Thông tin PCB - Tìm hiểu về lõi kim loại PCB

Kim loại lõi PCB bao gồm một lớp điện môi dẫn nhiệt cao, một lớp kim loại và một màng đồng với khả năng tản nhiệt cao. Các vật liệu sản xuất phổ biến nhất là nhôm và đồng, và đôi khi thép không gỉ cũng được sử dụng. PCB kim loại hoặc nhôm có thể tiêu tan nhiệt từ các thành phần công suất cao để tạo điều kiện truyền nhiệt. Do đó, mục đích của việc sử dụng PCB này là cung cấp độ dẫn nhiệt cao hơn nhiều so với FR-4.

Ưu điểm của lõi kim loại PCB:

Theo nhiều cách, đèn LED giống như bất kỳ thành phần nào khác được gắn trên bảng mạch. Nếu chỉ có một vài đèn LED tồn tại, chẳng hạn như đèn báo màu xanh lá cây và đỏ để bật và tắt nguồn, không có gì bất thường khi sắp xếp PCB. Tuy nhiên, có một số giải pháp chiếu sáng có thể làm cho đèn LED hoặc đèn LED mảng dài sáng trong một thời gian dài. Giữ cho các thiết bị này nguội để ngăn ngừa sự cố sớm hoặc các mối nguy hiểm về an toàn có thể là một mối quan tâm lớn. Làm mát hiệu quả cao cũng cần đảm bảo sản lượng ánh sáng phù hợp. Chuyển đổi PCB của bạn từ loại FR4 tiêu chuẩn sang PCB nhôm giống như MCPCB là một lựa chọn đáng giá. Nó sử dụng nền tảng của một công thức đặc biệt để cải thiện độ tin cậy của thiết kế để hoạt động theo tem

Nhiệt độ cao hơn bình thường. Chất nền không được sử dụng nghiêm ngặt như bề mặt lắp đặt cho các thành phần khác nhau, nhưng chủ động hấp thụ nhiệt từ các thành phần chạy nhiệt để tiêu tan nhiệt một cách hiệu quả và an toàn vào các lớp liên quan của bảng. MCPCB đã được chứng minh là một giải pháp tuyệt vời để làm mát PCB với nhiều đèn LED. Điều quan trọng là phải hiểu các tấm epoxy tiêu chuẩn và sự khác biệt giữa chúng.

Ứng dụng của lõi kim loại PCB:

Ánh sáng LED: MCPCB thường phù hợp cho các ứng dụng tạo ra nhiều nhiệt, trong khi quạt thông thường không thể loại bỏ nhiệt một cách hiệu quả. Chúng tôi thường tìm thấy MCPCB trong công nghệ LED vì chúng cho phép chúng tôi giảm số lượng đèn LED cần thiết cho một số lượng ánh sáng nhất định và giảm nhiệt được tạo ra.

Ô tô: Bộ điều chỉnh nguồn ô tô, công tắc đánh lửa, bộ chuyển đổi công tắc, quang học biến, v.v., tất cả đều sử dụng PCB kim loại. Thiết bị cung cấp điện: bộ chuyển đổi nguồn, bộ điều chỉnh chuyển mạch, chuyển đổi nguồn mật độ cao.

Quân sự và hàng không vũ trụ: PCB trong các ứng dụng quân sự và hàng không vũ trụ phải có khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt, chu kỳ nhiệt và độ ẩm. Ngoài ra, chúng phải chịu được các cú sốc cơ học thường xuyên. Do đó, chúng tôi sử dụng MCPCB vì chúng đáp ứng các yêu cầu dịch vụ này và cho phép tính toàn vẹn cấu trúc cao hơn. Độ dẫn nhiệt cao của chúng đảm bảo rằng nhiệt độ được phân phối đồng đều trên các tấm này. Do đó, chúng có thể chịu được chu kỳ nhiệt tốt hơn và ngăn chặn các điểm nóng hình thành gần các thành phần hoạt động.

Kim loại lõi PCB

So sánh lõi kim loại PCB với PCB tiêu chuẩn:

Độ dẫn nhiệt: PCB tiêu chuẩn có độ dẫn nhiệt thấp hơn, thường khoảng 0,3W, trong khi MCPCBs có độ dẫn nhiệt cao hơn, từ 1-2W.

Mạ qua lỗ: PCB tiêu chuẩn thường yêu cầu mạ qua lỗ, nhưng MCPCB có thể không.

Tản nhiệt: Tản nhiệt trong PCB tiêu chuẩn thường đòi hỏi phải đi qua lỗ dẫn đến chu kỳ khoan dài hơn và quá trình bổ sung. Tuy nhiên, MCPCB không yêu cầu quá trình khoan, mạ điện hoặc lắng đọng vì lõi kim loại cho phép tản nhiệt hiệu quả.

Lớp kháng hàn: Lớp kháng hàn trong PCB tiêu chuẩn thường có màu tối như đen, xanh lá cây, xanh dương và đỏ. Do đó, lớp kháng hàn được áp dụng trên đỉnh và đáy của PCB tiêu chuẩn. Ngược lại, trong MCPCB, chỉ có phần trên cùng được phủ một mặt nạ hàn thường có màu trắng.

Độ dày: Do xếp chồng lớp và các kết hợp vật liệu khác nhau, PCB tiêu chuẩn có một phạm vi rộng về độ dày. Tuy nhiên, sự thay đổi độ dày của MCPCB thường bị hạn chế do độ dày điện môi có sẵn và độ dày của tấm nền.

Quy trình sản xuất: PCB tiêu chuẩn sử dụng các quy trình sản xuất truyền thống như định tuyến, mạ điện qua lỗ, khoan và ghi chữ V. Tuy nhiên, vì các công cụ sắc là cần thiết để cắt kim loại, lưỡi cưa được phủ kim cương là cần thiết để ghi chữ V MCPCB.

Những điều cần xem xét cho các nhà sản xuất PCB

Có một số cân nhắc xử lý trong sản xuất MCPCB, nhưng miễn là bạn hiểu cách thức hoạt động của vật liệu và giữ thiết kế như loại SMT một lớp, thiết kế bảng của bạn sẽ không khác nhiều so với thiết kế bất kỳ bảng mạch đơn, PCB nhiều lớp nào khác. Nếu bạn thấy rằng bạn không thể định tuyến thiết kế của mình đến một lớp duy nhất, hãy lưu ý rằng các cấu hình MCPCB khác cũng có thể xảy ra, mặc dù chúng nằm ngoài phạm vi của bài viết này. Chúng bao gồm:

Tấm PTH 2 lớp với nhôm bên trong (điều này đòi hỏi các bước khoan trước đắt tiền/làm đầy lớp cách điện/khoan lại để tạo ra các lỗ mạ điện không bị ngắn mạch).

Tấm A2 hoặc nhiều lớp hơn, được sản xuất theo quy trình PCB tiêu chuẩn, nhưng sử dụng vật liệu điện môi nhiệt thay vì FR4 và tấm lưng kim loại được ép xuống đáy để truyền nhiệt.

MCPCB có thể là một giải pháp tuyệt vời khi thiết kế ưu tiên làm mát nhiều đèn LED. Chúng ngày càng phổ biến trong các ứng dụng chiếu sáng khác nhau cho nhà, nơi làm việc và xe cộ. Mặc dù chúng bị hạn chế bởi một số hạn chế thiết kế, quy trình sản xuất khác với hầu hết các PCB khác và đơn giản hơn một chút.

Trên đây là giới thiệu về lõi kim loại PCB.