa, la interfaz térmica y el disipador de calor hasta el aire ambiente. El calor que debe gestionarse en el LED es aproximadamente igual a la potencia eléctrica de entrada menos la potencia óptica emitida. Dado que la eficiencia de conversión varía según el emisor, la longitud de onda, la corriente y la temperatura, no se debe asignar un porcentaje de calor universal sin datos que lo respalden. La PCB actúa tanto como interconexión eléctrica como parte de la ruta térmica.

¿Por qué la temperatura afecta la longitud de onda de emisión de los LED de terapia de luz roja?

La longitud de onda de emisión de los LED puede variar con la temperatura de la unión debido a que las características de la banda prohibida del semiconductor cambian con la temperatura. La dirección y la magnitud de esta variación dependen del material y la construcción del LED. Una familia de LED de alta potencia de color rojo intenso especifica un coeficiente típico de 0,06 nm/°C, mientras que otros emisores de 660 nm pueden especificar un valor mayor. El cálculo correcto es Δλ = TCλ × ΔT , utilizando la hoja de datos del emisor seleccionado. Se debe informar sobre cualquier variación espectral medible, pero no se debe interpretar automáticamente como una pérdida del efecto biológico.

¿Qué es una placa de circuito impreso con núcleo metálico (MCPCB) y cuándo es necesaria?

Una placa de circuito impreso con núcleo metálico (MCPCB) o sustrato metálico aislado generalmente combina una capa de circuito de cobre, un dieléctrico delgado conductor térmicamente y una base de aluminio o cobre. El rango comúnmente citado de 1 a 4 W/m·K generalmente se refiere a la capa dieléctrica, no a la base metálica ni a la placa completa. Las MCPCB son útiles cuando proporcionan la resistencia térmica, el aislamiento de voltaje, la estructura mecánica y la consistencia de producción requeridas, pero no son automáticamente necesarias por la cantidad de LED o una etiqueta nominal de "LED de 5 W". La decisión debe basarse en la potencia de accionamiento real, la resistencia térmica, el diseño del disipador de calor, las condiciones ambientales y la temperatura de unión medida.

¿Cómo mejoran las vías térmicas la disipación del calor en las placas de circuitos LED?

Las vías térmicas son orificios chapados en cobre que se utilizan principalmente en placas FR-4 o multicapa para conducir el calor desde la almohadilla del LED hacia una capa inferior de cobre o un disipador térmico. Su eficacia depende del grosor de la placa, el diámetro de la vía, el grosor del chapado, el número, la separación, el material de relleno y la ubicación con respecto a la fuente de calor. Las vías rellenas de cobre generalmente ofrecen una menor resistencia térmica que las vías abiertas o rellenas de soldadura, pero cada diseño debe evaluarse como parte integral de la placa y el sistema de disipación de calor.

¿Cuál es la temperatura máxima segura de unión para los LED de terapia de luz roja?

No existe una temperatura máxima de unión segura para todos los LED rojos e infrarrojos cercanos. Según el emisor y las condiciones de funcionamiento, la temperatura máxima absoluta puede ser de 120 °C, 125 °C, 135 °C, 150 °C u otro valor. Esta temperatura máxima absoluta no se recomienda como objetivo de funcionamiento continuo. Los diseñadores deben seguir las indicaciones sobre la reducción de corriente, la emisión radiante, la fiabilidad y la vida útil del emisor, y establecer un margen de seguridad justificado para la temperatura ambiente en el peor de los casos, la variación de los componentes, el envejecimiento y la obstrucción o reducción del flujo de aire.

¿Cómo se prueba el rendimiento térmico de las placas de circuito impreso antes de que un producto salga al mercado?

El rendimiento térmico se evalúa en condiciones extremas definidas hasta que se cumple un criterio de estado estacionario documentado. Se utilizan termopares calibrados e imágenes térmicas con control de emisividad para medir las superficies accesibles; la temperatura de la unión se estima a partir de la temperatura del punto de soldadura o de la placa y la resistencia térmica aplicable, o mediante un método de voltaje directo calibrado. La estabilidad óptica debe medirse simultáneamente. Una esfera integradora es adecuada para el flujo radiante total y el espectro, mientras que la irradiancia y la uniformidad del plano de tratamiento requieren un radiómetro o espectrorradiómetro calibrado a una distancia y cuadrícula definidas.

La norma IEC 62471 aborda los riesgos fotobiológicos, en lugar de los límites de temperatura de las placas de circuito impreso (PCB). La norma ISO 13485 proporciona un marco para la verificación controlada del diseño cuando se aplica al sistema de calidad del fabricante. El registro de la FDA para la instalación se mantiene independiente de la autorización, la aprobación y el método de prueba de ingeniería seleccionado para un dispositivo en particular.

¿Qué causa las burbujas de aire en las soldaduras debajo de las almohadillas térmicas de los LED y cómo se pueden prevenir?

Las burbujas de soldadura pueden formarse por desgasificación del fundente, humectación deficiente, geometría inadecuada de la plantilla, variación del volumen de la pasta, contaminación o un perfil de reflujo no optimizado. Estas burbujas reducen el contacto térmico efectivo, pero el porcentaje total por sí solo no predice un aumento de temperatura fijo, ya que la posición y la distribución de las burbujas también influyen. La prevención y el control incluyen un patrón de almohadilla y plantilla validado, una pasta adecuada, impresión y reflujo controlados, reflujo al vacío validado opcionalmente y verificación por rayos X durante la calificación del proceso o el muestreo basado en riesgos.

¿Cómo afecta el grosor del cobre a la gestión térmica en las placas de circuito impreso para LED?

El grosor del cobre en una placa de circuito impreso se mide en onzas por pie cuadrado, donde 1 oz/ft² equivale aproximadamente a 35 µm de cobre. Un mayor grosor del cobre (capas de 2 oz o 3 oz) distribuye el calor lateralmente sobre una superficie más amplia antes de que llegue al disipador, lo que reduce los puntos calientes debajo de los LED densamente agrupados.

En paneles de terapia de luz roja de alta densidad, pasar de 1 onza a 2 onzas de cobre puede reducir la resistencia térmica lateral, pero el beneficio depende de la geometría del cobre y de la trayectoria térmica vertical. Un cobre más grueso en una construcción con alta resistencia térmica aún puede tener un rendimiento inferior al de un cobre más delgado en una placa con una mejor trayectoria térmica a través del plano.

Referencias

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• Comisión Electrotécnica Internacional. «IEC 62471:2006 — Seguridad fotobiológica de lámparas y sistemas de lámparas». https://webstore.iec.ch/en/publication/7076
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• LED Cree. "Optimización del rendimiento térmico de la placa de circuito impreso para LED XLamp." https://assets.cree-led.com/a/da/x/XLamp-PCB-Thermal.pdf
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• Lumileds. "Hoja de datos del producto LUXEON Z Color Line." https://lumileds.com/wp-content/uploads/files/DS105-ZH-LUXEON-Z-Color-Line-datasheet.pdf
• Henkel. "Gestión térmica BERGQUIST para aplicaciones LED." https://dm.henkel-dam.com/is/content/henkel/14919_Bergquist_LED_Thermal_Solutions_v4_LRpdf