PCB met metalen kern
- de thermische PCB is een andere naam voor de metalen kern-PCB’s.
- Kortom, de MCPCB is een PCB met een metalen basis. Dat wil zeggen, het belangrijkste materiaal van de PCB voor zijn plaat of basis is metaal.
- Deze PCB met metalen kern helpt ook om warmte van zeer kwetsbare componenten naar laag kwetsbare delen zoals een koellichaam te verdrijven.
- Wne hebben professionele standaardrecensenten die zorgen voor strikte kwaliteitscontrolemaatregelen in elke productie werkwijze.
- We maken gebruik van geavanceerde testtechnologieën, zoals AOI-test, E-Test, X-RAY en impedantiecontrole.
- We hebben een interne beoordeling van het PCB-ontwerp- en assemblageproces, wat een hoge kwaliteitscontrole garandeert. We doen er alles aan om u te helpen producten en diensten van de hoogste kwaliteit te krijgen tegen concurrerende prijzen.
- We gebruiken een breed scala aan PCB-materiaalopties, zoals FR4, Hoge TG FR4, Rogers PCB, op metaal gebaseerde PCB en hoogfrequente materialen.
- We hebben een superieure klantenservice, die persoonlijke diensten ondersteunt. Onze klantenservice is flexibel en benaderbaar als je nog updates wilt doorvoeren voordat het productieproces begint.
Wat is een metalen kern-PCB/MCPCB?
de thermische PCB is een andere naam voor de metalen kern-PCB’s.
Kortom, de MCPCB is een PCB met een metalen basis. Dat wil zeggen, het belangrijkste materiaal van de PCB voor zijn plaat of basis is metaal. Het basismetaalmateriaal helpt bij het verspreiden van de warmte die tijdens het gebruik opduikt.
Daarom is een onedel metaal een geweldige warmtegeleider en helpt het om alle warmte die door de PCB wordt geproduceerd tijdens het gebruik gemakkelijk af te voeren.
Tegenwoordig hebben we nieuwe ontwikkelingen zoals de metalen kern die de conventionele CEM3- en FR4-materialen vervangt die worden gebruikt voor oud ontworpen PCB’s.
Deze PCB met metalen kern helpt ook om warmte van zeer kwetsbare componenten naar laag kwetsbare delen zoals een koellichaam te verdrijven.
Wat zijn de materialen en het dikteniveau van?
Metalen kern PCB?
De PCB met metalen kern is meestal verkrijgbaar in drie opties; Aluminium kern PCB, PCB met koperen kern, of een mengsel van specifieke metaallegeringen.
De PCB met aluminium kern is echter het meest voorkomende materiaal. Soms worden materialen zoals staal of messing besteld, maar het is slechts in zeldzame gevallen.
Wat de dikte betreft, zijn PCB’s met een metalen kern meestal erg dik en extreem moeilijk in kleinere stukjes te snijden. En dit kan een klein probleem vormen voor mensen die van plan zijn de PCB met metalen kern te snijden.
Het is ook essentieel om de chemicaliën te bekijken die worden gebruikt bij het vervaardigen van de metalen PCB-materialen en te zien of ze op de metalen reageren.
Gewoonlijk zijn de PCB-platen met metalen kern ongeveer 30 mil – 125 mil dik. U kunt echter nog steeds metalen platen vinden die dunner of dikker zijn.
De dikte van de koperfolie van MCPCB is meestal ongeveer 1 – 10 oz.
De materialen voor metalen kernplaten
1-laags metalen kernplaten
| Metalen kernmaterialen voor 1-laags platen | Thermal Weerstand | Thermal geleidbaarheid | Diëlektrische glasovergang (Tg) | Surface Weerstand | Tracking Weerstand | Diëlektrische storing (AC) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| – | K/W | W/mK | °C | MΩ | PLC | kV |
| HA50 (3) | 0.41 | 2.2 | 120 | 10^6 | 0 | 4.3 |
| TC-Lam 2.0 | 0.50 | 2.0 | 100 | 10^7 | 0 | 5.0 |
| Ventek VT-4B1 | – | 1.0 | 100 | 10^7 | 0 | 7.5 |
| Ventek VT-4B3 | – | 3.0 | 130 | 10^8 | 0 | 9.0 |
| AL-200 | 0.35 | 2.0 | – | 10^8 | 0 | 3.5 |
| AL-300 | 0.30 | 3.0 | – | 10^8 | 0 | 3.5 |
2-laags metalen kernplaten
| Metalen kernmaterialen voor 2-laags platen | Thermische weerstand | Thermal geleidbaarheid | Oppervlakte weerstand | Diëlektrische glasovergang (Tg) | Weerstand volgen | Diëlektrische storing (AC) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ventek VT-4B1 | – | 1.0 | 10^7 | 100 | 0 | 7.5 |
| Ventek VT-4A2 | – | 2.2 | 10^7 | 130 | 0 | 7.5 |
| Ventek VT-4B3 | – | 3.0 | 10^8 | 130 | 0 | 7.5 |
| CCAF-05 | 0.45 | 2.2 | 10^6 | – | 0 | 6.0 |
Metal Core PCB-toepassingen
Metal core PCBs are quite useful in some specific applications, which usually generates a ton of heat in its process.
