Greathome entwickelt und fertigt seit mehr als 10 Jahren Metallkern-Leiterplatten und ist spezialisiert auf die Herstellung aller Arten von Hochleistungs-Leiterplatten mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf Aluminiumbasis, Kupferbasis-Leiterplatten, Kupfer + Aluminium-Verbundleiterplatten, COB-Spiegel-Aluminium-Basisleiterplatten und andere Leiterplatten mit Metallkern. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung und Innovation der Verarbeitungstechnologie verfügen wir über ausgereifte Fertigungserfahrung in der Verarbeitungstechnologie für thermoelektrische Trennstrukturen auf Aluminium/Kupfer-Basis und biegbare Leiterplatten auf Aluminiumbasis.

Zum Beispiel:

Biegbare Aluminium-Basisplatine,

Ultralange 1,5 Meter Aluminium-Basisplatine,

Ultradünne 0,3-mm-Leiterplatte auf Aluminium-/Kupferbasis,

ALC-Aluminium-Basisplatine mit ultrahoher Wärmeleitfähigkeit (122 W),

Kupferbasisplatine (mit thermoelektrischer Trennung) etc.

Wenn Sie einen zuverlässigen Produktpartner für Metallkern-Leiterplatten in China suchen, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.

Eigenschaften und Anwendungsgebiete von Metal Core PCB

Mit der Entwicklung elektronischer Produkte zu leichten, dünnen, kleinen, hochdichten und multifunktionalen Produkten werden die Bestückungsdichte und der Integrationsgrad von Komponenten auf der Leiterplatte immer höher und der Stromverbrauch immer höher. Daher werden die Anforderungen an die Wärmeableitung von PCB-Basisplatinen immer dringender. Wenn die Wärmeableitung der PCB-Grundplatte nicht gut ist, führt dies zu einer Überhitzung von Komponenten auf der Leiterplatte, wodurch die Zuverlässigkeit der gesamten Maschine verringert wird. Vor diesem Hintergrund wurde eine Metallkern-Leiterplatte mit hoher Wärmeableitung geboren.

Metallkern-PCB je nach Metallsubstrat, gewöhnliches Metallsubstrat kann in Aluminiumbasis, Kupferbasis, Eisenbasis und Edelstahlbasis unterteilt werden, Produkteigenschaften sind nicht gleich, das Anwendungsgebiet ist unterschiedlich.

Einzelheiten finden Sie in der folgenden Tabelle:

Metallkern-Leiterplatte bedeutet, dass das Kernmaterial (Grundmaterial) der Leiterplatte aus Metall besteht und nicht aus gewöhnlichen Epoxid-/Glas-/Halbglasmaterialien wie FR-4/FR-1/CEM-1/CEM-3.

Die bei der Herstellung von Metallkern-Leiterplatten am häufigsten verwendeten Metalle sind Aluminium, Kupfer und Eisen, Stahl.

Aluminium hat eine gute Wärmeübertragungs- und Kühlfähigkeit, ist aber relativ billig. Kupfer hat eine bessere Leistung, ist aber relativ teurer. Stahl kann in gewöhnlichen Stahl und Edelstahl unterteilt werden. Es ist härter als Aluminium und Kupfer und leitet Wärme fast genauso gut wie diese. Die Menschen werden ihre eigenen Basis-/Kernmaterialien für verschiedene Anwendungen auswählen. Aluminium Base ist aufgrund seines Kostenvorteils auf dem LED-Beleuchtungsmarkt beliebt.

1. Aluminium-Basisplatine

Leiterplatte auf Aluminiumbasis, auch bekannt als Aluminium-Leiterplatte, Metallkern-Leiterplatte, MC-Leiterplatte, IMS (Insulated Metal Substrate Board).

Aluminium-Basismaterialien bestehen aus drei Teilen:

1). Schaltungsschicht (Kupferschicht)

Dies ist eine gedruckte Kupferfolienschicht von 1,0 oz bis 8 oz (35um-280um). Min. Spur/Abstand: 5/5 mil (0,127/0,127 mm).

