PCB cu miez metalic

  • PCB termic este un alt nume pentru PCB-urile cu miez metalic.
  • Pe scurt, MCPCB este un PCB care are o bază metalică. Adică, materialul principal al PCB-urilor pentru placa sau baza sa este metalul.
  • De asemenea, acest PCB cu miez metalic ajută la eliminarea căldurii de la componente extrem de vulnerabile la părți vulnerabile, cum ar fi un radiator.

Ce este un PCB / MCPCB metal core?

PCB termic este un alt nume pentru PCB-urile cu miez metalic.

Pe scurt, MCPCB este un PCB care are o bază metalică. Adică, materialul principal al PCB-urilor pentru placa sau baza sa este metalul. Materialul metalic de bază ajută la răspândirea căldurii în timpul funcționării.

Prin urmare, un metal de bază este un excelent conductor de căldură și ajută la disiparea cu ușurință a tuturor căldurii produse de PCB în timpul funcționării.

În zilele noastre, avem noi dezvoltări precum miezul metalic care înlocuiește materialele convenționale CEM3 și FR4 utilizate pentru PCB-urile proiectate vechi.

De asemenea, acest PCB cu miez metalic ajută la eliminarea căldurii de la componente extrem de vulnerabile la părți vulnerabile, cum ar fi un radiator.

Care sunt materialele și nivelul de grosime
Metal Core PCB?

PCB-ul cu miez metalic vine de obicei în trei opțiuni; PCB cu miez de aluminiu,PCB cu miez de cupru sau un amestec de aliaje metalice specifice.

Cu toate acestea, PCB-ul din miez de aluminiu este cel mai comun material. Uneori, materiale precum oțelul sau alama sunt comandate, dar sunt rareori.

În ceea ce privește grosimea, PCB-urile cu miez metalic sunt de obicei foarte groase și extrem de greu de tăiat în bucăți mai mici. Și acest lucru ar putea pune o ușoară problemă persoanelor care intenționează să taie PCB-ul cu miez metalic.

De asemenea, este esențial să verificați substanțele chimice utilizate la fabricarea materialelor PCB metalice și să observați dacă reacționează la metale.

De obicei, plăcile PCB cu miez metalic au o grosime de aproximativ 30 mil – 125 mil. Cu toate acestea, puteți găsi în continuare plăci metalice care sunt mai subțiri sau mai groase.

Grosimea foliei de cupru a MCPCB este de obicei de aproximativ 1-10 oz.

Materialele pentru plăcile de bază metalice

Plăci metalice cu 1 strat

Materiale de bază metalice pentru plăci cu 1 stratThermal
Rezistenţă
Thermal
Conductivitate
Tranziție dielectrică a sticlei (Tg)Surface
Rezistivitate
Tracking
Rezistenţă
Defalcare dielectrică (AC)
K/WW/mK°CPLCkV
HA50 (3)0.412.212010^604.3
TC-Lam 2.00.502.010010^705.0
Ventek VT-4B11.010010^707.5
Ventek VT-4B33.013010^809.0
AL-2000.352.010^803.5
AL-3000.303.010^803.5

Plăci de bază cu 2 straturi metalice

Materiale metalice pentru plăci cu 2 straturiRezistenta termicaConductivitate termicăRezistivitate la suprafațăTranziție dielectrică a sticlei (Tg)Urmărirea rezistențeiDefalcare dielectrică (AC)
Ventek VT-4B11.010^710007.5
Ventek VT-4A22.210^713007.5
Ventek VT-4B33.010^813007.5
CCAF-050.452.210^606.0

Aplicații PCB cu nuclee metalice

PCB-urile metalice sunt destul de utile în unele aplicații specifice, care generează de obicei o tonă de căldură în procesul său.

Așa cum am menționat mai devreme, PCB-urile cu miez metalic sunt ideale pentru disiparea căldurii care se acumulează în timpul funcționării. De aceea, majoritatea producătorilor îl folosesc pentru a menține performanța solidă a dispozitivelor lor. De asemenea, sunt utile dacă executați o mulțime de procese operaționale lungi.

Deci, aplicațiile majore ale PCB-urilor cu miez metalic sunt:

1. Ideal pentru echipamente de comunicații electronice cum ar fi telegrafia electrică, circuitele de filtrare și amplificatoarele de frecvență.

