Wat moet u weten over PCB's met metalen kern?

Metalen kern PCB (MCPCB) is een type printplaat die gebruik maakt van een metalen basismateriaal zoals koper, aluminium, of staallegering in plaats van de traditionele FR4 materiaal. Zoals de naam impliceert, MCPCB's bevatten een metalen kernlaag waardoor ze de warmte effectiever kunnen afvoeren dan standaard printplaten. Met hun superieure warmteafvoermogelijkheden, MCPCB’s zijn de afgelopen jaren steeds populairder geworden. In dit artikel, we zullen meer details introduceren over de PCB met metalen kern, inclusief de kenmerken ervan, voordelen, toepassingen, enzovoort, laten we nu verder lezen.

Basis Kennis over Metalen kern PCB

Allereerst, laat ons wat basisinformatie weten over PCB's met metalen kern:

Basisstructuren van een MCPCB

Soldeer masker

Circuit laag

Koperen laag

diëlektrische laag

Metalen kernlaag

Koellichaam

Materiaal gebruikt voor MCPCB:

In de meeste gevallen, mensen gebruiken aluminium en koper als materialen van metalen kern, terwijl sommigen de andere geleidende metalen en een mengsel van speciale legeringen ook kunnen gebruiken. Verschillende metalen hebben verschillende eigenschappen, bijvoorbeeld, aluminium is goedkoper dan koper, maar koper heeft betere warmteafvoerprestaties;. Roestvrij staal heeft een lage warmtegeleiding maar het is steviger. Daarom, de toepassing en gebruiksomgeving van de PCB moet worden overwogen bij het selecteren van materialen voor metalen kern;.

Verschillende soorten MCPCB

Volgens de locatie van de metalen kern en het aantal sporenlagen:, we kunnen de metalen kern-PCB in vier typen verdelen:, zij zijn:

Enkellaags MCPCB: Het verwijst naar de MCPCB met slechts een enkele sporenlaag aan één kant.

Dubbele lagen MCPCB: Dit soort MCPCB heeft twee sporenlagen aan dezelfde kant.

Dubbelzijdige laag MCPCB: Voor dit type MCPCB, er zijn twee sporenlagen aan elke kant.

Meerdere lagen MCPCB: Het verwijst naar het type metalen kern-PCB met meer dan 2 sporenlagen per bord.

Functies van PCB met metalen kern

In deze sectie, we zullen de functies van MCPCB bekijken:

1. Metal Core PCB-dikte

Als we aluminium als metalen kern gebruiken, is de dikte ervan 0.8-2.0 mm. Echter, als we koper als metalen kern gebruiken, is de dikte ervan 1-5 mm. Echter, metalen kernen kunnen afwijken van deze afmetingen. Zo, dikkere en dunnere platen zijn mogelijk.

2. Metalen kern PCB thermische geleidbaarheid

De thermische geleidbaarheid van het materiaal laat zien hoe het warmte er doorheen laat stromen. Zo, het heeft betrekking op het vermogen van een materiaal om warmte af te voeren. De thermische geleidbaarheid van metalen kern-PCB's ligt meestal tussen 1,5 W /(m · K) en 2,0 W /(m · K)

3. Metalen kern PCB afpelsterkte

Het is de kracht die nodig is om materiaal van een bevestigd oppervlak te verwijderen. De pelsterkte van MCPCB is doorgaans groter dan 9lb/in.

In de onderstaande tabel, we vermelden ook wat meer kenmerken van PCB's met metalen kern, zodat u er een duidelijk beeld van kunt krijgen.

Aluminium dikte	0.8-2.0mm
Warmtegeleiding	1.5W – 2.0W/(m · K)
Afpelkracht	>9lb / in
Soldeer weerstand	SF: 288℃, >180 sec
Doorslagspanning	>3000v
Diëlektrische verlieshoek	0.03
Ontvlambaarheid	UL 94V-0
Aluminium dikte	0.8-2.0mm

Voordelen van PCB met metalen kern:

Naast uitstekende warmteafvoer, metalen PCB's hebben veel voordelen, zoals een hogere vermogensdichtheid en een betere capacitieve koppeling;. Hier praten we in detail over de vier voordelen ervan::

1. Thermische dissipatie

PCB's met metalen kern hebben een hogere thermische geleidbaarheid, en ze kunnen warmte meerdere keren sneller overbrengen dan die PCB's die zijn gemaakt van FR-4. Daarnaast, vanwege de hoge efficiëntie van de thermische energieoverdracht, de metalen printplaat kan een dunne koperlaag gebruiken, wat gunstig is om het totaal te verminderen dikte van de printplaat en de productiekosten ervan.

2. Dimensionale stabiliteit

Voor PCB's gemaakt van traditionele materialen zoals FR4, hun afmetingen worden beïnvloed door veranderingen in de gebruiksomgeving, zoals de stijging van de temperatuur, terwijl de PCB met metalen kern relatief stabiel is;. Experimenten tonen aan dat de dimensionale verandering van PCB's met metalen lagen wordt gecontroleerd in het bereik van 2.5% naar 3.0% wanneer de temperatuur wordt gewijzigd van 30°C naar 150°C.

3. Hogere recyclebaarheid

Metalen PCB's zijn beter recyclebaar, veel metalen zijn milieuvriendelijk. Ze zijn niet giftig en kunnen probleemloos worden gerecycled. Gewoon aluminium als voorbeeld nemen, aan de ene kant, het is heel gemakkelijk te recyclen, aan de andere kant, het is minder duur dan koellichamen omdat het gemakkelijk kan worden gedolven en verfijnd, dus we kunnen gebruiken aluminium printplaat als kosteneffectief alternatief.

4. Langere levensduur

PCB's met metalen kern hebben een langere levensduur omdat ze sterker en duurzamer zijn dan PCB's gemaakt van keramiek en glasvezel. Zoals we allemaal weten, zijn metalen robuust en bestand tegen fysieke schokken, waarbij metalen als materiaal worden gebruikt PCB's vervaardigen kan het risico op breuk tijdens de fabricage- en montagefasen verminderen, wat ook de eindproducten sterker maakt.

Metalen kernprintplaat versus. Standaard printplaat

In deze sectie, we maken een vergelijking tussen de MCPCB en de standaardprint.

1. Geleidbaarheid

Standaard PCB heeft een lage thermische geleidbaarheid van ongeveer 0,3 W.. Terwijl MCPCB een hogere thermische geleidbaarheid heeft die varieert van 1-2W.

2. Geplateerd door gaten

In standaard printplaten, we moeten vaak geplateerde doorlopende gaten gebruiken. Echter, we hebben ze niet per se nodig in MCPCB.

3. Thermische verlichting of warmteafvoer

We moeten via's gebruiken voor warmteafvoer in standaard PCB's. Dit betekent dat er langere boorcycli en aanvullende processen zijn. Echter, MCPCB vereist niet via boren, plateer- of afzettingsprocessen. Dit komt doordat de metalen kern een efficiënte thermische ontlasting en warmteafvoer mogelijk maakt.

4. Soldeer masker

Het soldeermasker is meestal donker van kleur in standaard PCB's. Zo, de kleuren zijn meestal zwart, groen, blauw, en rood. Vandaar, we brengen het soldeermasker aan de boven- en onderkant aan. Aan de andere kant, in MCPCB, we brengen het soldeermasker alleen aan de bovenkant aan en het is over het algemeen wit van kleur.

5. Dikte

Standaard printplaten hebben een breed scala aan diktes beschikbaar door het gebruik van laagbevestigingen en verschillende materiaalcombinaties. Echter, de diktevariatie in MCPCB is meestal beperkt vanwege de beschikbare diëlektrische plaatdiktes en achterplaatdiktes.

6. Bewerkingsproces

Standaard PCB's maken gebruik van conventionele bewerkingsprocessen zoals frezen, verzinkboor, boren, en v-scoren. Echter, we hebben een diamantgecoat zaagblad nodig voor de v-scoring van MCPCB. Dit komt doordat het snijden van metalen scherpe gereedschappen vereist.

	Standaard printplaat	Metalen kern PCB
Geleidbaarheid	0.3W	1-2W
Geplateerd door gaten	Verplicht	Niet verplicht
Warmteafvoer	Wegen	Metalen kern
Soldeer masker	Donkere kleur	Witte kleur
Dikte	Wijde selectie	Beperkt
Bewerkingsproces	Gewone tools	Scherpe gereedschappen

Toepassingen van Metal Core PCB

PCB's met metalen kern zijn populair vanwege hun uitstekende prestaties en worden veel gebruikt in verschillende industrieën:

LED lichten: MCPCB's zijn vaak geschikt voor toepassingen die een grote hoeveelheid warmte genereren die we niet kunnen elimineren met conventionele ventilatoren. We vinden vaak MCPCB's in LED-technologieën omdat ze ons in staat stellen het aantal LED's dat nodig is voor het produceren van een bepaalde hoeveelheid verlichting te verminderen en de hoeveelheid gegenereerde warmte te verminderen.

Auto: Powerconditioners voor auto's, ontstekingen, wissel converters, variabele optiek, enzovoort. gebruiken allemaal metalen PCB's.

Voedingsapparaten: Stroomomvormers, schakelende regelaars, high-density stroomconversie, en andere apparatuur vereisen het gebruik van PCB's met metalen kern.

Militair en ruimtevaart: De PCB's in militaire en ruimtevaarttoepassingen moeten bestand zijn tegen extreme temperaturen, thermische cycli, en vocht. Bovendien, ze moeten regelmatig mechanische schokken ondergaan. Vandaar, we gebruiken een PCB met metalen kern omdat ze aan deze servicevereisten voldoen en een grotere structurele integriteit mogelijk maken. De hoge thermische geleidbaarheid van MCPCB zorgt voor een uniforme temperatuurverdeling op deze platen. Zo, ze zijn beter bestand tegen thermische cycli en voorkomen daardoor de vorming van hete plekken nabij actieve componenten.

MOKO Technology is een gerenommeerde naam in de PCB-industrie en we staan ​​bekend om onze uitstekende service. Als u op zoek bent naar op maat gemaakte PCB-productie met metalen kern voor uw behoeften, dan bent u op de juiste plek. MOKO heeft ruime ervaring en is goed bekend met de verschillende materialen die worden gebruikt om metalen PCB's te vervaardigen, en onze toewijding aan strikte kwaliteitscontrole zorgt voor de hoge kwaliteit van elke PCB met metalen kern. Neem gerust contact met ons op voor meer informatie over onze dienstverlening.