金属芯PCB 表示PCB的核心(基础)材料是金属,而不是普通的FR4/CEM1-3等,目前最常用的金属MCPCB制造商 是铝、铜和钢合金。铝具有良好的传热和散热能力,但相对便宜;铜的性能更好,但价格相对较高,钢分为普通钢和不锈钢。它比铝和铜都更坚硬,但其导热性也低于它们。人们会根据自己不同的应用选择适合自己的基材/芯材。
一般来说,考虑到铝的导热性、刚性和成本,铝是最经济的选择。因此,普通金属芯 PCB 的基材/芯材由铝制成。在我公司,如果没有特殊要求或说明,金属芯是指铝,然后金属背板 将意味着铝芯PCB。如需铜芯PCB、钢芯PCB、不锈钢芯PCB,需在图纸中特别注明。
有时人们会使用缩写“MCPCB”,而不是 Metal Core PCB、Metal Core PCBs 或 Metal Core Printed Circuit Board 的全称。并且还用了不同的词来指代core/base,所以你也会看到Metal Core PCB的不同名称,比如 金属PCB、金属基PCB、金属背板、金属复合板、金属芯板等。这金属芯PCB 由于能够有效地将热量从组件中散发出去,因此被用来代替传统的 FR4 或 CEM3 PCB。这是通过使用导热介电层实现的。
FR4 板和 FR4 板之间的主要区别金属基PCB 是 MCPCB 中介电材料的热导率。这充当 IC 组件和金属背板之间的热桥。热量通过金属芯从封装传导到额外的散热器。在 FR4 板上,如果不通过局部散热器传递热量,热量将保持停滞。根据实验室测试,带有 1W LED 的 MCPCB 保持在 25C 的环境温度附近,而 FR4 板上的相同 1W LED 达到 12C 的环境温度。 LED PCB 总是用铝芯生产,但有时也使用钢芯 PCB。
金属背板PCB的优势
1、散热
一些 LED 散发的热量在 2-5W 之间,当 LED 的热量没有正确去除时会发生故障;当热量在 LED 封装中停滞不前时,LED 的光输出会减少和退化。 MCPCB 的目的是有效去除所有局部 IC(不仅仅是 LED)的热量。铝基和导热介电层充当 IC 和散热器之间的桥梁。一个散热器直接安装在铝制底座上,无需在表面贴装组件顶部安装多个散热器。
2.热膨胀
热胀冷缩是物质的共同性质,不同的CTE热膨胀不同。铝和铜由于各自的特性,比普通FR4有独特的优势,导热系数可以达到0.8~3.0 W/c.K。
3.尺寸稳定性
很明显,金属基PCB的尺寸比绝缘材料更稳定。铝基板和铝夹芯板从30℃加热到140~150℃时尺寸变化2.5~3.0%。