As we mentioned earlier, metal core PCBs are ideal for dissipating heat that builds up during operation. That’s why most manufacturers make use of it to maintain the solid performance of their devices. They also come in handy if you run a lot of long operational processes.
So, the major applications of the metal core PCBs are:
1. Ideal for electronic communication equipment like electrical telegraphy, filter circuits, and frequency amplifiers.
2. It’s a perfect fit for audio equipment like balanced amplifiers, input & output amplifiers, preamplifiers, power amplifiers, audio amplifiers, and many others.
3. Power supply equipment like DC/AC converters, SW adjusters, switch regulators, and many others.
4. Used for Computers and Computing components like CPU motherboards and power supply devices.
5. Energy-saving lamps and lanterns, LED lamps.
6. Power devices like converters, solid relays, bridges, rectifiers, and many more.
7. Automation devices found in offices like motor drives.
Wat zijn de verschillende soorten
Metalen kern PCB?
Er zijn verschillende sorteringen voor PCB’s met metalen kernen met verschillende PCB-locaties en sporenlagen.
Vandaar dat de categorisering van de metalen kern-PCB’s leidt tot de drie belangrijkste typen, namelijk;
Enkelzijdige metalen kern PCB
Deze PCB met metalen kern wordt geleverd met afdrukken van sporen die aan een kant van de laag zijn gevonden.
Daarom bestaat het uit het volgende:
2. Koperen circuitlaag:
3. Metalen basis (ic-laag zal fungeren als de gunstige verbinding tussen IC en koellichaam. In tegenstelling tot FR4. Het koper en aluminium of koperlegering)
4. Niet-geleidende diëlektrische laag
5. IC-componenten
De enkelzijdige metalen kern PCB wordt ook geleverd met een dunne isolerende diëlektrische laag tussen een koperfolie en een metalen basis.
Dit soort PCB heeft ook een prepreg-diëlektricum, dat een hoogwaardige warmteoverdracht van de folie en componenten naar de metalen basisplaat biedt.
Dubbelzijdige metalen kern PCB
Zowel de dubbellaagse metalen kern-PCB als de dubbelzijdige metalen kern-PCB bevinden zich in zeer geavanceerde circuits. De lay-out van de metalen kern is wat beide apparaten van elkaar scheidt.
Een dubbelzijdige PCB met metalen kern wordt dus geleverd met een metalen kern die tussen twee van de geleiderlagen van het bord ligt.
Het heeft ook een diëlektrische laag die tussen de metalen kern en de koperlaag van de PCB blijft. Dus de metalen kern versmelt met de geleiders via de SMD en via’s, meestal bovenaan of aan de basis.
Voor de dubbellaagse metalen kern-PCB is de metalen kern meestal de geleiderlagen. Je vindt de geleiderlagen ook naast de metalen kern. Hier zijn de metalen kernen ijzerlegeringen, aluminium of koper.
Meerlagige metalen kern PCB
Deze metalen kern PCB wordt geleverd met meer dan twee lagen. Daarom ziet de structuur eruit als de FR4-meerlagen; het is echter geavanceerder en complexer in zijn ontwerp. Om ervoor te zorgen dat deze PCB met metalen kern de beste prestaties krijgt, worden veel componenten, signaallagen en aardingen gebruikt. In tegenstelling tot FR4 brengen de meerlaagse PCB’s meer technologie, werk en ervaring met zich mee bij het lamineren van de meerlagen. Het lamineren van deze meerlagen is echter enigszins prijzig, hoewel het de neiging heeft om veel beter te presteren dan elke andere PCB die op de markt verkrijgbaar is.
De voordelen van PCB's met metalen kern
De belangrijkste voordelen van het gebruik van PCB’s met metalen kern zijn:
1. Het wordt geleverd met een speciaal substraatmateriaal dat de robuustheid van het ontwerp van apparaten die bij hoge temperaturen werken, verbetert.
2. De printplaten kunnen overtollige warmte van apparaten afvoeren.
3. Het helpt om diëlektrische polymeerlagen te mengen met een hoge thermische geleidbaarheid, waardoor ze geschikt zijn voor een lage thermische weerstand.
