Metal Core PCB's uitgelegd

De steeds toenemende vraag naar PCB-productie kan worden toegeschreven aan de vooruitgang in de elektronica, de automatisering van processen, de sterke vraag naar verschillende consumentenapparaten en apparaten, elektromechanische apparaten en meer. Al deze zand vele andere toepassingssegmenten van PCB's hebben verschillende eisen op het gebied van PCB-materialen, substraten, aantal lagen en meer. Voor sommige toepassingen kunnen PCB's nodig zijn die geschikt zijn voor omgevingen met hoge temperaturen, en daarom worden hier printplaten met metalen kern gebruikt. PCB's met een metalen kern bieden veel voordelen in vergelijking met FR4 of elk ander siliconen- of polymeermateriaal als PCB-basis. Metalen kernplaten zijn platen die geleidende metalen zoals aluminium en koper als basismateriaal hebben. Dit bericht bespreekt de details van PCB's met metalen kern, hun voordelen en meer.

Metalen kern PCB's op lengte

Deze metalen kernplaten worden ook wel thermische PCB's, thermal clad PCB's of geïsoleerde metalen substraten genoemd, en terecht. Dit komt doordat de warmte vrijwel gelijkmatig wordt verspreid in zowel de richtingen van de kern als over alle boven- en onderliggende lagen. Dit beschermt het bord en de componenten tegen beschadiging. Deze PCB's zijn gemaakt van een koperfolie, metalen platen en thermische isolatielagen. Afgezien hiervan hebben ze een soldeermasker, een circuitlaag, een diëlektrische laag en een metalen kernlaag die de warmteverspreider is. Hoewel oververhitting een probleem is bij de meeste elektrische componenten, wordt dit meestal gedaan door koelventilatoren of afzuigventilatoren die in behuizingen of behuizingen zijn gemonteerd. Dit is echter niet vereist bij PCB's met een metalen kern, omdat warmteverspreiding plaatsvindt door geleidende koeling, waarbij warmte uniform wordt overgedragen van een hete naar een koelere. Gewoonlijk is aluminium het meest voorkomende kernmateriaal dat in deze PCB's wordt gebruikt, omdat het een goede warmteafvoer heeft. Aluminium als metaal is sterk en toch licht van gewicht. Hoewel koper ook een goede optie is als kernmateriaal en in bepaalde toepassingen wordt gebruikt, is het zwaar en duur. Ook qua fabricage is aluminium gemakkelijker te fabriceren dan koper. Een plaat met metalen kern is meestal verdeeld in 3 lagen:

• Koperfolie laag
• Dunne diëlektrische laag voor thermische geleidbaarheid
• Dikke laag koper of aluminium kern

Meestal is het gebruikelijk om oppervlaktemontagetechnologie (SMT) te gebruiken in plaats van doorlopende gaten voor metalen PCB's. Omdat de kern een geleidend metaal is, bestaat er een risico op kortsluiting in het geval van geplateerde doorlopende montage. Dit geldt met name in het geval van elektrische toepassingen zoals LED's.

Voordelen van PCB's met metalen kern

In het geval van toepassingen bij hoge temperaturen kan de toenemende hitte de temperatuur van de printplaten en de daarop gemonteerde componenten verhogen, vooral als ze zijn gemaakt van FR4 of soortgelijke kunststoffen. Dit kan leiden tot oververhitting, aangezien de warmteafvoer beperkt blijft tot het beschikbare koellichaam. Dit kan leiden tot verminderde werking of schade. Vandaar dat PCB's met metalen kern worden gebruikt in toepassingen omdat metalen helpen de warmte naar het koellichaam te duwen en oververhitting van borden en componenten te voorkomen. Hier zijn enkele voordelen van PCB's met metalen kern.

• Metalen zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit en maken daardoor een snellere warmteoverdracht mogelijk.
• Deze metalen kernen zijn op de printplaten geëtst, waardoor de warmte wegblijft van de centrale componenten en bedrading.
• Metalen zoals aluminium en koper zijn duurzaam, veilig en gaan lang mee, en hebben geen toxiciteitsproblemen zoals lood.
• Ze zijn bestand tegen trillingen en helpen de componenten te beschermen tegen losraken, vooral bij toepassingen met veel trillingen.
• Metalen kernen bieden betere structurele en dimensionale stabiliteit en sterkte aan het bord.
• Metalen zijn recyclebaar en in feite is aluminium lichter dan de meeste epoxy's en FR4.

Als u een veeleisende toepassing bij hoge temperaturen heeft, waarbij u een PCB-assemblage in een apparaat of als onderdeel van een geïntegreerd systeem moet installeren, is het een verstandige beslissing om te kiezen voor PCB's met metalen kern. Dit is vooral van toepassing als u een OEM bent van LED-verlichtingssystemen, aangezien PCB's met metalen kern een enorme toepassing hebben in dit segment. Zorg er echter voor dat u samenwerkt met een betrouwbare en ervaren PCB-fabrikant en serviceprovider die uw vereisten begrijpt en dienovereenkomstig aanpast. Creative Hi-Tech is een bekende PCB-fabrikant en assemblagedienstverlener die gespecialiseerd is in aangepaste PCB-ontwerpen en assemblages. Ze bieden PCB's met metalen kern voor veeleisende toepassingen.

• Overwegingen bij het ontwerp bij het selecteren van stijve Flex-PCB's
• IPC-normen voor PCB's:inleiding en betekenis in de productie van hoogwaardige PCB's