2. Se potrivește perfect echipamentelor audio, cum ar fi amplificatoare echilibrate, amplificatoare de intrare și ieșire, preamplificatoare, amplificatoare de putere, amplificatoare audio și multe altele.

3. Echipamente de alimentare cu energie, cum ar fi convertoare DC / AC, reglaje SW, regulatoare de comutare și multe altele.

4. Folosit pentru computere și componente de calcul, cum ar fi plăcile de bază ale procesorului și dispozitivele de alimentare.

5. Lămpi și felinare de economisire a energiei, lămpi cu LED.

6. Dispozitive de alimentare precum convertoare, relee solide, punți, redresoare și multe altele.

7. Dispozitive de automatizare găsite în birouri, cum ar fi motoarele.

Care sunt diferitele tipuri de
Metal Core PCB?

Există diferite sortări pentru PCB-uri cu miez metalic cu diferite locații și straturi de PCB.

Prin urmare, clasificarea PCB-urilor cu miez metalic duce la cele trei tipuri majore, care sunt;

PCB cu miez metalic pe o singură față

Acest PCB cu miez metalic vine cu amprente de urme găsite pe o parte a stratului.

Prin urmare, cuprinde următoarele:

1. Masca de sudura

2. Stratul circuitului de cupru

3. Baza metalică (stratul de ic va funcționa ca legătura favorabilă între IC și radiator. Spre deosebire de FR4. Aliajul de cupru și aluminiu sau cupru)

4. Strat dielectric neconductor

5. Componente IC

PCB-ul cu o singură față a miezului metalic vine, de asemenea, cu un strat dielectric izolant subțire între o folie de cupru și o bază metalică.

Acest tip de PCB are, de asemenea, un dielectric prepreg, care oferă transfer de căldură de înaltă calitate de pe folie și componente pe placa de bază metalică.

PCB cu două fețe din metal

Atât PCB-ul cu miez metalic cu strat dublu, cât și PCB-ul cu miez metalic cu două fețe se află în circuite extrem de avansate. Aspectul miezului metalic este ceea ce separă ambele dispozitive.

Deci, un PCB cu două fețe din metal vine cu un miez metalic care se află între două dintre straturile conductoare ale plăcii.

De asemenea, are un strat dielectric care rămâne între miezul metalic și stratul de cupru al PCB-ului. Deci, miezul metalic se fuzionează cu conductorii prin SMD și vias, de obicei pe partea de sus sau la bază.

Pentru PCB cu miez metalic cu strat dublu, miezul metalic este de obicei straturile conductoare. Puteți găsi, de asemenea, straturile de conductor situate lângă metalcore. Aici, miezurile metalice sunt aliaje de fier, aluminiu sau cupru.

PCB cu nucleu metalic multistrat

Acest PCB cu miez metalic vine cu peste două straturi. Prin urmare, structura arată ca multistratul FR4; cu toate acestea, este mai sofisticat și mai complex în design. Pentru ca acest PCB cu miez metalic să obțină cele mai bune performanțe, folosește multe componente, straturi de semnal și terenuri. Spre deosebire de FR4, PCB-urile multistrat implică mai multă tehnologie, muncă și experiență în laminarea multistratelor sale. Cu toate acestea, laminarea acestor straturi multiple este ușor scumpă, deși tinde să funcționeze mult mai bine decât orice alt PCB disponibil pe piață.

Avantajele PCB-urilor cu nuclee metalice

Avantajele majore ale utilizării PCB-urilor din metal sunt:

1. Vine cu un material de substrat special care ajută la creșterea rezistenței la proiectare a dispozitivelor care funcționează la temperaturi ridicate.

2. PCB-urile pot expulza surplusul de căldură de pe dispozitive.

3. Ajută la amestecarea straturilor polimerice dielectrice cu o conductivitate termică ridicată – făcându-le potrivite pentru o rezistivitate termică scăzută.

4. PCB-urile disipă căldura de 9 ori mai repede decât PCB-urile FR4 obișnuite.

5. Este destul de solid și robust – în ceea ce privește capacitatea sa mecanică.

Care este diferența dintre PCB-urile cu nuclee metalice?
vs. PCB-uri FR4?

Iată un tabel care prezintă diferențele clare dintre PCB-urile cu miez metalic și PCB-urile FR4.

