Metal Core PCB est un substrat métallique isolé IMS pour améliorer la conductivité thermique et la dissipation thermique.Le processus de fabrication est similaire à celui des PCB ordinaires.Généralement, il n’y a pas plus de quatre couches, et la plupart d’entre elles sont à simple face.Les matériaux métalliques couramment utilisés sont l'aluminium, le cuivre et le fer.
SEEKPCB est capable de gérer la plupart des types de PCB à noyau métallique, les PCB à noyau métallique multicouches avec une plaque métallique à côté ou au milieu, sinon, un trou borgne, une fente borgne et tous les types de solutions de support de dissipateur thermique sont réalisables ici dans SEEKPCB.
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Cartes de circuits imprimés en aluminiumEn Savoir PlusLes cartes de circuits imprimés en aluminium sont largement utilisées dans l'éclairage LED et l'alimentation électrique. Elles constituent le type de substrat métallique le plus rentable et le plus largement utilisé. -
PCB à noyau métallique en cuivreLes PCB à noyau métallique en cuivre ont une meilleure conductivité thermique, mais ils sont difficiles et coûteux à produire et sont généralement utilisés dans les éclairages et les alimentations électriques de plus grande puissance.En Savoir Plus -
PCB à noyau métallique en ferLes PCB à noyau métallique en fer présentent des avantages en raison de leur perméabilité magnétique, de leur résistance aux acides, aux alcalis et à l'humidité.se présentent généralement sous la forme d’acier inoxydable, qui est généralement utilisé dans des scénarios d’humidité élevée.En Savoir Plus
| Sujet | Notre capacité |
|---|---|
| Type de métal | Aluminium (1100/3003/5052/6061), cuivre (C11000), fer (inoxydable) |
| Conductivité thermique | En stock 1-8 W/(m·K), maximum 15 W/(m·K) |
| Couche | 1-12L |
| Structure | PCB à base métallique, PCB à noyau métallique (sandwichs), bosse en cuivre (séparation thermoélectrique) |
| Épaisseur du cuivre | 1OZ - 12OZ |
| Épaisseur totale | 0,5 - 10 mm |
| Épaisseur de la couche isolante | 100 125 150 200um |
| Max.Dimension de la planche | 600*1500mm |
| Diamètre minimum du trou | 0,8 mm (npth)/0,3 mm (pth) |
| Min.largeur/espacement des lignes | 75um/75um |
| Trou spécial | Trou borgne, fente borgne, trou en T, fente en T, trou de comptoir, trou de tasse |
| Traitement de surface | OSP, ENIG, placage d'argent, ENEPIG, argent d'immersion, étain d'immersion |
| Contour | Poinçonnage d'outillage, routage CNC, V-CUT, routage laser +/-0,1 mm |
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Bosse de cuivre -
Coupe Concave -
Trou fraisé -
Routage aveugle -
Taraudage des trous de vis -
Traitement anodique
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carte PCB en aluminium pour LED
Pourquoi choisir SEEKPCB comme partenaire PCB à noyau métallique
Qu'est-ce que le PCB à noyau métallique
Un PCB à noyau métallique (MCPCB), également connu sous le nom de substrat métallique isolé ims, est un type de carte de circuit imprimé fabriqué en utilisant un noyau métallique comme matériau de base.Contrairement aux cartes de circuits imprimés standard, qui sont fabriquées à partir de substrats isolants tels que la fibre de verre ou la céramique, les MCPCB utilisent un noyau métallique, généralement en aluminium, en cuivre ou en un autre alliage métallique, comme matériau de base.
Le noyau métallique offre plusieurs avantages, notamment une conductivité thermique et une dissipation thermique améliorées, ce qui rend les MCPCB idéaux pour les applications nécessitant une puissance élevée et générant beaucoup de chaleur, telles que l'éclairage LED haute puissance, l'électronique de puissance, l'automobile et l'aérospatiale.Le noyau métallique fournit également un support mécanique et une protection aux composants du circuit montés sur la carte.
