Technologie PCB / Substrat métallique isolé

Fabrication de noyau en métal PCB (Aluminium PCB)

Noyau métallique PCB La fabrication utilise un aluminium ou Chemin thermique à base de cuivre pour éloigner la chaleur de l'énergie et composants d'éclairage à travers un système diélectrique contrôlé. Aluminium PCB est couramment évalué pour l'éclairage LED, la conversion de puissance, le contrôle du moteur et autres assemblages où la chaleur doit pénétrer dans un châssis ou dissipateur thermique.

Aluminium / cuivreOptions de base
Jusqu'à 3.0 W/m·KConductivité thermique
Circuits 1–4Construction typique
DFM vérifiéPile thermique
Choix d'ingénierie

Commencez par le chemin de la chaleur, puis sélectionnez le substrat.

Une carte IMS n'améliore les performances thermiques que lorsque l'interface du composant, le diélectrique, la base métallique et, la connexion finale du dissipateur thermique fonctionnent comme un seul chemin.

Base thermique commune

Noyau en aluminium

Un substrat métallique isolé rentable pour LED, conversion de puissance et gestion thermique générale.

Épandage de chaleur plus élevé

Noyau de cuivre

Masse mécanique et à étalement thermique plus important où l'application justifie le poids et.

Circuit simple

IMS monocouche

Circuits en cuivre sur diélectrique thermiquement conducteur et une base métallique - le chemin thermique standard le plus court.

Routage intégré

Multicouche IMS

Des couches de référence de routage supplémentaires et combinées à une structure à support métallique après examen au niveau de l'empilement.

Référence technique

Fenêtre de processus thermique de noyau en métal PCB

La conductivité thermique est une propriété, pas le résultat complet. Épaisseur diélectrique, surface de cuivre, qualité d'interface et le dissipateur thermique externe déterminent le chemin thermique assemblé.

Noyau en métal blanc PCB montrant les circuits en cuivre et bord de base en aluminium
Les performances thermiques dépendent de la voie complète de la terre de cuivre à travers la base métallique diélectrique et dans l'assemblage final.La capacité finale est confirmée à partir de l'ensemble de la production.

Caractéristiques du noyau métallique PCB

Référence de construction de substrat métallique isolé

Nombre de couches de circuit1–4 typique; structures avancées par examen
Base en métalAluminium ou cuivre
diélectrique thermiqueCouche électriquement isolante remplie de céramique
Conductivité thermiqueJusqu'à 3.0 W/m·K pour les matériaux en aluminium qualifiés
Poids du cuivre1–4 oz typique; cuivre plus lourd par évaluation
Épaisseur finieDéfini à partir de cuivre, diélectrique et métal-base empilement
Finition de surfaceENIG, OSP ou sans plomb HASL comme l'assemblage exige
Traitement des profilsRoutage, notation des caractéristiques mécaniques et par dessin
EssaisEssai électrique plus contrôle visuel dimensionnel et comme spécifié

Les valeurs de capacité dépendent de la conception. Le matériau, le poids du cuivre, le nombre de couches, la structure, l'épaisseur finie et peuvent changer la combinaison réalisable.

Contexte de conception

La sélection diélectrique équilibre l'isolation par transfert de chaleur et.

Un diélectrique plus conducteur ou plus mince peut réduire la résistance thermique, mais la robustesse du processus et à géométrie de cuivre régit toujours la construction acceptable.

  • Définir la charge thermique des composants et
  • Sélectionnez l'épaisseur de diélectrique de conductivité thermique et ensemble
  • Examiner les exigences de fluage de tension d'isolement et par rapport à la norme du produit
  • Utilisez les vias thermiques et uniquement lorsque l'empilement les prend en charge
  • Contrôle de la planéité, montage des trous et matériau d'interface autour de l'assemblage mécanique final
Noyau en aluminiumNoyau de cuivreIMSaluminium PCBSubstrat métallique isolé (IMS)diélectrique thermique1–3 W/m·KLED PCBPuissance PCBENIGOSP
Noyau métallique PCB avec masque de soudure blanc et exposés plaquettes de cuivre
Révision technique

Validez le chemin thermique complet avant la sortie de la production.

Examiner l'épaisseur diélectrique, la conductivité thermique, l'étalement du cuivre, l'isolation et l'interface de dissipateur thermique externe ensemble.

Explorer toutes les destinations dans DFM
Carte de source de chaleur et par rapport au chemin thermique proposé
Type de métal, épaisseur de base et conductivité thermique diélectrique
Isolation électrique et exigences de dégagement de fluage ou
Poids du cuivre, zone d'épandage et densité de courant local
Planéité de la carte, profil et
Finition de surface, profil de soudure et plan d'inspection final
Ajustement pratique

Où un chemin thermique à dos métallique gagne sa place

Utilisez ces exemples comme point de départ. La construction de la carte suit toujours les exigences de qualification électriques et mécaniques du produit et.

Éclairage LED

Modules d'éclairage à haute luminosité qui doivent éloigner la chaleur des jonctions LED.

Conversion de puissance

Alimentations, onduleurs et convertisseurs avec des charges thermiques concentrées.

Éclairage automobile

Projecteur, signal et modules d'éclairage intérieur avec des contraintes de fiabilité de température et.

Contrôle moteur

Assemblages de commande et nécessitant un trajet thermique compact.

Énergie industrielle

Commandes et électronique de puissance installé contre un répartiteur de chaleur châssis ou.

Systèmes de charge

Modules de puissance où le transfert thermique d'isolation électrique et doit être conçu ensemble.

Questions fréquemment posées

Base en métal PCB fabrication FAQ

Ces réponses clarifient les décisions de fabrication de matériau et thermique et derrière une construction de noyau métallique PCB.

Qu'est-ce qu'un noyau métallique PCB?

Un noyau métallique PCB utilise une base métallique – généralement du cuivre en aluminium ou – sous un diélectrique électriquement isolant et thermiquement conducteur et le circuit en cuivre. Il est conçu pour déplacer la chaleur dans l'ensemble mécanique plus directement que le FR-4 standard.

Quelle est la différence entre un noyau métallique PCB et et un noyau en aluminium PCB ?

Un noyau métallique PCB est la famille de construction plus large: elle utilise une base métallique, généralement en aluminium ou cuivre, sous un diélectrique électriquement isolant et thermiquement conducteur. Un aluminium PCB est l'option de base en aluminium commune; le noyau en cuivre est sélectionné lorsqu'une plus grande propagation de chaleur ou La masse thermique justifie un coût supplémentaire et poids.

Quelle conductivité thermique est disponible ?

Les systèmes de matériaux en aluminium qualifiés sont disponibles jusqu'à 3.0 W/m·K. La performance thermique finale dépend également de l'épaisseur diélectrique, de la couverture en cuivre, des interfaces et du dissipateur thermique externe.

Le noyau métallique PCB peut-il être multicouche?

Oui, les constructions métalliques isolées multicouches peuvent être évaluées. Elles nécessitent un examen spécifique à l'empilement parce que les couches de routage, l'isolation, la stratification et le chemin thermique soutenu par métal interagissent.

Ayez un tableau à l’esprit? Définissons le bon chemin de construction.

Partagez avec l'équipe PCBArise les exigences du projet Gerber, ODB++, dessin, empilement ou.