PCB cu nuclee metalicePCB-uri FR4
Placate prin găuriPlăcute prin găuri nu sunt disponibile pentru PCB-uri cu miez metalic cu 1 strat.Toate PCB-urile sale utilizează găuri traversate.
ConductivitateConductivitate termică ridicată, aproximativ 1,0W – 4,0W.Conductivitate termică scăzută, aproximativ 0,3W
Masca de suduraMască de lipit de culoare albă disponibilă doar pentru partea de sus.Mască de lipit de culoare închisă disponibilă atât pentru partea de jos, cât și pentru partea de sus.
Procesul de prelucrareV-score trebuie să utilizeze lame de ferăstrău acoperite cu diamant.Folosește procesele obișnuite ale mașinii
Relief termicOferă un relief termic unic; Deci, nu există procese de placare, depunere și prin forare.Implică cicluri de foraj mai lungi, adaugă o mulțime de procese și utilizează canale pentru transferul de căldură.
GrosimeVariații limitate de grosimeGama largă de grosime

Diferența dintre PCB-urile din metal și PCB-urile din sticlă epoxidică standard

Diferența majoră dintre PCB-urile cu miez metalic și PCB-urile standard din sticlă epoxidică este nivelul de transfer de căldură.

MCPCB-urile se angajează de obicei în transfer de căldură de mare viteză, în special pentru dispozitivele care funcționează în situații de temperatură ridicată. Dar sticla epoxidică standard nu transferă căldura la fel de repede ca PCB-urile cu miez metalic.

Deci, PCB-urile cu nuclee metalice sunt destul de ideale pentru dispozitivele care rulează operațiuni la temperaturi ridicate.

Componentele montate la suprafață ale PCB-urilor cu nuclee metalice

Când vine vorba de PCB-uri cu miez metalic, este mai sigur să utilizați numai componente montate la suprafață. Motivul este simplu. Deoarece stratul inferior al PCB-ului este metalic, o gaură de trecere placată poate duce la un scurtcircuit.

Când aveți de-a face cu PCB-uri cu LED-uri, veți avea viale placate. Iar viațele placate permit componentelor să transmită căldură. În procesul de lipire, este posibil să observați că unele lipiri intră în via. Și acest lucru se întâmplă dacă nu completați via-urile și poate provoca erori.

Dar, PCB-urile cu miez metalic au un mod de operare diferit. Adică stratul său de metal conduce căldura eficient. Prin urmare, PCB-urile nu au nevoie de via-uri. În schimb, PCB-urile cu miez metalic necesită găurirea unor găuri mari de montare. În acest fel, procesul de producție devine mai rapid.

De asemenea, odată ce ciclul de foraj s-a încheiat, PCB-urile cu miez metalic cu straturi simple se vor deplasa direct la imagistica circuitului în loc să treacă prin depunerea de cupru fără electrolit în procesarea PTH. Ulterior, PCB-ul dvs. va urma același proces ca orice proiectare standard FR4.

Care sunt considerațiile producătorului pentru PCB-urile cu nuclee metalice?

Este necesar să luați în considerare unii factori înainte de a produce un PCB cu miez metalic. Și puteți obține cele mai bune rezultate atâta timp cât înțelegeți modul în care funcționează materialele. De asemenea, ar trebui să vă restrângeți designul la un singur strat numai pentru SMT.

Ce se întâmplă dacă observați că este dificil să vă direcționați designul către un singur strat? Cel mai bun pariu va fi să optați pentru alte configurații posibile. Dar, este crucial să rețineți că configurațiile nu intră în sfera acestei piese. Sunt:

▶ Dacă aveți o placă dublă PTH cu aluminiu în interior, veți avea nevoie de un pre-burghiu scump. De asemenea, va trebui să-l umpleți cu izolație. Apoi, forați-l din nou pentru a crea găuri placate care nu vor provoca un scurtcircuit.

▶ Dacă aveți un PCB procesat standard cu două sau mai multe plăci stratificate, puteți opta pentru un material dielectric termic. În plus, puteți lamina o placă de metal în partea de jos pentru a transfera căldura.

De asemenea, dacă aveți o prioritate de proiectare care implică răcirea mai multor LED-uri, PCB-urile cu miez metalic sunt o soluție excelentă. Acestea sunt destul de populare în zilele noastre într-o varietate de aplicații de iluminat. De asemenea, MCPCB-urile pot fi supuse unor restricții specifice de proiectare. Dar, procesul său de fabricare ar putea fi cumva mai simplu.