2). Dielektrische Schicht (Isolierschicht)

Die Isolationsschicht ist die Kerntechnologie von Leiterplatten auf Aluminiumbasis. Sie besteht im Allgemeinen aus einem speziellen Polymer, das mit Spezialkeramik gefüllt ist, einen geringen Wärmewiderstand, eine gute Haftungsleistung, eine thermische Alterungsbeständigkeit und eine mechanische und thermische Belastbarkeit.

3). Substratschicht (Metallbasisschicht)

Es gibt 4 Aluminiumserien, Serien 1060, 3003, 5052, 6063. Ohne diese Anforderung verwenden wir häufig die Serie 5052 für eine hohe Wärmeleitfähigkeit (2,0 W / mk oder höher).

Wenn der IMS-Rohstoff einen guten Preis und eine gute Lieferzeit des in China und Taiwan, China, hergestellten Materials hat, sind unsere häufig verwendeten Materialmarken BOYU, GDM, ShengYi, VENTEC, CSEM, PTTC. Es gibt auch viele Kunden, die sich für wärmeverkleidete Materialien der High-End-Marken Bergquist und Larid Tlam entscheiden, die die Kundenanforderungen genau erfüllen können.

Nehmen Sie die Materialspezifikation von BOYU als Beispiel unten:

Die Dicke der Kupferfolie beträgt Hoz-5oz,

Die Dicke des Aluminiumgrundmaterials beträgt 0,20-5,00 mm.

Allgemeine gemeinsame Produktstandarddicke: 0,80 mm, 1,0 mm, 1,20 mm, 1,60 mm, 2,00 mm, 3,0 mm,

Und Kupferfolie: Hoz (17,5 µm), 1 Unze (35 µm), 2 Unzen (70 µm), 3 Unzen (105 µm), 4 Unzen (140 µm), 5 Unzen (175 µm).

Leiterplattendicke und Kupferfoliendicke können nach Kundenwunsch hergestellt werden.

Herkömmliche PCB-Oberflächenbehandlung: OSP, HASL-bleifrei, ENIG (Immersion Gold).

Herkömmliche Lötstopplackfarbe: Weiß, Milchweiß, Schwarz.

Herkömmliche Siebdruckfarbe: Schwarz, Weiß, Grau.

2. PCB auf Kupferbasis

Mit der Entwicklung von Hochleistungselektronikprodukten und Hochfrequenz-Leiterplatten werden die Anforderungen an Wärmeableitung und Volumen immer höher. Gewöhnliche Leiterplatten auf Aluminiumbasis können die Anforderungen nicht mehr erfüllen. Immer mehr Hochleistungsprodukte verwenden PCB auf Kupferbasis, und viele Produkte haben immer höhere Verarbeitungsanforderungen für Kupfersubstrate.

Kupferbasismaterialien bestehen aus drei Teilen:

PCB auf Kupferbasis besteht aus einer Schaltungsschicht (Kupferschicht) + einer dielektrischen Schicht (Isolierschicht) + einem Kupferkern (Substratschicht)

Werfen wir einen Blick auf die obige Abbildung. Im Namen einer gewöhnlichen Leiterplatte auf Aluminiumbasis oder auf Kupferbasis muss die Wärmeableitung durch die Isolierschicht und das Wärmeleitmaterial (violetter Teil in der Abbildung) erfolgen. Die Verarbeitung ist bequemer, aber nach der Isolierschicht und Wärmeleitfähigkeitsmaterial, die Wärmeleitfähigkeit ist nicht so gut, diese Art von LED-Lampe mit geringer Leistung ist ausreichend.

Wenn der Wärmeableitungsbedarf bei der Auto-LED-Lampe oder der Hochfrequenz-Leiterplatte sehr groß ist, können das Aluminiumsubstrat und das gewöhnliche Kupfersubstrat den Bedarf nicht decken. Es ist üblich, eine thermoelektrische Trennung von Kupfersubstraten zu verwenden.

Was ist ein Kupfersubstrat zur thermoelektrischen Trennung?

Der Schaltungsteil des Kupfersubstrats und der Heißschichtteil befinden sich auf unterschiedlichen Schaltungsschichten, und der Heißschichtteil steht in direktem Kontakt mit dem Wärmeableitungsteil der Lampe (wie rechts gezeigt), um die beste Wärmeableitung zu erreichen ( kein thermischer Widerstand) Effekt.

Vorteile der thermoelektrischen Trennung Kupferbasisleiterplatte:

• Das Kupfersubstrat selbst hat eine starke Wärmeleitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitung.
• Mit thermoelektrischer Trennstruktur: Kontaktlampenperle mit thermischem Widerstand von Null, schwaches Lampenlicht reduzieren, Lebensdauer der Lampenperle verlängern;
• Hohe Dichte, kleineres Volumen bei gleicher Leistung;
• Geeignet für passende einzelne Hochleistungslampenperlen, insbesondere COB-Pakete, damit die Lampe eine bessere Wirkung erzielt;
• Entsprechend den unterschiedlichen Designanforderungen von Lampen und Laternen zur Herstellung unterschiedlicher Strukturen entsteht nach der Verarbeitung eine konvexe Mesaform (konvexer Kupferblock, konkaver Kupferblock, parallele Wärmeableitung usw.).

3. Platine auf Eisenbasis / Platine auf Edelstahlbasis

PCB auf Eisenbasis/PCB auf Stahlbasis ist ein Eisen/Stahl-Substrat für PCB-Materialien. Substratmetallmaterialien für Substrate sind FR4- oder CEM1-Träger aus Spezialstahl, Siliziumstahl usw., die Wärme von kritischen Leiterplattenkomponenten und in weniger wichtige Bereiche wie Metallkern oder Metallkühlerrückseite ableiten.

Abgesehen davon, dass das Substratmetallmaterial unterschiedlich ist, ist das andere das gleiche wie PCB auf Aluminiumbasis / PCB auf Kupferbasis.

Kupferplattierte Platten auf Eisenbasis und kupferplattierte Platten aus Siliziumstahl haben hervorragende elektrische Eigenschaften, magnetische Leitfähigkeit, Druckfestigkeit und hohe Festigkeit. Es wird hauptsächlich für bürstenlose Gleichstrommotoren, Recorder, Spindelmotoren und intelligente Treiber von All-in-One-Maschinen verwendet. Aber die magnetischen Eigenschaften einer kupferplattierten Platte aus Siliziumstahl sind besser als die einer kupferplattierten Platte auf Eisenbasis. Die kupferplattierte Platte auf Kupferbasis hat die grundlegende Leistung einer kupferplattierten Platte auf Aluminiumbasis, ihre Wärmeableitung ist besser als die kupferplattierte Platte auf Aluminiumbasis, das Substrat kann einen großen Strom führen und wird zur Herstellung von Leistungselektronik und Automobilelektronik sowie anderen Hochleistungsleiterplatten verwendet , aber die Dichte der Kupfergrundplatte, hoher Wert, leichte Oxidation, so dass ihre Anwendung begrenzt ist, der Verbrauch ist weitaus geringer als die kupferkaschierte Platte auf Aluminiumbasis.

Metallkern-PCB-Herstellungsprozess:

(Kupferbasis-PCB und Eisenbasis-PCB/Edelstahlbasis-PCB sind die gleichen wie Aluminiumbasis-PCB. Das Folgende dient als Referenz.)

Die Hauptmerkmale von Metallkern-Leiterplatten:

1. Hervorragende Wärmeableitungsleistung

Das kupferkaschierte Material auf Metallbasis hat eine hervorragende Wärmeableitungsleistung, was das hervorstechendste Merkmal dieser Art von Leiterplatte ist. Die damit hergestellte PCB kann verhindern, dass die Arbeitstemperatur der in die PCB geladenen Komponenten und das Substrat ansteigt, und kann auch die von den Komponenten des Leistungsverstärkers, der Hochleistungskomponenten und des Leistungsschalters für große Schaltungen erzeugte Wärme schnell abführen.

Bei verschiedenen Arten von Metallsubstraten ist das Metallsubstrat mit Kupfer als Basismaterial die beste Wärmeableitung, aber wenn das gleiche Volumenverhältnis von Kupferbasis und Aluminiumbasis verwendet wird, ist der Kupferpreis hoch, die Dichte groß und und es ist nicht geeignet für die Entwicklung von Substratmaterial zu leichtem Gewicht, daher wird es nicht weit verbreitet verwendet. Kupferbasis wird nur in geringen Mengen bei der Herstellung von Metallsubstraten mit hoher Wärmeableitung verwendet. Die Aluminiumbasis hat eine bessere Wärmeableitung als die Eisenbasis.