4. De PCB’s voeren de warmte 9 keer sneller af dan de reguliere FR4-PCB’s.
5. Het is behoorlijk solide en stevig – in termen van zijn mechanische capaciteit.
- Prototype bestellingen binnen 24 uur geplaatst
- Normale doorlooptijd (5-7 werkdagen voor sommige PCB's-prototypes en kleine batchproductie)
- Snellere doorlooptijd (48 uur voor sommige prototypes van PCB's en productie in kleine series)
Wat is het verschil tussen PCB's met metalen kern
Vs. FR4 PCB's?
Hier is een tabel met de duidelijke verschillen tussen PCB’s met metalen kern en FR4-PCB’s.
| – | PCB’s met metalen kern | FR4-printplaten |
|---|---|---|
| Geplateerde doorgaande gaten | Plated Through Holes is niet beschikbaar voor 1-laags Metal Core PCB’s. | Alle PCB’s gebruiken geplateerde doorlopende gaten. |
| geleidbaarheid | Hoge thermische geleidbaarheid, ongeveer 1,0 W – 4,0 W. | Lage thermische geleidbaarheid, ongeveer 0.3W |
| Soldeer masker | Alleen wit soldeermasker beschikbaar voor alleen de bovenkant. | Donker gekleurd soldeermasker beschikbaar voor zowel onder als boven. |
| Bewerkingsproces | V-score moet diamantgecoate zaagbladen gebruiken. | Maakt gebruik van de reguliere machineprocessen |
| Thermische verlichting | Biedt zijn unieke thermische verlichting; Dus geen galvanisatieprocessen, depositie en via boren. | Omvat langere boorcycli, voegt veel processen toe en gebruikt via’s voor warmteoverdracht. |
| Dikte | Beperkte diktevariaties | Breed scala aan diktes: |
Het verschil tussen PCB's met metalen kern en standaard PCB's van epoxyglas
Het belangrijkste verschil tussen PCB’s met metalen kern en standaard PCB’s van epoxyglas is het niveau van warmteoverdracht.
MCPCB’s houden zich meestal bezig met warmteoverdracht met hoge snelheid, vooral voor apparaten die in situaties met hoge temperaturen werken. Maar het standaard epoxyglas draagt de warmte niet zo snel over als PCB’s met een metalen kern.
PCB’s met metalen kern zijn dus ideaal voor apparaten die bij hoge temperaturen werken.
De op het oppervlak gemonteerde componenten van PCB's met metalen kern
Als het gaat om PCB’s met metalen kern, is het veiliger om alleen op het oppervlak gemonteerde componenten te gebruiken. De reden is simpel. Aangezien de onderste laag van de printplaat van metaal is, kan een geplateerd doorgaand gat kortsluiting veroorzaken.
Als je te maken hebt met LED-printplaten, heb je geplateerde via’s. En de geplateerde via’s zorgen ervoor dat de componenten warmte kunnen doorgeven. Tijdens het solderen kan het zijn dat er wat soldeer in de via’s komt. En dit gebeurt als u de via’s niet vult, en het kan fouten veroorzaken.
Maar PCB’s met metalen kern hebben een andere werkingsmodus. Dat wil zeggen, de metalen laag geleidt warmte efficiënt. Daarom hebben PCB’s geen via’s nodig. In plaats daarvan moeten voor de PCB’s met metalen kern enkele grote montagegaten worden geboord. Zo wordt het productieproces sneller.
Zodra de boorcyclus voorbij is, zullen de metalen kern-PCB’s met enkele lagen ook direct naar de circuitbeeldvorming gaan in plaats van door de stroomloze koperafzetting in PTH-verwerking te gaan. Daarna zal uw PCB hetzelfde proces volgen als elk standaard FR4-ontwerp.
Wat zijn de overwegingen van de fabrikant voor PCB's met metalen kern?
Het is noodzakelijk om enkele factoren in overweging te nemen voordat u een PCB met metalen kern produceert. En u kunt de beste resultaten behalen zolang u begrijpt hoe de materialen werken. U moet uw ontwerp ook beperken tot een Alleen SMT een laag.
Wat als je merkt dat het moeilijk is om je ontwerp naar één laag te routeren? U kunt het beste kiezen voor andere mogelijke configuraties. Maar het is van cruciaal belang op te merken dat de configuraties buiten het bestek van dit stuk vallen. Zij zijn:
▶ Als je een dubbellaagse PTH-plaat met aluminium aan de binnenkant hebt, heb je een dure voorboor nodig. Je moet het ook vullen met isolatie. Boor het vervolgens opnieuw om geplateerde gaten te maken die geen kortsluiting veroorzaken.
▶ Heb je een standaard bewerkte print met twee of meer gelaagde platen, dan kun je kiezen voor een thermisch diëlektrisch materiaal. Bovendien kun je aan de onderkant een metalen plaat lamineren om warmte over te dragen.
