PCB هسته فلزی به این معنی است که مواد هسته (پایه) PCB فلز است، نه FR4/CEM1-3 معمولی و غیره، و در حال حاضر، رایج ترین فلز مورد استفاده برایتولید کنندگان MCPCB آلیاژ آلومینیوم، مس و فولاد است. آلومینیوم دارای قابلیت انتقال حرارت و اتلاف خوب است، اما نسبتا ارزان تر است. مس عملکرد بهتری دارد اما نسبتاً گرانتر است و فولاد را می توان به فولاد معمولی و فولاد ضد زنگ تقسیم کرد. از هر دو آلومینیوم و مس سفت تر است، اما رسانایی حرارتی آن از آنها نیز کمتر است. افراد با توجه به کاربردهای مختلف خود مواد پایه/هسته ای خود را انتخاب می کنند.
به طور کلی، آلومینیوم با توجه به هدایت حرارتی، سختی و هزینه آن، اقتصادی ترین گزینه است. بنابراین، مواد پایه / هسته PCB معمولی Metal Core از آلومینیوم ساخته شده است. در شرکت ما، اگر درخواست یا یادداشت خاصی وجود نداشته باشد، هسته فلزی مورد نظر آلومینیوم خواهد بود، سپسPCB با پشتوانه فلزی به معنای PCB هسته آلومینیومی خواهد بود. اگر به PCB هسته مس، PCB هسته فولادی یا PCB هسته فولادی ضد زنگ نیاز دارید، باید یادداشت های خاصی را در نقشه اضافه کنید.
گاهی اوقات افراد به جای نام کامل Metal Core PCB، Metal Core PCB یا Metal Core Printed Circuit Board از مخفف "MCPCB" استفاده می کنند. و همچنین استفاده از کلمه متفاوت به هسته / پایه اشاره دارد، بنابراین نام های مختلف متال کور PCB را نیز مشاهده خواهید کرد، مانند PCB فلزی، مدار چاپی پایه فلزی، مدار چاپی پشتیبان فلزی، PCB با روکش فلزی، برد هسته فلزی و غیره. راPCB های هسته فلزی به جای PCBهای سنتی FR4 یا CEM3 به دلیل توانایی دفع موثر گرما از قطعات استفاده می شود. این امر با استفاده از یک لایه دی الکتریک رسانای حرارتی به دست می آید.
تفاوت اصلی بین برد FR4 و aPCB مبتنی بر فلز هدایت حرارتی مواد دی الکتریک در MCPCB است. این به عنوان یک پل حرارتی بین اجزای آی سی و صفحه پشتی فلزی عمل می کند. گرما از بسته از طریق هسته فلزی به یک هیت سینک اضافی هدایت می شود. در برد FR4، گرما در صورتی که توسط هیت سینک موضعی منتقل نشود راکد می ماند. طبق آزمایشات آزمایشگاهی، یک MCPCB با یک LED 1W در نزدیکی محیط 25 درجه سانتیگراد باقی ماند، در حالی که همان LED 1W در یک برد FR4 به دمای 12 درجه سانتیگراد در محیط رسید. PCB LED همیشه با هسته آلومینیومی تولید می شود، اما گاهی اوقات PCB هسته فولادی نیز استفاده می شود.
مزیت PCB با پشتوانه فلزی
1. دفع گرما
برخی از LED ها بین 2 تا 5 وات گرما پراکنده می شوند و هنگامی که گرمای LED به درستی حذف نمی شود، خرابی رخ می دهد. هنگامی که گرما در بسته LED راکد می ماند، خروجی نور LED کاهش می یابد و همچنین کاهش می یابد. هدف از MCPCB حذف موثر گرما از تمام IC های موضعی (نه فقط LED) است. پایه آلومینیومی و لایه دی الکتریک رسانای حرارتی به عنوان پل بین آی سی ها و هیت سینک عمل می کنند. یک هیت سینک منفرد مستقیماً روی پایه آلومینیومی نصب می شود و نیازی به چندین سینک حرارتی در بالای اجزای نصب شده روی سطح را از بین می برد.
2. انبساط حرارتی
انبساط و انقباض حرارتی ماهیت مشترک این ماده است، CTE مختلف در انبساط حرارتی متفاوت است. از آنجایی که آلومینیوم و مس دارای ویژگی های خاص خود هستند، یک پیشرفت منحصر به فرد به FR4 معمولی دارند، هدایت حرارتی می تواند 0.8 تا 3.0 W/c.K باشد.
3. ثبات ابعادی
واضح است که اندازه PCB مبتنی بر فلز پایدارتر از مواد عایق است. تغییر اندازه 2.5 ~ 3.0٪ هنگامی که آلومینیوم PCB و پانل های ساندویچ آلومینیومی از 30 ℃ به 140 ~ 150 ℃ گرم شدند.