Greathome は 10 年以上にわたってメタル コア回路基板の開発と製造を行っており、あらゆる種類の高性能で高熱伝導率のアルミニウム ベース PCB、銅ベース PCB、銅 + アルミニウム複合 PCB、COB ミラー アルミニウム ベース PCB などの製造を専門としています。メタルコアPCB。継続的な研究開発と処理技術の革新を通じて、アルミニウム/銅ベースの熱電分離構造処理技術と曲げ可能なアルミニウム ベース PCB の成熟した製造経験があります。

例えば：

折り曲げ可能なアルミベースPCB、

超ロング1.5mアルミベースPCB、

超薄型 0.3mm アルミニウム / 銅ベース PCB、

超高熱伝導率(122W)ALCアルミベースPCB、

銅ベース基板（熱電分離あり）など

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メタルコア基板の特徴と応用分野

電子製品の軽量化、薄型化、小型化、高密度化、多機能化に伴い、プリント基板上のコンポーネントの実装密度と集積度はますます高くなり、消費電力はますます高くなり、そのため、PCB ベース ボードの熱放散の要件はますます緊急になっています。 PCB ベース ボードの熱放散が良好でない場合、プリント回路基板上のコンポーネントの過熱につながり、マシン全体の信頼性が低下します。このような背景から、高放熱メタルコアPCB基板が誕生しました。

異なる金属基板によるメタルコアPCB、一般的な金属基板は、アルミニウムベース、銅ベース、鉄ベース、ステンレス鋼ベースに分けることができ、製品特性は同じではなく、適用分野が異なります。

詳細については、次の表を参照してください。

メタル コア PCB とは、FR-4/FR-1/ CEM-1 / CEM-3 などの通常のエポキシ/ガラス/セミガラス材料ではなく、PCB のコア (ベース) 材料が金属であることを意味します。

メタル コア PCB 製造で最も一般的に使用される金属は、アルミニウム、銅、鉄、鋼です。

アルミニウムは熱伝達と冷却能力に優れていますが、比較的安価です。銅は性能が優れていますが、比較的高価です。鋼は普通鋼とステンレス鋼に分けることができます。アルミニウムや銅よりも硬く、ほぼ同じくらい熱を伝えます。人々は、さまざまな用途に合わせて独自のベース/コア材料を選択します。アルミベースは、そのコスト優位性により、LED 照明市場で人気があります。

1.アルミベースPCB

アルミニウム PCB、メタル コア PCB、MC PCB、IMS (Insulated Metal Substrate board) とも呼ばれるアルミニウム ベース PCB。

アルミニウム基材は、次の 3 つの部分で構成されています。

1)。回路層（銅層）

これは、1.0 オンスから 8 オンス (35um-280um) のプリント回路銅箔層です。最小トレース/スペース: 5/5mil (0.127/0.127mm)。

2)。誘電体層（絶縁層）

絶縁層は、アルミニウム ベースの PCB のコア技術であり、一般に特殊なセラミックを充填した特殊なポリマーでできており、熱抵抗が低く、接着性能が高く、熱老化耐性があり、機械的および熱的ストレスに耐えることができます。

3)。基板層（金属下地層）

アルミシリーズは、1060、3003、5052、6063の4シリーズ。この要件がなければ、高熱伝導率 (2.0W /mk 以上) の 5052 シリーズを使用することがよくあります。

たとえば、IMS原材料の価格と中国台湾で生産された材料の納期が適切な場合、一般的に使用される材料ブランドはBOYU、GDM、ShengYi、VENTEC、 CSEM、PTTCです。また、顧客の要件を厳密に満たすことができるハイエンドブランドのBergquist therm-cladおよびLarid Tlam素材を選択する多くの顧客もいます。

以下の例として、BOYU の材料仕様を取り上げます。

銅箔の厚さはHoz-5oz、

アルミ基材の厚みは0.20～5.00mmです。

一般共通製品標準厚さ： 0.80mm、1.0mm、1.20mm、1.60mm、2.00mm、3.0mm、

銅箔： Hoz(17.5um)、1oz(35um)、2oz(70um)、3oz(105um)、4oz(140um)、5oz(175um)。

PCBの厚さと銅箔の厚さは、お客様の要件に応じて製造できます。

従来の PCB 表面処理: OSP、HASL 鉛フリー、ENIG (液浸金)。

従来のソルダーマスクの色:白、乳白色、黒。

従来のシルクスクリーンの色:黒、白、グレー。

2.銅ベースPCB

高出力電子製品と高周波 PCB の開発に伴い、熱放散と体積に対する要件はますます高くなっています。通常のアルミニウム ベースの PCB は、もはや要件を満たすことができません。ますます多くのハイパワー製品が銅ベース PCB を使用しており、多くの製品は銅基板の処理要件がますます高くなっています。

銅基材は次の 3 つの部分で構成されています。

銅ベース PCB は、回路層 (銅層) + 誘電体層 (絶縁層) +銅コア (基板層)で構成されています。

上の図を見てみましょう。通常のアルミニウム ベースの PCB または銅ベースの PCB に代わって、熱放散は絶縁層と熱伝導材料 (図の紫色の部分) を通過する必要があります。処理はより便利ですが、絶縁層の後と熱伝導材料、熱伝導率はあまり良くありません、この種の小電力 LED ランプに適した十分です。

次に、自動車の LED ランプまたは高周波 PCB で熱放散の要求が非常に大きい場合、アルミニウム基板と通常の銅基板では要求を満たすことができません。銅基板の熱電分離を使用するのが一般的です。

熱電分離銅基板とは

銅基板の回路部分と高温層部分は別の回路層にあり、高温層部分はランプの熱放散部分と直接接触しており（右図のように）、最良の熱放散を実現します（ゼロ熱抵抗)効果。

熱電分離の利点 銅ベース PCB:

• 銅基板自体は熱伝導率が高く、熱伝導率と放熱性に優れています。
• 熱電分離構造: ゼロ熱抵抗コンタクト ランプ ビーズ、ランプ光の弱さを減らし、ランプ ビーズの寿命を最大化します。
• 高密度、同じ電力での小容量。
• ランプがより良い効果を達成するように、単一の高出力ランプビーズ、特にCOBパッケージのマッチングに適しています。
• さまざまな構造を作成するためのランプとランタンのさまざまな設計ニーズに応じて、処理後に凸状のメサ形状になります（銅凸ブロック、銅凹ブロック、平行放熱など）。

3. 鉄系基板・ステンレス系基板

鉄ベース PCB/スチール ベース PCB は、PCB 材料用の鉄/スチール基板です。基板の金属材料は、特殊鋼、ケイ素鋼などで作られた FR4 または CEM1 サポートであり、重要な PCB コンポーネントから金属コアや金属ラジエータ バッキングなどの重要度の低い領域に熱を放散します。

基板の金属材料が異なることを除いて、他はアルミニウム ベース PCB/銅ベース PCB と同じです。

鉄系銅張板、けい素銅張板は、電気特性、透磁率、耐圧性に優れ、高強度です。主にブラシレス DC モーター、レコーダー、スピンドル モーター、一体型マシンのインテリジェント ドライバーに使用されます。しかし、ケイ素鋼銅張板の磁気特性は、鉄ベースの銅張板の磁気特性よりも優れています。銅ベースの銅張板は、アルミニウムベースの銅張板の基本性能を備えており、その熱放散はアルミニウムベースの銅張板よりも優れており、基板は大電流を流すことができ、パワーエレクトロニクスおよび自動車用電子機器およびその他のハイパワー回路PCBの製造に使用されます、しかし銅ベース プレートの密度、高値、容易な酸化、そのアプリケーションが制限されるように、消費量はアルミ ベース銅クラッド プレートよりもはるかに低いです。

メタル コア PCB 製造プロセス:

(銅ベース PCB および鉄ベース PCB/ステンレス鋼ベース PCB は、アルミニウムベース PCB と同じです。以下は参考用です。)

メタル コア PCB の主な特徴:

1. 優れた放熱性能

金属ベースの銅張り材料は、この種の PCB の最大の特徴である優れた放熱性能を備えています。それで作られたPCBは、PCBに搭載されたコンポーネントと基板の動作温度が上昇するのを防ぎ、パワーアンプ、ハイパワーコンポーネント、および大型回路の電源スイッチのコンポーネントによって発生する熱を急速に放散することができます.

さまざまな種類の金属基板の中で、銅を基材とする金属基板が放熱性に優れていますが、同じ体積比の銅ベースとアルミニウム ベースを使用すると、銅の価格が高くなり、密度が大きくなり、基板材料の軽量化には向かないため、あまり普及していません。放熱性の高い金属基板を製造する場合、銅ベースは少量しか使用されません。アルミベースは鉄ベースよりも放熱性に優れています。

2. 良好な機械加工性能

金属ベースの銅張り材料は、高い機械的強度と靭性を備えており、硬質樹脂銅やセラミック基板よりもはるかに優れています。そのため、メタルベース銅張材で大面積プリント基板の製造が可能です。このような基板には、より重いコンポーネントを取り付けることができます。また、メタルベース銅張材は平面性も良好で、基板への打ち込みやリベット打ち等の組立加工が可能です。それで作られたPCBでは、非配線部分も曲げたり、ねじったり、その他の機械的処理を行うことができます。

3. 優れた寸法安定性

熱膨張 (寸法安定性) の問題は、すべての種類の銅クラッド材料に存在します。特に、厚さ方向 (Z 軸) の熱膨張は、金属化された穴や回路の品質に影響を与えます。また、鉄ベース、アルミニウムベースの線膨張係数は、一般的な樹脂基板よりもはるかに小さく、銅の線膨張係数に近く、プリント回路の品質と信頼性を確保するのに役立ちます。

4.電磁シールド

電子回路の性能を確保するために、電子製品の一部のコンポーネントは電磁波の放射と干渉を防ぐ必要があります。金属コア基板は、電磁波をシールドするシールドプレートとして機能します。

5. 磁気特性

鉄基銅張材の下地材は、磁性鉄元素を含む合金（珪素鋼材、低炭素鋼材、亜鉛メッキ冷間圧延鋼材など）です。テープレコーダ（VTR）、フロッピーディスクドライバ（FDD）、サーボモータなどの小型精密モータに使用されています。メタル ベース PCB は、PCB と小型モーター ステータ基板の両方として機能します。

メタルベースPCBの応用

1. 鉄系基板、けい素系基板は、電気特性、透磁率、耐圧性に優れ、高強度です。主にブラシレス DC モーター、レコーダー、複合機、スピンドル モーター、インテリジェント ドライバーなどに使用されます。

2. アルミニウム ベースの PCB は、優れた電気的性能、熱放散、電磁シールド、高圧抵抗、および曲げ性能を備えており、主に自動車、オートバイ、コンピューター、家電製品、通信電子機器、パワー エレクトロニクス製品に使用されています。アルミニウムベースのPCBは、最大の市場消費を持っています.

3. 銅ベース PCB は、アルミニウム ベース PCB の基本性能を備えており、その熱放散はアルミニウム ベース PCB よりも優れており、コア基板は大電流を運ぶことができ、パワー エレクトロニクスや自動車用電子機器、その他の高出力回路 PCB の製造に使用されますが、銅ベース PCB の密度、高価値、容易な酸化、そのアプリケーションが制限されるように、消費量はアルミニウム ベース PCB よりはるかに低いです。