Le substrat métallique isolé ims est généralement stratifié avec un matériau diélectrique, tel qu'un époxy ou un polyimide thermiquement conducteur, sur les deux faces.La couche diélectrique isole le noyau métallique des traces de cuivre et des autres composants montés sur la carte.Les traces de cuivre et autres composants sont ensuite ajoutés à la carte à l'aide de processus de fabrication de PCB standard.
Le noyau métallique peut être soit une feuille solide, soit une couche pré-imprégnée thermiquement conductrice qui est stratifiée entre deux feuilles métalliques.L'épaisseur du noyau métallique et de la couche diélectrique peut varier en fonction des exigences spécifiques de l'application.
Les substrats métalliques isolés ims sont disponibles en différents types, notamment cartes de circuits imprimés en aluminium (avec plaque d'aluminium), circuit imprimé à noyau métallique en cuivre (avec plaque de cuivre).
Le matériau PCB à noyau métallique
Le noyau métallique des PCB à noyau métallique (MCPCB) est généralement constitué d'aluminium, de cuivre ou d'un autre alliage métallique.Le choix du matériau dépend de l'application spécifique et des exigences du panneau.
L'aluminium est le matériau le plus couramment utilisé pour les MCPCB, car il offre une bonne conductivité thermique et est léger, ce qui le rend idéal pour les applications haute puissance.Il s'agit également d'un matériau relativement peu coûteux, ce qui peut contribuer à réduire le coût global du PCB.
Le cuivre est un autre matériau populaire utilisé pour les MCPCB, en particulier dans les applications qui nécessitent une conductivité thermique plus élevée que celle que l'aluminium peut fournir.Le cuivre a une conductivité thermique plus élevée que l'aluminium, ce qui le rend idéal pour les applications générant beaucoup de chaleur, telles que l'électronique de puissance et les systèmes automobiles.
D'autres alliages métalliques peuvent également être utilisés comme noyau métallique dans les MCPCB, en fonction de l'application et des exigences spécifiques.Par exemple, les noyaux en alliage nickel-fer peuvent être utilisés pour des applications nécessitant une perméabilité magnétique élevée.
En plus du noyau métallique, les MCPCB comprennent également une couche diélectrique, qui est généralement constituée d'un matériau thermiquement conducteur, tel qu'un époxy ou un polyimide mélangé à de la céramique.La couche diélectrique assure l'isolation entre le noyau métallique et les traces de cuivre et les autres composants montés sur la carte.
L'épaisseur du noyau métallique et de la couche diélectrique peut varier en fonction des exigences spécifiques de l'application.Des noyaux métalliques plus épais et des couches diélectriques offrent de meilleures performances thermiques mais augmentent également le coût de la carte.
Dans l'ensemble, le choix du matériau du noyau métallique est une considération importante dans la conception des MCPCB et dépend des exigences spécifiques de l'application.
Les avantages du PCB à noyau métallique ?
Les PCB à noyau métallique (MCPCB) offrent plusieurs avantages par rapport aux cartes de circuits imprimés (PCB) traditionnelles et aux autres matériaux de substrat.Certains des principaux avantages des MCPCB comprennent :
Conductivité thermique élevée : les MCPCB ont un noyau métallique qui offre une excellente conductivité thermique, ce qui les rend idéaux pour les applications haute puissance générant beaucoup de chaleur.Le noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les composants, ce qui améliore leurs performances et leur fiabilité.
Meilleure résistance mécanique : le noyau métallique des MCPCB offre une meilleure résistance mécanique par rapport aux PCB traditionnels et aux autres matériaux de substrat.Cela rend les MCPCB plus durables et plus résistants aux contraintes, à la flexion et à d'autres forces mécaniques.
Performances électriques améliorées : les MCPCB offrent de meilleures performances électriques par rapport aux PCB traditionnels et aux autres matériaux de substrat.Le noyau métallique fournit un plan de masse solide, ce qui contribue à réduire le bruit et les interférences dans les applications haute fréquence.
