Dati PCB - Scopri di più sul PCB con anima metallica

Il PCB del nucleo metallico è composto da uno strato dielettrico altamente conduttivo termicamente, strato metallico e un film di rame con elevate capacità di dissipazione del calore. I materiali di produzione più comunemente utilizzati sono alluminio e rame, a volte viene utilizzato anche acciaio inossidabile. I PCB in metallo o alluminio possono dissipare il calore da componenti ad alta potenza per facilitare il trasferimento di calore. Pertanto, lo scopo di utilizzare questo PCB è quello di fornire una conducibilità termica molto più elevata rispetto a FR-4.

Vantaggi del PCB del nucleo metallico:

Per molti aspetti, i LED sono proprio come qualsiasi altro componente installato su un circuito stampato. Se sono presenti solo pochi LED, come indicatori verdi e rossi per accensione e spegnimento, non c'è niente di eccezionale nell'organizzare il PCB. Tuttavia, esistono soluzioni di illuminazione che possono mantenere LED o lunghe serie di LED accesi per lunghi periodi. Mantenere questi dispositivi freschi per prevenire guasti prematuri o rischi per la sicurezza può essere una grande preoccupazione. Un raffreddamento efficiente richiede anche una produzione luminosa costante. Transire il PCB da tipi FR4 standard a MCPCB come PCB in alluminio è un'opzione utile. Utilizza substrati appositamente formulati per migliorare l'affidabilità dei progetti operativi a tem

Operazioni superiori al normale. Il substrato non è strettamente utilizzato come superfici di montaggio per vari componenti, ma assorbe attivamente il calore dai componenti termofunzionanti per dissipare in modo efficiente e sicuro il calore nello strato relativo del circuito stampato. Gli MCPCB hanno dimostrato di essere una soluzione eccellente per il raffreddamento di PCB con un gran numero di LED. Comprendere le differenze tra le schede di vetro epossidico standard e loro è fondamentale.

Applicazioni del PCB del centro metallico:

Illuminazione a LED: gli MCPCB sono solitamente adatti per applicazioni che generano una quantità significativa di calore, dove i ventilatori tradizionali non possono eliminare il calore in modo efficiente. Spesso troviamo MCPCB nella tecnologia LED perché ci consentono di ridurre il numero di LED necessari per una certa quantità di illuminazione e diminuire il calore generato.

Automotive: Regolatori di potenza automobilistici, accensione, convertitori di commutazione, ottiche variabili, ecc., tutti utilizzano PCB metallici. Attrezzatura di alimentazione: Convertitori di potenza, regolatori di commutazione, conversione di potenza ad alta densità.

Militare e aerospaziale: i PCB nelle applicazioni militari e aerospaziali devono resistere a temperature estreme, cicli termici e umidità. Inoltre, devono sopportare frequenti urti meccanici. Pertanto, utilizziamo MCPCB in quanto soddisfano questi requisiti di servizio e consentono una maggiore integrità strutturale. La loro elevata conducibilità termica garantisce una distribuzione uniforme della temperatura su queste schede. Pertanto, possono resistere meglio al ciclo termico, impedendo la formazione di hotspot vicino a componenti attivi.

PCB a nucleo metallico

Confronto tra PCB a nucleo metallico e PCB standard:

Conduttività termica: I PCB standard hanno un basso coefficiente di conducibilità termica, tipicamente intorno a 0,3W, mentre gli MCPCB hanno una conducibilità termica più elevata, che varia da 1 a 2W.

Fori passanti placcati: i fori passanti placcati sono spesso necessari nei PCB standard, ma potrebbero non essere richiesti in MCPCB.

Dissipazione del calore: la dissipazione del calore nei PCB standard richiede spesso fori passanti, portando a cicli di perforazione più lunghi e processi aggiuntivi. Tuttavia, gli MCPCB non hanno bisogno di processi di perforazione, placcatura o deposizione, poiché il nucleo metallico consente un'efficace dissipazione del calore.

Maschera di saldatura: Gli strati della maschera di saldatura nei PCB standard sono solitamente di colore scuro, come nero, verde, blu e rosso. Pertanto, gli strati della maschera di saldatura vengono applicati sia sulla parte superiore che sul fondo nei PCB standard. Al contrario, negli MCPCB, solo la parte superiore è rivestita con una maschera di saldatura, che è tipicamente bianca.

Spessore: I PCB standard hanno una vasta gamma di spessori grazie all'impilamento degli strati e alle varie combinazioni di materiali. Tuttavia, la variazione di spessore negli MCPCB è solitamente limitata a causa degli spessori dielettrici disponibili e degli spessori delle piastre di supporto.

Processi di produzione: i PCB standard utilizzano processi di produzione tradizionali come fresatura, fori passanti placcati, foratura e V-scoring. Tuttavia, una lama di sega rivestita con diamante è necessaria per V-scoring MCPCB perché il taglio del metallo richiede utensili taglienti.

Cose da considerare per i produttori di PCB

Ci sono alcune considerazioni di gestione per la produzione di MCPCB, ma fintanto che si capisce come funziona il materiale e mantenere il design a un tipo SMT monostrato, progettare la scheda non dovrebbe essere molto diverso dalla progettazione di qualsiasi altra scheda a chip singolo, PCB multistrato. Se non riesci a instradare il tuo design a un unico livello, tieni presente che sono possibili altre configurazioni MCPCB, anche se non rientrano nell'ambito di applicazione di questo articolo. Tra questi figurano:

Scheda PTH a 2 strati con alluminio all'interno (questo richiede costosi passaggi di pre-foratura/riempimento dell'isolamento/ri-foratura per creare fori placcati che non cortocircuito).

Scheda A2 o più strati prodotta secondo processi PCB standard, ma utilizzando materiale dielettrico termico invece di FR4 e laminando un backplane metallico al fondo per il trasferimento di calore.

Quando il design dà priorità al raffreddamento di più LED, MCPCB può essere una soluzione eccellente. Stanno diventando sempre più comuni in una varietà di applicazioni di illuminazione - per case, luoghi di lavoro e veicoli. Sebbene siano soggetti a determinati vincoli di progettazione, il processo di produzione è diverso dalla maggior parte degli altri PCB ed è un po 'più semplice.

Sopra è un'introduzione al PCB del nucleo metallico.