aislante de mica

Un aislante de mica es una lámina delgada de mineral de silicato en capas que se coloca entre un semiconductor de potencia (como un transistor o un diodo) y un disipador de calor metálico. Su función es bloquear el flujo de corriente eléctrica hacia el disipador de calor, al tiempo que permite que el calor se transfiera lejos de la unión. El semiconductor genera tanto calor como potencial eléctrico; la mica los mantiene aislados entre sí.

La fuerza aislante de la mica proviene de su estructura cristalina, que forma capas atómicas paralelas que resisten el flujo de electrones perpendicular al plano. El voltaje de ruptura dieléctrica para las láminas de mica típicas oscila entre 2 y 4 kV por milímetro de espesor. Al mismo tiempo, la mica conduce el calor razonablemente bien para ser un aislante, con una conductividad térmica de alrededor de 0.3 a 0.4 vatios por metro-kelvin. Esta combinación inusual la hace casi irremplazable para esta aplicación en electrónica de potencia.

Especificación e instalación

Los aislantes de mica se venden en espesores estándar de 0.05 mm a 0.5 mm, cortados para adaptarse a los encapsulados de semiconductores comunes. La lámina se sujeta entre la carcasa del dispositivo y el disipador de calor utilizando compuesto térmico o grasa en ambas caras para rellenar los huecos de aire microscópicos que atraparían el calor. Las láminas de óxido de aluminio y nitruro de boro cumplen funciones similares, pero son más frágiles; la mica permanece flexible y menos propensa a agrietarse bajo ciclos térmicos.

La absorción de humedad es un modo de falla real. La mica que ha absorbido humedad pierde fuerza aislante y puede causar corriente de fuga al disipador de calor a altos voltajes. El almacenamiento en envases sellados con desecante es una práctica estándar. En climas húmedos, los aislantes de mica deben mantenerse secos desde la recepción hasta la instalación, o se deben sustituir por adhesivos térmicamente conductores diseñados para aislamiento eléctrico.

El nombre deriva del propio mineral, que ha sido extraído y dividido en láminas durante siglos. El aislamiento industrial de mica surgió a mediados del siglo XX, ya que los transistores de potencia y los tiristores exigían una interfaz térmica ligera y mecánicamente simple que no requiriera costosos compuestos de encapsulado o encapsulación epoxi.