Taille et poids réduits : les MCPCB sont généralement plus petits et plus légers que les PCB traditionnels, ce qui les rend idéaux pour les applications où l'espace est limité, comme dans les applications automobiles et aérospatiales.
Rentable : bien que les MCPCB puissent être plus chers que les PCB traditionnels, ils sont rentables dans les applications à haute puissance et à haute température, où ils peuvent améliorer les performances et la fiabilité du système et réduire les coûts de maintenance au fil du temps.
Quelles sont les structures typiques des circuits imprimés à noyau métallique ?
Les structures typiques des PCB à noyau métallique (MCPCB) peuvent varier en fonction de l'application spécifique et des exigences du concepteur.Cependant, il existe quelques structures communes couramment utilisées dans les MCPCB.Ceux-ci inclus:
MCPCB monocouche : Un MCPCB monocouche se compose d'un noyau métallique (généralement de l'aluminium ou du cuivre) avec une seule couche de matériau diélectrique sur le dessus.La couche de cuivre est ensuite gravée pour créer les traces et les plots du circuit, et un masque de soudure est appliqué pour protéger les circuits.
MCPCB double couche : Un MCPCB double couche se compose d'un noyau métallique avec deux couches de matériau diélectrique sur le dessus.Les couches de cuivre sont ensuite gravées pour créer les traces et les plots du circuit, et un masque de soudure est appliqué pour protéger les circuits.Les deux couches peuvent être connectées à l’aide de vias ou d’une technologie traversante.
MCPCB multicouche : Un MCPCB multicouche se compose d'un noyau métallique avec plusieurs couches de matériau diélectrique et de couches de cuivre.Les couches sont stratifiées ensemble à l'aide d'un processus de chaleur et de pression, puis les couches de cuivre sont ensuite gravées pour créer les traces et les plots du circuit.Les couches sont ensuite interconnectées à l'aide de vias ou d'une technologie traversante, et un masque de soudure est appliqué pour protéger les circuits.
MCPCB hybride : Un MCPCB hybride combine les propriétés des MCPCB et des PCB traditionnels.Il se compose généralement d'un noyau métallique avec plusieurs couches de matériau diélectrique et des couches de cuivre des deux côtés.Les couches de cuivre sont ensuite gravées pour créer les traces et les plots du circuit, et les couches sont interconnectées à l'aide de vias ou d'une technologie traversante.Ce type de structure peut offrir les avantages des MCPCB pour la gestion thermique et les applications haute puissance, tout en offrant également la flexibilité de conception des PCB traditionnels.
La structure d'un MCPCB dépendra des exigences spécifiques de l'application, des propriétés thermiques et électriques des matériaux et des contraintes de conception du concepteur.
Applications de circuits imprimés à noyau métallique
Les PCB à noyau métallique sont utilisés dans diverses applications, en particulier dans les applications qui nécessitent une puissance élevée et génèrent beaucoup de chaleur.Certaines des applications les plus courantes des PCB à noyau métallique comprennent :
Éclairage LED : les PCB à noyau métallique sont couramment utilisés dans les applications d'éclairage LED haute puissance, telles que l'éclairage public, l'éclairage automobile et l'éclairage industriel.La conductivité thermique élevée du noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les LED, ce qui contribue à améliorer leur fiabilité et leur durée de vie.
Électronique de puissance : les PCB à noyau métallique sont également utilisés dans les applications électroniques de haute puissance, telles que les entraînements de moteur, les alimentations et les onduleurs.La conductivité thermique élevée du noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les composants haute puissance, ce qui contribue à améliorer leurs performances et leur fiabilité.
Automobile : les PCB à noyau métallique sont utilisés dans les applications automobiles, telles que les unités de commande électroniques (ECU) et les systèmes d'éclairage LED.La conductivité thermique élevée du noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les composants, ce qui contribue à améliorer leur fiabilité et leur durée de vie.
