PCB ボードには、金属 PCB、絶縁金属基板 (IMS または IMPCB)、金属コア PCB (MCPCB)、アルミニウム複合基板、アルミニウム基板など、選択できる多くの材料があります。しかし、熱放散が考慮される場合、金属コア pcb が推奨されます。 しかし、熱放散を考慮する場合は、メタル コア PCB が最初の選択肢です。 まず、金属 PCB は、従来の FR-4 エポキシガラスベースの PCB よりも優れた熱放散を提供します。
こは、従来のアーキテクチャの 5 ~ 10 倍の熱伝導率と 10 倍の厚さによるものです。 非常に効率的な熱伝達により、金属 PCB で非常に薄い銅層を使用できるため、ソリューションのコストと厚さが削減されます。 同時に、金属層は完全に金属で構成することも、ファイバーグラス (FR-4) と金属の組み合わせで構成することもできます。
メタルコア基板の構造
金属 PCB は、熱伝導率の高い誘電体層、金属層、放熱能力の高い銅フィルムで構成されています。 金属層を作るために最も広く使用されている材料はアルミニウムと銅であり、時にはステンレス鋼も使用されます. メタル コア PCB は、高出力コンポーネントから熱を吸収して熱を簡単に伝達するために使用されます。 したがって、メタル コア PCB を使用する目的は、FR-4 よりもはるかに高い熱伝導率を提供することです。
一般に、メタル コア pcb 構造の上層は、従来のプリント回路基板のようにエッチングされた薄い銅フィルムによって形成されます。 薄い銅フィルムの厚さは、1 オンスから 4 オンスです。 最内層は誘電体であり、その機能は、金属層を銅膜から電気的に絶縁すると同時に、2 つの層の間で急速な熱伝達を可能にすることです。 多層 MCPCB の場合、内部の金属層に関連する層の数を均等に分散する必要があります。 たとえば、6 層 PCB では、金属層が中央に配置され、上に 3 層、下に 3 層が配置されます。
また、放熱PCBの金属コアは、アルミニウムコアPCB、銅コアPCB、重銅PCB、およびステンレス鋼である可能性があることに注意する必要があります。 ただし、金属 PCB 材料は非常に硬く、PCB を小片に切断することは問題になる可能性があります。 そのため、金属 PCB 材料を選択する際には、製造中の化学物質がそれらに反応するかどうかを考慮する必要があります。
メタルコア基板の4つのメリット
熱放散
これは、メタルコア PCB の最大の利点の 1 つです。 FR-4 PCB よりも 8 ~ 9 倍速く熱を伝達します。 PCB を急速に冷却する必要がある場合は、従来の FR-4 基板の代わりに金属 PCB を使用することをお勧めします。 したがって、メタル コア PCB の最大の利点は、通常よりも高い温度で動作する設計の信頼性を高める特殊な基板材料を使用することです。 メタル コア PCB 設計は、より効率的で安全な熱放散のために、ホット ランニング コンポーネントがある場所から基板の反対側の層に積極的に熱を取り込みます。
低価格
熱特性に加えて、アルミニウムにはリサイクル可能で低コストであるという利点があります。 当社の LED メタル コア PCB が廃棄されると、そこから金属をリサイクルできます。 これにより、生産コストもさらに削減されます。 同時に、金属基板を使用した PCB は、より軽く、より耐久性があり、より導電性があります。 したがって、アルミニウム基板を使用した PCB に関連する製造コストも削減できます。 アルミニウム PCB は、より高価でかさばるヒートシンクに代わる費用対効果の高い代替品でもあります。 アルミニウムは、毒性がなく、完全にリサイクル可能な金属であることが知られています。 金属 PBC にアルミニウムを使用することで、生産者から最終消費者までをつなぐチェーンで環境を保護することができます。
より安定した
中国の金属コアPCB設計により、PCBがより安定します。 最も一般的に使用されている LED メタル コア PCB を例にとると、LED 街路灯の長期使用による熱放散の問題を効果的に解決します。 高い安定性を保証するだけでなく、アルミニウムは非常に軽いため、重量を増やさずにプリント回路基板に強度と柔軟性を追加します。