Opțiuni tehnice de proiectare PCB cu nuclee metalice


Înainte de a începe să creați un PCB cu miez metalic, este crucial să fiți siguri de aplicarea acestuia. Scopul aici este de a respecta cerințele unui client. În plus, designul dvs. ar trebui să fie impecabil (fără întreruperi).

Procesul de construire a unui PCB cu miez metalic este similar cu producerea diferitelor PCB. Dar singura diferență este că materialul de substrat va fi metal. În plus, este important să aveți schemele PCB pe care intenționați să le realizați.

Dacă doriți să creați un design accesibil, este ideal să luați în considerare lucruri precum:

▶ Ce fel de material intenționați să utilizați? Acest factor vă ajută să cunoașteți numărul de componente pe care le puteți adăuga la design. Și afectează zona proiectării dvs.

▶ Care este adâncimea materialului de bază? Acest factor ajută la controlul costurilor.

▶ Concentrați-vă pe cantitatea de cupru pe care o utilizați pentru proiectarea dvs. Vă ajută să determinați nivelul de design al dvs. În timp ce vă aflați în acest domeniu, este necesar să luați în considerare regulile CTE.

Procesul de producție pentru PCB-urile cu nuclee metalice

Procesul de producere a PCB-urilor cu miez metalic include următorii pași:

1. Creați design și ieșire. Puteți face acest lucru cu software de proiectare precum KiCAD, Altium Designer , OrCAD etc.

2. Folosiți un film pentru a imprima copia proiectantului. Dar, ar trebui să faceți acest lucru după ce ați făcut o verificare DFM.

3. Continuați să utilizați filmul înapoi pentru a imprima imaginea pe măsură ce creați MCPCB. În timp ce vă aflați, asigurați-vă că mediul dvs. este curat pentru a evita erorile.

4. Folosiți o substanță chimică care elimină în mod eficient excesul de cupru, de care nu aveți nevoie pe placa finală.

5. Asigurați-vă că vă puneți toate aliniamentele în linie.

În acest moment, puteți utiliza un laser de inspecție pentru a confirma imaginea digitală cu fișierele originale Gerber. Ulterior, proiectarea poate trece la etapa finală. Etapa finală implică despachetarea straturilor PCB în mod corespunzător. Apoi, puteți utiliza un localizator de raze X pentru a obține punctele de foraj.

După aceea, placa va trece prin placare și depunere de cupru. Următorul proces este galvanizarea întregului strat de PCB cu cupru.

Etapa finală implică trecerea tabloului prin scorul V și profilarea.

Cum este PCB-ul cu miez metalic o soluție ideală la problemele termice din PCBA și PCB?

PCB-urile cu miez metalic tind să funcționeze mai bine decât alte PCB-uri, în special în zona disipării termice. Prin urmare, au o mulțime de ansamblu global de electronice avansate la nivel înalt, cu putere mare, care îl folosesc.

Radiator

  • Un radiator este o componentă cheie pe care MCPCB-urile o utilizează pentru a disipa căldura extern prin intermediul unui miez metalic . Disiparea efectuată de radiatorul extern este de obicei foarte rapidă.

Structura platformei convexe

  • Structura platformei convexe este o altă componentă care aduce o soluție la problemele bazate pe termice. Prin urmare, puteți găsi această componentă asamblată la partea anterioară a PCB-ului cu miez metalic. De asemenea, structura acționează ca un izolator conductivitate termică .

De ce ar trebui să ne alegeți?

PCB-urile cu miez metalic devin rapid un lucru în aceste zile. Și nu se oprește la economisirea costurilor. Dar, de asemenea, îmbunătățește viața gadgeturilor dvs.

Aveți în vedere această opțiune? Ei bine, ne va plăcea să facem parte din călătoria dvs. de a construi PCB-uri de calitate conform specificațiilor dvs. Puteți conta pe bogăția noastră de experiență de-a lungul anilor. În plus, vă puteți baza pe noi pentru orice sumă de comenzi.

Contactaț-ne astăzi și puteți obține o ofertă gratuită.

Certificările noastre

Iată certificatele pe care le avem:

IATF 16949: 2016 ISO 9001: 2015 ISO14001: 2015 ISO13485: 2016 UL De asemenea, toate produsele noastre respectă standardele IPC și ROHS. Mai important, ne străduim întotdeauna să producem produse PCB de ultimă generație.

Salonul produselor PCB