Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Erfahren Sie mehr über Metallkern PCB

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Erfahren Sie mehr über Metallkern PCB

2024-05-06
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Author:iPCB

Metallkern-PCB bestehen aus einer hochthermisch leitfähigen dielektrischen Schicht, Metallschicht und einem Kupferfilm mit hoher Wärmeableitung. Die am häufigsten verwendeten Fertigungsmaterialien sind Aluminium und Kupfer, manchmal wird auch Edelstahl verwendet. Metall- oder Aluminiumplatinen können Wärme von Hochleistungskomponenten ableiten, um die Wärmeübertragung zu erleichtern. Daher ist der Zweck der Verwendung dieser Leiterplatte, viel höhere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu FR-4 zu bieten.

Vorteile der Metallkern-Leiterplatte:

In vielerlei Hinsicht sind LEDs wie jede andere Komponente auf einer Leiterplatte installiert. Wenn nur wenige LEDs vorhanden sind, wie grüne und rote Kontrollleuchten zum Ein- und Ausschalten, gibt es nichts Außergewöhnliches an der Anordnung der Leiterplatte. Es gibt jedoch Beleuchtungslösungen, die LEDs oder lange Arrays von LEDs über lange Zeiträume eingeschaltet halten können. Diese Geräte kühl zu halten, um vorzeitigen Ausfall oder Sicherheitsrisiken vorzubeugen, kann ein großes Problem sein. Eine effiziente Kühlung erfordert auch eine gleichmäßige Lichtleistung. Die Umstellung Ihrer Leiterplatte von Standard-FR4-Typen auf MCPCB wie Aluminium-Leiterplatten ist eine lohnende Option. Es verwendet speziell formulierte Substrate, um die Zuverlässigkeit von Konstruktionen zu erhöhen, die bei Tem arbeiten


Operationen über dem Normalzustand. Das Substrat wird nicht ausschließlich als Montageflächen für verschiedene Komponenten verwendet, sondern absorbiert aktiv Wärme von wärmelaufenden Komponenten, um Wärme effizient und sicher in die relative Schicht der Leiterplatte abzuleiten. MCPCBs haben sich als hervorragende Lösung für die Kühlung von Leiterplatten mit einer großen Anzahl von LEDs erwiesen. Das Verständnis der Unterschiede zwischen Standard-Epoxidglasplatten und ihnen ist entscheidend.

Anwendungen von Metallkern PCB:

LED-Beleuchtung: MCPCBs eignen sich in der Regel für Anwendungen, die eine erhebliche Menge an Wärme erzeugen, bei denen herkömmliche Lüfter die Wärme nicht effizient beseitigen können. Häufig finden wir MCPCBs in der LED-Technologie, weil sie es uns ermöglichen, die Anzahl der LEDs, die für eine bestimmte Beleuchtungsmenge benötigt werden, zu reduzieren und die erzeugte Wärme zu verringern.

Automotive: Kraftfahrzeugleistungsregler, Zündung, Schaltumformer, variable Optik usw., alle verwenden Metall-Leiterplatten. Leistungsausrüstung: Leistungswandler, Schaltregler, Leistungsumwandlung mit hoher Dichte.

Militär und Luft- und Raumfahrt: Leiterplatten in Militär- und Raumfahrtanwendungen müssen extremen Temperaturen, thermischen Zyklen und Feuchtigkeit standhalten. Darüber hinaus müssen sie häufigen mechanischen Stößen standhalten. Daher verwenden wir MCPCBs, da sie diese Serviceanforderungen erfüllen und eine höhere strukturelle Integrität ermöglichen. Ihre hohe Wärmeleitfähigkeit sorgt für eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf diesen Platinen. So können sie thermischen Kreisläufen besser standhalten und verhindern, dass sich Hotspots in der Nähe aktiver Komponenten bilden.


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Metallkern PCB

Vergleich zwischen Metallkern-Leiterplatten und Standard-Leiterplatten:

Wärmeleitfähigkeit: Standard-Leiterplatten haben einen niedrigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, typischerweise um 0,3W, während MCLeiterplatten eine höhere Wärmeleitfähigkeit haben, die von 1-2W reicht.

Überzogene Durchgangslöcher: Überzogene Durchgangslöcher sind oft in Standard-Leiterplatten notwendig, aber sie werden möglicherweise nicht in MCPCBs benötigt.

Wärmeableitung: Die Wärmeableitung in Standard-Leiterplatten erfordert oft Durchgangslöcher, was zu längeren Bohrzyklen und zusätzlichen Prozessen führt. MCPCBs benötigen jedoch keine Bohr-, Plattierungs- oder Abscheideprozesse, da der Metallkern eine effektive Wärmeableitung ermöglicht.

Lötmaske: Die Lötmaskenschichten in Standard-Leiterplatten sind normalerweise dunkel gefärbt, wie schwarz, grün, blau und rot. Daher werden Lötmaskenschichten sowohl oben als auch unten in Standard-Leiterplatten aufgetragen. Im Gegensatz dazu ist bei MCPCBs nur die Oberseite mit einer Lötmaske beschichtet, die typischerweise weiß ist.

Dicke: Standard-Leiterplatten verfügen über ein breites Dickenspektrum durch Schichtstapelung und verschiedene Materialkombinationen. Die Dickenvariation bei MCPCBs ist jedoch in der Regel aufgrund der verfügbaren dielektrischen Dicken und Trägerplattendicken begrenzt.

Herstellungsverfahren: Standard-Leiterplatten verwenden traditionelle Herstellungsverfahren wie Fräsen, plattierte Durchgangslöcher, Bohren und V-Ritzen. Jedoch ist ein diamantbeschichtetes Sägeblatt erforderlich, um MCPCBs V-Ritzen, weil das Schneiden von Metall scharfe Werkzeuge erfordert.

Dinge, die für Leiterplattenhersteller zu beachten sind

Es gibt einige Handlingüberlegungen für die MCPCB-Herstellung, aber solange Sie verstehen, wie das Material funktioniert und das Design auf einem einlagigen SMT-Typ halten, sollte das Entwerfen Ihrer Platine nicht viel anders sein als das Entwerfen einer anderen Single-Chip-Platine, einer mehrlagigen Platine. Wenn Sie feststellen, dass Sie Ihr Design nicht auf eine einzelne Ebene weiterleiten können, beachten Sie bitte, dass andere MCPCB-Konfigurationen möglich sind, obwohl sie außerhalb des Anwendungsbereichs dieses Artikels liegen. Dazu gehören:

2-schichtige PTH-Platte mit Aluminium innen (dies erfordert teure Vorbohr-/Füllisolations-/Nachbohrschritte, um überzogene Löcher zu schaffen, die nicht kurzschließen).

A2 oder mehr Schichtplatte hergestellt nach Standard-PCB-Verfahren, aber mit thermischem dielektrischem Material anstelle von FR4 und Laminierung einer Metallrückfläche nach unten für Wärmeübertragung.

Wenn das Design die Kühlung mehrerer LEDs priorisiert, kann MCPCB eine ausgezeichnete Lösung sein. Sie werden immer häufiger in einer Vielzahl von Beleuchtungsanwendungen für Haushalte, Arbeitsplätze und Fahrzeuge verwendet. Obwohl sie bestimmten Designbeschränkungen unterliegen, unterscheidet sich der Herstellungsprozess von den meisten anderen Leiterplatten und ist etwas einfacher.


Oben ist eine Einführung in Metallkern PCB.