PCB של ליבת מתכת פירוש הדבר שחומר הליבה (הבסיס) עבור PCB הוא המתכת, לא ה-FR4/CEM1-3 הרגיל וכו', וכיום, המתכת הנפוצה ביותר המשמשת עבוריצרני MCPCB הם אלומיניום, נחושת וסגסוגת פלדה. לאלומיניום יש יכולת העברת ופיזור חום טובה, אך עם זאת הוא זול יותר יחסית; לנחושת יש ביצועים טובים אפילו יותר, אך היא יחסית יקרה יותר, וניתן לחלק את הפלדה לפלדה רגילה ולנירוסטה. הוא קשיח יותר מאלומיניום וגם מנחושת, אך גם המוליכות התרמית שלו נמוכה משלהם. אנשים יבחרו בעצמם את חומר הבסיס/הליבה שלהם בהתאם ליישומים השונים שלהם.
באופן כללי, אלומיניום הוא האפשרות הכלכלית ביותר בהתחשב במוליכות התרמית, הקשיחות והעלות שלו. לכן, חומר הבסיס/הליבה של PCB רגיל של Metal Core עשוי מאלומיניום. בחברה שלנו, אם אין בקשות מיוחדות, או הערות, הליבה המתכתית מתייחסת יהיה אלומיניום, אזPCB מגובה מתכת יתכוון ל-Aluminum Core PCB. אם אתה צריך PCB ליבת נחושת, PCB ליבת פלדה או PCB ליבת נירוסטה, עליך להוסיף הערות מיוחדות בשרטוט.
לפעמים אנשים ישתמשו בקיצור "MCPCB", במקום השם המלא של Metal Core PCB, Metal Core PCB, או Metal Core Printed Circuit Board. וגם בשימוש במילה שונה מתייחסת לליבה/בסיס, כך שתראה גם את השמות השונים של Metal Core PCB, כגון PCB מתכת, PCB בסיס מתכת, PCB עם גיבוי מתכת, PCB מצופה מתכת, לוח ליבות מתכת, וכן הלאה. הPCBs ליבת מתכת משמשים במקום PCB FR4 או CEM3 מסורתיים בגלל היכולת לפזר חום ביעילות הרחק מהרכיבים. זה מושג על ידי שימוש בשכבה דיאלקטרית מוליכה תרמית.
ההבדל העיקרי בין לוח FR4 לבין אPCB מבוסס מתכת היא המוליכות התרמית של חומר דיאלקטרי ב-MCPCB. זה פועל כגשר תרמי בין רכיבי ה-IC לבין לוח הגיבוי המתכתי. החום מועבר מהאריזה דרך ליבת המתכת לגוף קירור נוסף. בלוח FR4, החום נשאר עומד אם אינו מועבר על ידי גוף קירור מקומי. על פי בדיקות מעבדה, MCPCB עם LED של 1W נשאר קרוב לסביבה של 25C, בעוד שאותה LED של 1W על לוח FR4 הגיעה ל-12C על פני הסביבה. LED PCB מיוצר תמיד עם ליבת אלומיניום, אך לפעמים משתמשים גם בלוח ליבת פלדה.
יתרון של PCB מגובה מתכת
1. פיזור חום
חלק מהנוריות מתפזרות בין 2-5W של חום וכשלים מתרחשים כאשר החום מנורת LED אינו מוסר כראוי; תפוקת האור של LED מופחתת וגם מתדרדרת כאשר החום נשאר עומד בחבילת LED. המטרה של MCPCB היא להסיר ביעילות את החום מכל ה-ICs האקטואליים (לא רק נוריות LED). בסיס האלומיניום והשכבה הדיאלקטרית המוליכה תרמית פועלים כגשרים בין ה-ICs לבין גוף הקירור. גוף קירור אחד מותקן ישירות לבסיס האלומיניום ומבטל את הצורך במספר גופי קירור על גבי הרכיבים המורכבים על פני השטח.
2. התפשטות תרמית
התפשטות והתכווצות תרמית הם האופי המשותף של החומר, CTE שונה שונה בהתפשטות תרמית. כמאפיינים משלהם, לאלומיניום ולנחושת יש התקדמות ייחודית ל-FR4 הרגיל, מוליכות תרמית יכולה להיות 0.8~3.0 W/c.K.
3. יציבות מימדית
ברור שגודל ה-PCB מבוסס המתכת יציב יותר מחומרי בידוד. השינוי בגודל של 2.5 ~ 3.0% כאשר לוחות אלומיניום PCB ולוחות סנדוויץ' מאלומיניום חוממו מ-30 ℃ ל-140 ~ 150 ℃.