2. Gute mechanische Verarbeitungsleistung

Kupferbeschichtete Materialien auf Metallbasis haben eine hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit, die viel besser sind als starre Harzkupfer und Keramiksubstrate. Daher können großflächige Leiterplatten auf kupferkaschiertem Material auf Metallbasis hergestellt werden. Auf solchen Substraten können schwerere Komponenten installiert werden. Darüber hinaus hat das kupferkaschierte Material auf Metallbasis auch eine gute Ebenheit, kann auf das Substrat gehämmert, genietet und für andere Aspekte der Montageverarbeitung verwendet werden. Auf der daraus hergestellten Leiterplatte kann der nicht verdrahtete Teil auch gebogen, verdreht und andere Aspekte der mechanischen Bearbeitung berücksichtigt werden.

3. Ausgezeichnete Dimensionsstabilität

Das Problem der Wärmeausdehnung (Dimensionsstabilität) existiert für alle Arten von kupferbeschichteten Materialien, insbesondere die Wärmeausdehnung in Dickenrichtung (Z-Achse), die die Qualität von metallisierten Löchern und Schaltungen beeinflusst. Und der lineare Ausdehnungskoeffizient auf Eisenbasis und Aluminiumbasis ist viel kleiner als das allgemeine Harzsubstrat, näher am linearen Ausdehnungskoeffizienten von Kupfer, was der Gewährleistung der Qualität und Zuverlässigkeit der gedruckten Schaltung förderlich ist.

4. Elektromagnetische Abschirmung

Um die Leistung elektronischer Schaltungen zu gewährleisten, müssen einige Komponenten in elektronischen Produkten die Abstrahlung und Interferenz elektromagnetischer Wellen verhindern. Das Metallkernsubstrat kann als Abschirmplatte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen dienen.

5. Magnetische Eigenschaften

Das Substratmaterial des kupferplattierten Materials auf Eisenbasis ist die Legierung mit magnetischen Eisenelementen (wie z. B. Siliziumstahlmaterial, kohlenstoffarmes Stahlmaterial, verzinktes kaltgewalztes Stahlmaterial usw.). Es wird in Tonbandgeräten (VTR), Diskettenlaufwerken (FDD), Servomotoren und anderen kleinen Präzisionsmotoren verwendet. Die PCB auf Metallbasis fungiert sowohl als PCB als auch als Substrat für einen kleinen Motorstator.

Anwendung von PCB auf Metallbasis

1. Leiterplatte auf Eisenbasis und Leiterplatte auf Siliziumstahlbasis haben hervorragende elektrische Eigenschaften, magnetische Leitfähigkeit und Druckfestigkeit sowie hohe Festigkeit. Es wird hauptsächlich für bürstenlose Gleichstrommotoren, Recorder, All-in-One-Maschinen, Spindelmotoren und intelligente Treiber usw. verwendet.

2. PCB auf Aluminiumbasis hat eine hervorragende elektrische Leistung, Wärmeableitung, elektromagnetische Abschirmung, hohe Druckfestigkeit und Biegeleistung, die hauptsächlich in Automobilen, Motorrädern, Computern, Haushaltsgeräten, Kommunikationselektronik und Leistungselektronikprodukten verwendet wird. Leiterplatten auf Aluminiumbasis haben den größten Marktverbrauch.

3. PCB auf Kupferbasis hat die grundlegende Leistung von PCB auf Aluminiumbasis, seine Wärmeableitung ist besser als PCB auf Aluminiumbasis, das Kernsubstrat kann großen Strom führen und wird zur Herstellung von Leistungselektronik und Automobilelektronik sowie anderen Hochleistungsschaltungs-PCB verwendet Dichte der Leiterplatte auf Kupferbasis, hoher Wert, leichte Oxidation, so dass ihre Anwendung begrenzt ist, der Verbrauch ist weitaus geringer als bei Leiterplatten auf Aluminiumbasis.