Ook als u een ontwerpprioriteit hebt waarbij meerdere LED’s worden gekoeld, zijn PCB’s met metalen kern een uitstekende oplossing. Ze zijn tegenwoordig behoorlijk populair in verschillende verlichtingstoepassingen. Ook kunnen MCPCB’s onderworpen zijn aan specifieke ontwerpbeperkingen. Maar het fabricageproces zou op de een of andere manier eenvoudiger kunnen zijn.
Metal Core PCB-ontwerp Technische opties
Voordat u begint met het maken van een PCB met metalen kern, is het cruciaal om zeker te zijn van de toepassing ervan. Het doel hier is om de eis van een klant te volgen. Bovendien moet uw ontwerp foutloos zijn (zonder onderbrekingen).
Het proces van het bouwen van een metalen kern-PCB is vergelijkbaar met het produceren van verschillende PCB’s. Maar het enige verschil is dat uw substraatmateriaal van metaal zal zijn. Bovendien is het belangrijk om de schema’s te hebben van de PCB die u van plan bent te maken.
Als u een betaalbaar ontwerp wilt maken, is het ideaal om zaken te overwegen als:
▶ Wat voor materiaal ben je van plan te gebruiken? Deze factor helpt u te weten hoeveel componenten u aan uw ontwerp kunt toevoegen. En het beïnvloedt het gebied van uw ontwerp.
▶ Wat is de diepte van je basismateriaal? Deze factor helpt om de kosten te beheersen.
▶ Focus op de hoeveelheid koper die je gebruikt voor je ontwerp. Het helpt om de vlakheid van uw ontwerp te bepalen. Terwijl je toch bezig bent, is het noodzakelijk om CTE-regels te overwegen.
Het productieproces voor PCB's met metalen kern
Het productieproces van PCB’s met metalen kern omvat de volgende stappen:
1. Creëer ontwerp en output. U kunt dit doen met ontwerpsoftware zoals KiCAD, eagle, Altium Designer , OfCAD, enz.
2. Gebruik een film om de kopie van de ontwerper af te drukken. Maar u moet dit doen nadat u een DFM-controle hebt uitgevoerd.
3. Ga verder om de film terug te gebruiken om de afbeelding af te drukken terwijl u de MCPCB maakt. Terwijl u toch bezig bent, moet u ervoor zorgen dat uw omgeving schoon is om fouten te voorkomen.
4. Gebruik een chemische stof die overtollig koper effectief verwijdert, die u niet nodig heeft op het laatste bord.
5. Zorg ervoor dat u al uw uitlijningen in lijn ponst.
Op dit punt kunt u een inspectielaser gebruiken om het digitale beeld te bevestigen met de originele Gerber-bestanden. Daarna kan het ontwerp doorgaan naar de laatste fase. De laatste fase omvat het dienovereenkomstig uitpakken van de PCB-lagen. Vervolgens kunt u een röntgenlocator gebruiken om de boorpunten te krijgen.
Daarna zal het bord door beplating en koperafzetting gaan. Het volgende proces is het galvaniseren van de gehele PCB-laag met koper.
In de laatste fase gaat het bord door V-scores en profilering.
Hoe Metal Core PCB een ideale oplossing is voor thermische problemen in PCBA en PCB?
PCB’s met een metalen kern hebben de neiging om beter te presteren dan andere PCB’s, vooral op het gebied van thermische dissipatie. Daarom hebben ze een heleboel geavanceerde wereldwijde elektronica-assemblage op hoog niveau met een hoog vermogen die er gebruik van maken.
Koellichaam
- Een koellichaam is een belangrijk onderdeel dat MCPCB's gebruiken om warmte extern af te voeren via een metalen kern . Dissipatie uitgevoerd door het externe koellichaam is meestal erg snel.
Convexe platformstructuur
- De convexe platformstructuur is een ander onderdeel dat een oplossing biedt voor thermische problemen. Daarom kunt u dit onderdeel gemonteerd vinden op het voorste deel van de metalen kern-PCB. Ook fungeert de structuur als een isolerend middel voor: thermische geleidbaarheid.
Waarom zou u voor ons kiezen?
De metalen kern-PCB’s worden tegenwoordig snel een ding. En het stopt niet bij het besparen van kosten. Maar het verbetert ook de levensduur van uw gadgets.
Overweegt u deze optie? Welnu, we zullen graag deel uitmaken van uw reis om hoogwaardige PCB’s te bouwen volgens uw specificaties. U kunt rekenen op onze jarenlange ervaring. Bovendien kunt u bij ons terecht voor elk aantal bestellingen.
Neem vandaag nog contact met ons op en ontvang een vrijblijvende offerte.
Onze certificeringen
Dit zijn de certificaten die we hebben:
IATF 16949:2016 ISO 9001:2015 ISO14001:2015 ISO13485:2016 UL Ook volgen al onze producten de IPC ROHS Standards. Wat nog belangrijker is, we streven er altijd naar om hoogwaardige PCB-producten te vervaardigen.
PCB-productshow:
