Keramische PCB versus FR4 versus MCPCB

Wat is het verschil tussen keramische PCB, FR4 en MCPCB?

Als u printplaten gebruikt, kunt u de standaard FR4-kaarten gebruiken of u kunt kiezen voor een printplaat met metalen kern (MCPCB). Keramische printplaten zijn een type PCB met metalen kern dat u misschien verkiest. Er is zeker niets mis met FR4-kaarten, en als u ze effectief in uw bedrijf hebt gebruikt, wilt u dat waarschijnlijk blijven doen. Maar voor het geval dat, is het een goed idee om de verschillen tussen standaard FR4-kaarten en metalen kernkaarten te begrijpen.

Welke u kiest, hangt af van de eisen van de specifieke toepassingen waarvoor u uw printplaten gaat gebruiken. Dus wat zijn de verschillende voor- en nadelen van FR4-borden versus MCPCB- of keramische borden?

FR4 versus MCPCB

Een van de belangrijkste redenen waarom u FR4 versus een keramische printplaat of een ander MCPCB-bord zou vermijden, heeft te maken met warmteoverdracht. Keramische PCB's zoals aluminiumnitride (AlN) en aluminiumoxide (Al203) zijn extreem warmtegeleidend. FR4 PCB-materiaal is dat niet. Als u uw borden gebruikt in toepassingen waar warmte een reëel probleem is, zoals LED-verlichting, wilt u waarschijnlijk overstappen van standaard FR4-platen naar keramische platen of andere PCB's met metalen kern, aangezien platen met metalen kern gemakkelijker overtollige warmte kunnen afvoeren van hotspots die uiteindelijk het bord kunnen beschadigen door de levensduur van halfgeleiderjuncties te verkorten.

Andere PCB-materialen met metalen kern, naast aluminium en beryllium, kunnen koper en staallegeringen bevatten. Staallegeringen zorgen voor een stijfheid die je niet krijgt met koper en aluminium, maar zijn niet zo effectief bij warmteoverdracht. Koper heeft het beste vermogen om warmte over te dragen en af ​​te voeren als onderdeel van uw printplaten, maar het is nogal duur - dus bedrijven met een beperkt budget die veel printplaten produceren of kopen, zullen vaak kiezen voor aluminium als een goedkopere maar nog steeds zeer effectieve warmte- dissiperend alternatief voor FR4-kaarten.

Aluminium printplaten

Voor de meeste bedrijven is de meest kosteneffectieve oplossing printplaten met metalen kern en een aluminium basis. U krijgt een goede stijfheid en thermische geleidbaarheid tegen een meer redelijke prijs. Om deze reden, als u printplaten met metalen kern bestelt en geen koper specificeert, kunt u meestal een aluminium kern verwachten.

Hoe PCB's met metalen kernen warmte afvoeren

De reden waarom PCB's met metalen kern zoveel effectiever zijn in het afvoeren van warmte dan FR4-platen, is te wijten aan hun diëlektrische materiaal voor thermische geleidbaarheid, dat dient als een koudebrug van de IC-componenten naar de metalen plaat, waardoor automatisch warmte door de kern naar een koellichaam wordt geleid . Als je FR4-kaarten hebt, moet je een plaatselijk koellichaam toevoegen om warmte door het bord te geleiden, anders ontstaan ​​er potentieel schadelijke hotspots.

Andere voordelen van MCPCB's

Naast het voorkomen van hotspots, resulteren de thermische geleidbaarheidseigenschappen van een metalen kern-PCB ook in minder thermische uitzetting en, als resultaat, een grotere maatvastheid. Thermische uitzetting kan ertoe leiden dat verschillende lagen van het bord verschillende vormen of afmetingen aannemen, wat de integriteit en functionaliteit van het bord aantast. Bescherming tegen thermische uitzetting is wenselijk.

Waar zou ik een keramische printplaat of metalen kernprintplaat gebruiken?

Het is belangrijk om te begrijpen dat er veel omstandigheden zijn waarin het gebruik van een FR4-kaart is geïndiceerd en volkomen acceptabel is. Bepaalde toepassingen vereisen echter een keramische of andere metalen kern PCB om te voorkomen dat uw product in gevaar komt. Deze omvatten:

• LED-verlichting, met name schijnwerpers en krachtige LED's
• Auto's, met name vermogensregelaars, variabele optische systemen, wisselomvormers en vermogensregelaars voor auto's
• Industriële stroomapparatuur
• Printers
• IC-arrays
• Halfgeleider koelapparatuur
• Audioversterkers
• Hoogvermogentransistoren en transistorarrays
• Zonnecelsubstraten
• Andere stroomtoepassingen, zoals DC-converters en -regelaars

Welke soorten PCB's met metalen kern zijn beschikbaar?

Printplaten met metalen kern zijn verkrijgbaar als enkellaagse PCB's, enkellaagse Chip-on-Board PCB's, dubbellaagse PCB's, dubbelzijdige PCB's en meerlagige PCB's. Nogmaals, welke u kiest, hangt af van uw persoonlijke PCB-toepassingsbehoeften.

Neem vandaag nog contact op met Millennium Circuits Limited voor al uw PCB-behoeften

Ongeacht wat voor soort printplaten u nodig heeft, neem contact op met MCL om het voor elkaar te krijgen. We hebben een breed scala aan PCB-opties beschikbaar, waaronder keramische platen, koperen platen en aluminium platen in enkele en meerdere lagen.

Als je niet precies weet welk type print je nodig hebt of als je vragen hebt over onze PCB's - van prijs tot leveringsmethode tot specifieke informatie over bepaalde boards - neem dan gerust contact met ons op via 717-558-5975 of stuur een Vraag online een gratis en snelle offerte aan voor PCB's.