Aérospatiale : les PCB à noyau métallique sont utilisés dans les applications aérospatiales, telles que l'avionique et les systèmes de communication.La conductivité thermique élevée du noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les composants, ce qui est important dans les environnements à haute température.
Dispositifs médicaux : les PCB à noyau métallique sont utilisés dans les applications de dispositifs médicaux, telles que les équipements d'imagerie et de surveillance.La conductivité thermique élevée du noyau métallique aide à dissiper la chaleur générée par les composants, ce qui contribue à améliorer leurs performances et leur fiabilité.
Quelles sont les difficultés liées à la fabrication de PCB à noyau métallique ?
La fabrication de PCB à noyau métallique (MCPCB) peut présenter certains défis en raison des propriétés uniques des matériaux et des exigences spécifiques de l'application.Certaines des difficultés liées à la fabrication des MCPCB comprennent :
Sélection des matériaux : le choix du bon matériau de noyau métallique est essentiel à la performance et à la fiabilité du MCPCB.Le matériau doit avoir de bonnes propriétés de conductivité thermique, de résistance mécanique et d’isolation électrique.Cependant, différents matériaux peuvent avoir des propriétés différentes, et certains matériaux peuvent être plus difficiles à travailler que d’autres.
Sélection de la couche diélectrique : La couche diélectrique assure l’isolation entre le noyau métallique et les couches de cuivre.Le matériau diélectrique doit avoir une bonne conductivité thermique, un faible coefficient de dilatation thermique et une température de transition vitreuse élevée.Cependant, certains matériaux diélectriques peuvent être plus difficiles à stratifier ou nécessiter des traitements spéciaux pour assurer une bonne adhésion au noyau métallique.
Placage et gravure : Le processus de placage et de gravure est utilisé pour créer les traces et les plages de circuit sur les couches de cuivre.Cependant, le matériau du noyau métallique peut être plus difficile à plaquer ou à graver que le matériau FR4 traditionnel.De plus, l'âme métallique peut nécessiter des traitements de surface ou des revêtements particuliers pour assurer une bonne adhésion des couches de cuivre.
Gestion thermique : les MCPCB sont souvent utilisés dans des applications à forte puissance, qui peuvent générer une quantité importante de chaleur.Assurer une bonne gestion thermique est essentiel à la performance et à la fiabilité du MCPCB.Cependant, la conception du système de gestion thermique peut être plus complexe pour les MCPCB que pour les PCB traditionnels.
Manipulation et assemblage : les MCPCB sont souvent plus épais et plus lourds que les PCB traditionnels, ce qui peut les rendre plus difficiles à manipuler et à assembler.De plus, le matériau de l'âme métallique peut nécessiter des techniques particulières de manipulation ou d'assemblage pour éviter tout dommage ou déformation.
Dans l’ensemble, les difficultés liées à la fabrication des MCPCB nécessitent une attention particulière à la sélection des matériaux, à l’optimisation des processus et aux considérations de conception afin de garantir que le produit final répond aux exigences de performances et de fiabilité de l’application.
Les règles de conception des PCB à noyau métallique ?
Les règles de conception des PCB à noyau métallique (MCPCB) sont similaires à celles des PCB traditionnels, mais certaines considérations spécifiques doivent être prises en compte en raison des propriétés uniques des matériaux à noyau métallique.Certaines des règles de conception des MCPCB incluent :
Gestion thermique : le noyau métallique des MCPCB offre une excellente conductivité thermique, ce qui signifie que la chaleur générée par les composants peut être dissipée plus efficacement.Les concepteurs doivent prendre en compte les propriétés thermiques du noyau métallique et des composants, et s'assurer qu'il y a suffisamment d'espace autour des composants à haute température pour permettre une bonne dissipation de la chaleur.
Plan de masse : les MCPCB ont généralement un noyau métallique solide qui agit comme un plan de masse, ce qui peut aider à réduire le bruit et les interférences dans les applications haute fréquence.Les concepteurs doivent s'assurer que le plan de masse est connecté à tous les composants nécessaires et qu'il offre une protection suffisante contre le bruit et les interférences.
Placement des composants : le placement des composants sur les MCPCB est important pour garantir qu'il y a un espace suffisant autour des composants à haute température et qu'il y a suffisamment d'espace pour la dissipation thermique.Les concepteurs doivent prendre en compte la taille et les propriétés thermiques des composants et s'assurer qu'il y a suffisamment d'espace entre eux pour permettre une bonne dissipation de la chaleur.
Largeur et espacement des traces : la largeur et l'espacement des traces sur les MCPCB doivent être soigneusement pris en compte pour garantir qu'ils peuvent gérer les conditions de courant et de température élevées qui sont courantes dans les applications à haute puissance.Les concepteurs doivent utiliser des traces plus larges et un espacement plus grand pour réduire la résistance et permettre une dissipation thermique plus efficace.
Masque de soudure : le masque de soudure des MCPCB doit être soigneusement sélectionné pour garantir qu'il peut résister aux conditions de température élevée qui sont courantes dans les applications à haute puissance.Les concepteurs doivent choisir un masque de soudure haute température compatible avec le matériau du noyau métallique et les composants.
Dans l'ensemble, les règles de conception des MCPCB sont similaires à celles des PCB traditionnels, mais les concepteurs doivent accorder une attention particulière à la gestion thermique, à la conception du plan de masse, au placement des composants, à la largeur et à l'espacement des traces, ainsi qu'à la sélection du masque de soudure pour garantir que le MCPCB peut gérer les températures élevées. -des conditions de puissance et de température élevée qui sont courantes dans de nombreuses applications.
Pour plus de détails, veuillez consulter notre fonctionnalité PCB à noyau métallique.
Comment optimiser la conception des PCB à noyau métallique pour un meilleur coût et une meilleure fiabilité
Pour optimiser la conception d'un PCB à noyau métallique (MCPCB) pour un meilleur coût et une meilleure fiabilité, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :
Sélection des matériaux : le choix du bon matériau de noyau métallique et du bon matériau diélectrique est essentiel pour les performances et la fiabilité du MCPCB.Tenez compte du coût, de la disponibilité et des caractéristiques de performance de chaque matériau lors de votre sélection.
Gestion thermique : les MCPCB sont souvent utilisés dans des applications à forte puissance, qui peuvent générer une quantité importante de chaleur.Concevez soigneusement le système de gestion thermique pour garantir que le MCPCB puisse dissiper efficacement la chaleur.Cela peut inclure la sélection d'un matériau de noyau métallique à haute conductivité thermique, l'ajout de vias thermiques ou l'utilisation d'un tampon thermique.
Largeur et espacement des traces de cuivre : la largeur et l'espacement des traces de cuivre sur le MCPCB doivent être optimisés en fonction de la capacité de transport de courant du circuit et des exigences d'espacement de l'application.En minimisant la largeur et l'espacement des traces de cuivre, vous pouvez réduire la quantité de cuivre utilisée, ce qui peut contribuer à réduire le coût du MCPCB.
Placement des composants : Le placement des composants sur le MCPCB peut avoir un impact significatif sur les performances et la fiabilité du circuit.En plaçant les composants de haute puissance dans des zones avec une bonne gestion thermique et en regroupant les composants similaires, vous pouvez réduire la complexité du circuit et améliorer la fiabilité globale du MCPCB.
Assemblage et tests : pour garantir la fiabilité du MCPCB, il est important de suivre les meilleures pratiques en matière d'assemblage et de tests.Cela peut inclure l'utilisation d'un équipement d'assemblage automatisé, la réalisation de tests électriques sur chaque circuit et l'utilisation d'un équipement d'inspection optique pour identifier tout défaut ou problème de fabrication.
En prenant en compte ces facteurs dans la conception d'un PCB à noyau métallique, vous pouvez optimiser les performances, le coût et la fiabilité du circuit pour les exigences spécifiques de l'application.
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