Ați întâmpinat vreodată probleme de supraîncălzire a componentelor electronice de pe o placă FR4 obișnuită? Soluția directă este un PCB cu miez metalic (MCPCB). Un MCPCB, spre deosebire de plăcile tradiționale, are un strat de bază din metal, înlocuind materialul obișnuit din fibră de sticlă găsit în plăcile tradiționale, iar acest lucru face ca întreaga placă să fie un dispozitiv formidabil de disipare a căldurii. Scopul său principal este de a disipa eficient căldura de la componentele delicate, prevenind deteriorarea acestora și prelungind timpul de utilizare. Este uneori cunoscut și sub denumirea de PCB cu substrat metalic izolat (IMS); denumirile înseamnă același lucru: o placă concepută pentru a oferi un control termic mai bun.

Alegerea metalului miezului depinde exclusiv de natura proiectului dumneavoastră. Cea mai populară opțiune ar fi un PCB cu miez de aluminiu, care ar oferi un echilibru bun între conductivitatea termică și cost, în special PCB-urile cu miez metalic pentru LED-uri. Un PCB cu miez de cupru este soluția ideală dacă designul dumneavoastră produce prea multă căldură și necesită performanțe maxime. Este mai costisitor, dar nu poate fi rivalizat în ceea ce privește performanța termică. De asemenea, există... aliaje de oțel când aveți nevoie de rigiditate și rezistență suplimentare.

Succesul proiectului dumneavoastră depinde de alegerea materialului potrivit pentru PCB cu miez metalic. Decizia dumneavoastră se bazează pe cerințele termice, cost și necesitățile mecanice. Deși avem materiale cu aliaje speciale, cele două alternative principale sunt aluminiul și cuprul.

PCB-uri cu miez de aluminiu

Un PCB cu miez de aluminiu ar trebui să fie soluția ideală pentru majoritatea proiectelor dumneavoastră. Acesta oferă o conductivitate termică excelentă și un raport cost-ușurință redus. Este ușor de fabricat, motiv pentru care a devenit un standard industrial, în special în aplicațiile PCB cu miez metalic pentru LED-uri.

PCB-uri cu miez de cupru

Un PCB cu miez de cupru este ceea ce aveți nevoie atunci când cerințele de proiectare necesită cea mai mare performanță termică. Cuprul este mai conductiv la căldură decât aluminiul, ceea ce îi permite să fie mai potrivit în aplicații care necesită niveluri extreme de putere. Cu toate acestea, este greu, scump și mai complex de fabricat și ar trebui rezervat pentru cele mai solicitante proiecte.

Grosimea miezului și a cuprului

Un PCB cu miez metalic poate fi specificat cu o grosime de 30-125 mil. Placa dvs. poate fi construită folosind 1 până la folie de cupru de 10 g grosime.

În funcție de designul dumneavoastră, PCB-ul cu miez metalic poate fi construit în diverse moduri. Le clasificăm în funcție de modul în care poziționăm miezul metalic și straturile circuitului. Cunoașterea acestor tipuri vă va permite să obțineți cea mai bună placă de la un producător de PCB-uri cu miez metalic care se potrivește aplicației dumneavoastră.

MCPCB cu un singur strat

Aceasta este cea mai simplă formă de PCB IMS. Structura sa este simplă, dar eficientă. În partea superioară, se află un strat de circuit din cupru. Acest strat este ecranat de un dielectric termoconductor, cu bază din aluminiu sau cupru. Este o opțiune ieftină, utilizată pe scară largă.

COB MCPCB

COB este abrevierea pentru Chip-on-boardÎn acest tip de circuit imprimat, plasăm matrița direct pe miezul metalic. Aceasta stabilește un canal direct pentru distribuția termică, evitând transferul de căldură neegalat de către stratul dielectric. Tehnologia oferă cea mai bună performanță termică și este ideală în proiectele complexe de PCB cu miez metalic pentru LED-uri.

MCPCB cu strat dublu

Este o placă cu două straturi de circuite de cupru pe aceeași parte a miezului metalic. Baza solidă de metal este păstrată în partea de jos. Acest design poate avea un traseu mai complicat decât o placă cu un singur strat. Dar componentele pot fi montate doar pe partea superioară.

MCPCB cu două fețe

Miezul metalic este poziționat în mijlocul unui MCPCB cu două fețe, similar unui sandwich. Atât partea superioară, cât și cea inferioară primesc un circuit de cupru. Cele două părți sunt legate prin fire de curent, după care se pot plasa componente pe ambele părți. Acest design este excelent pentru maximizarea densității circuitelor.

MCPCB multistrat

Un PCB cu miez metalic multistrat poate fi utilizat cu cele mai complexe proiecte. Această placă este suprapusă cu numeroase circuite, toate pe o bază metalică solidă în partea de jos. Este compatibilă cu via-uri avansate, inclusiv vias oarbe si ingropateEste răspunsul perfect pentru produsul cu densitate mare și putere mare.

PCB-urile cu miez metalic posedă atât o gestionare termică excelentă, cât și o rezistență mecanică superioară, potrivindu-se astfel unei game foarte largi de aplicații solicitante. Capacitățile lor ridicate de disipare a căldurii le fac o componentă crucială a oricărui mediu în care componentele sunt supuse unor sarcini termice mari.

• Iluminare LED: Fiind cea mai populară utilizare a circuitelor integrate multifuncționale (MCPCB), acestea sunt esențiale în gestionarea căldurii puternice produse de LED-urile de mare putere. Eficacitatea lor în disiparea acestei energii termice garantează performanțe ridicate și durată de viață extinsă în toate sistemele de iluminat moderne, inclusiv faruri și proiectoare.
• Comutarea puterii: În electronica de putere, circuitele imprimate cu circuit închis (MCPCB) sunt necesare pentru a asigura stabilitatea și fiabilitatea convertorului de putere. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în dispozitivele de comutare de putere de mare putere, cum ar fi releele industriale în stare solidă și convertoarele AC-DC cu semiconductori de putere, unde joacă un rol important în asigurarea funcționării eficiente printr-o gestionare termică adecvată.
• Electronice auto: Condițiile dure din industria auto, cu temperaturi ridicate, necesită soluții termice puternice. Circuitele integrate multifuncționale (MCPCB) sunt o componentă esențială a electronicii care funcționează în apropierea căldurii, cel mai important fiind utilizarea unității de control al motorului (ECU), care se bazează pe un substrat cu miez metalic, deoarece aceasta folosește căldura motorului pentru a disipa și a obține o fiabilitate maximă.