金屬芯PCB是指PCB的芯(基)材料是金屬,而不是普通的FR4/CEM1-3等,目前MCPCB製造商最常用的金屬是鋁、銅和鋼合金。鋁具有良好的傳熱和散熱能力,但價格相對便宜;銅的性能更好,但價格相對較高,鋼可分為普通鋼和不銹鋼。它比鋁和銅都更堅硬,但導熱率也比它們低。人們會根據自己的不同應用選擇自己的基礎/芯材。

一般來說,考慮到導熱性、剛性和成本,鋁是最經濟的選擇。因此,普通金屬芯PCB的基材/芯材由鋁製成。在我們公司,如果沒有特殊要求或說明,金屬芯指的是鋁,那麼MCPCB就是鋁芯PCB。如果您需要銅芯PCB、鋼芯PCB或不銹鋼芯PCB,您應該在圖紙中添加特殊說明。

有時人們會使用縮寫“MCPCB”,而不是全稱Metal Core PCB,或Metal Core Printed Circuit Board。並且還使用了不同的詞來指代核心/底座,因此您也會看到金屬芯PCB的不同名稱,例如  金屬PCB,金屬基板PCB,金屬背板PCB,金屬覆層PCB和金屬芯板等。

MCPCB 被用來代替傳統的 FR4 或 CEM3 PCB,因為它能夠有效地將熱量從組件中散發出去。這是通過使用導熱介電層來實現的。

FR4 板和 MCPCB 之間的主要區別在於 MCPCB 中的導熱介電材料。這充當 IC 組件和金屬背板之間的熱橋。熱量從封裝通過金屬芯傳導到附加的散熱器。在 FR4 板上,如果不通過局部散熱器傳遞熱量,熱量將保持停滯。根據實驗室測試,帶有 1W LED 的 MCPCB 保持在 25C 的環境溫度附近,而 FR4 板上的相同 1W LED 的溫度達到了 12C。 LED PCB 總是使用鋁芯生產,但有時也使用鋼芯 PCB。

MCPCB的優勢

1.散熱

一些 LED 會散發 2-5W 的熱量,當 LED 的熱量沒有被正確去除時,就會發生故障;當熱量在 LED 封裝中停滯不前時,LED 的光輸出會降低和退化。 MCPCB 的目的是有效地去除所有局部 IC(不僅僅是 LED)的熱量。鋁基和導熱介電層充當 IC 和散熱器之間的橋樑。一個散熱器直接安裝在鋁製底座上,無需在表面安裝組件頂部安裝多個散熱器。

2.熱膨脹

熱脹冷縮是物質的共性,不同的CTE熱脹冷縮是不同的。鋁和銅由於其自身的特性,比普通的FR4有獨特的進步,熱導率可以達到0.8~3.0 W/c.K。

3.尺寸穩定性

很明顯,金屬基印刷電路板的尺寸比絕緣材料更穩定。鋁基板和鋁夾芯板從30℃加熱到140~150℃時尺寸變化為2.5~3.0%。


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