Metalliydinpiirilevy tarkoittaa, että PCB:n ydin (perus)materiaali on metalli, ei normaali FR4/CEM1-3 jne., ja tällä hetkellä yleisin käytetty metalliMCPCB-valmistajat ovat alumiinia, kuparia ja terässeoksia. Alumiinilla on hyvä lämmönsiirto- ja hajoamiskyky, mutta se on silti suhteellisen halvempaa; kuparin suorituskyky on vielä parempi, mutta se on suhteellisen kalliimpaa, ja teräs voidaan jakaa normaaliteräkseen ja ruostumattomaan teräkseen. Se on jäykempi kuin alumiini ja kupari, mutta myös sen lämmönjohtavuus on pienempi kuin heidän. Ihmiset valitsevat oman pohja-/ydinmateriaalinsa eri sovellusten mukaan.
Yleisesti ottaen alumiini on taloudellisin vaihtoehto ottaen huomioon sen lämmönjohtavuus, jäykkyys ja kustannukset. Siksi normaalin Metal Core -piirilevyn pohja/ydinmateriaali on valmistettu alumiinista. Jos yhtiössämme ei ole erityisiä pyyntöjä tai huomautuksia, metallisydänviittaus on alumiiniametallitaustainen piirilevy tarkoittaa alumiiniydinpiirilevyä. Jos tarvitset kupariydinpiirilevyä, teräsydinpiirilevyä tai ruostumatonta terästä olevaa ydinpiirilevyä, sinun tulee lisätä piirustukseen erityisiä huomautuksia.
Joskus ihmiset käyttävät lyhennettä "MCPCB" Metal Core PCB:n, Metal Core PCB:n tai Metal Core Printed Circuit Boardin koko nimen sijaan. Ja myös käytetty eri sana viittaa ytimeen/pohjaan, joten näet myös Metal Core PCB:n eri nimet, kuten esim. Metallipiirilevy, metallipohjainen piirilevy, metallitaustainen piirilevy, metallipäällysteinen piirilevy, metallisydänlevy ja niin edelleen. Themetalliytimet PCB:t käytetään perinteisten FR4- tai CEM3-piirilevyjen sijaan, koska ne pystyvät tehokkaasti hajaamaan lämpöä pois komponenteista. Tämä saavutetaan käyttämällä lämpöä johtavaa dielektristä kerrosta.
Suurin ero FR4-levyn ja ametallipohjainen piirilevy on MCPCB:ssä olevan dielektrisen materiaalin lämmönjohtavuus. Tämä toimii lämpösiltana IC-komponenttien ja metallisen taustalevyn välillä. Lämpö johdetaan pakkauksesta metalliytimen kautta lisäjäähdytyselementtiin. FR4-levyllä lämpö pysyy paikallaan, ellei sitä siirretä paikallisesti käytettävän jäähdytyselementin kautta. Laboratoriotestien mukaan MCPCB, jossa on 1 W LED, pysyi lähellä 25 C:n lämpötilaa, kun taas sama 1 W LED FR4-kortilla saavutti 12 C yli ympäristön. LED-piirilevy valmistetaan aina alumiiniytimillä, mutta joskus voidaan käyttää myös teräsydinpiirilevyä.
Metallitaustaisen piirilevyn etu
1. Lämmön hajoaminen
Jotkin LEDit haihduttavat 2–5 W lämpöä ja vikoja ilmenee, jos LEDin lämpöä ei poisteta kunnolla. LEDin valoteho heikkenee ja heikkenee, kun lämpö pysyy paikallaan LED-paketissa. MCPCB:n tarkoitus on poistaa tehokkaasti lämpö kaikista paikallisista IC:istä (ei vain LEDeistä). Alumiinipohja ja lämpöä johtava dielektrinen kerros toimivat siltoina IC:iden ja jäähdytyselementin välillä. Yksi jäähdytyselementti on asennettu suoraan alumiinipohjaan, mikä eliminoi tarpeen asentaa useita jäähdytyselementtejä pinta-asennettavien komponenttien päälle.
2. Lämpölaajeneminen
Lämpölaajeneminen ja supistuminen ovat aineen yhteistä luonnetta, eri CTE:t ovat erilaisia lämpölaajenemisessa. Omien ominaisuuksiensa vuoksi alumiinilla ja kuparilla on ainutlaatuinen edistys normaaliin FR4:ään verrattuna, lämmönjohtavuus voi olla 0,8–3,0 W/c.K.
3. Mittojen vakaus
On selvää, että metallipohjaisen piirilevyn koko on vakaampi kuin eristysmateriaalit. Kokomuutos 2,5 - 3,0 %, kun alumiiniset piirilevyt ja alumiiniset sandwich-paneelit kuumennettiin 30 ℃:sta 140 - 150 ℃:seen.