Оглавление:
Печатная плата с металлическим основанием (MCPCB), также известная как термическая печатная плата, в качестве основы использует металлический материал, в отличие от традиционного FR4, для теплораспределительного фрагмента платы.
Типы металлических оснований в MCPCB
- Алюминиевая подложка. Алюминиевые печатные платы обеспечивают хорошее рассеивание тепла и теплопередачу. Поскольку они легкие по весу, печатные платы с алюминиевым сердечником находят свое применение в светодиодном освещении, аудиочастотной аппаратуре и электронном оборудовании связи.
- Медная основа. Платы с медным сердечником имеют лучшую эффективность, чем алюминиевые. Но обычно выбирают алюминий, поскольку медь дорогая. Кроме того, медные сердечники тяжелее и требуют жесткого процесса обработки. Медь также легче подвергается коррозии, чем алюминий.
Проектирование плат с металлическим основанием
Медная фольга ламинируется на металлическую основу с использованием препрега (полуфабрикат композиционного материала, состоящий из волокнистого армирующего наполнителя и нанесённого с двух сторон связующего).
Обычно этот вариант имеет только отверстия для креплений.
Двусторонняя конструкция с металлическим сердечником
Медная фольга ламинируется на обе стороны металлического сердечника с использованием препрега. Печатная плата может быть сквозной.
Печатные платы на металлических теплопроводящих листах
Готовые печатные платы прессуются на металлическом носителе с использованием препрега.
- Преимущество: также можно использовать многослойные платы (только односторонние SMD).
- Недостаток: плохое рассеивание тепла, поскольку тепло должно рассеиваться через всю печатную плату.
Платы с прямым тепловым нагревательным элементом
Термопрокладки чипов светодиодов припаиваются непосредственно к алюминиевой или медной подложке. Между нагревательными площадками светодиодов и металлическим сердечником отсутствует диэлектрик.
Значит, тепловое сопротивление очень мало и теплопроводность может составлять от 175 Вт/мК (непосредственно к алюминию) до 385 Вт/мК (непосредственно к меди).
Технические возможности для схем с металлическим сердечником
- Теплопроводность: Стандартные материалы: 1-3 Вт/мК; особые материалы: 4-12 Вт/мК
- Толщина алюминиевого сердечника: 0,5–2,0 мм
- Толщина меди: 18–105 мкм
- Минимальный диаметр сверленого отверстия печатной платы (PTH): > 0,2 мм
- Минимальный диаметр сверленого отверстия печатной платы (NPTH): > 1,0 мм
- Минимальный диаметр сверленого отверстия для алюминия: > 1,0 мм
- Расстояние между отверстиями: > 1,2 мм
- Минимальный диаметр фрезы: > 1,6 мм
- Поверхности: HAL, HAL без свинца, OSP, ENIG
Обработка: производятся как стандартные печатные платы в количестве нескольких штук или по отдельности, а также при необходимости фрезеруются.
