Печатная плата с металлическим сердечником

Вы должны быть среди тех, кому интересно узнать о достижениях в области печатных плат.

Печатная плата с металлическим сердечником может быть вашим самым большим источником любопытства, и вы хотите узнать больше.

В этом руководстве вы узнаете обо всем, что касается печатных плат с металлическим сердечником — от базового определения, классификации, конструкции, применения, производственного процесса и т. д.

К концу этого руководства вы станете экспертом в индустрии печатных плат с металлическим сердечником.

Давайте перейдем к теме этого руководства.

Печатная плата с металлическим сердечником

Что такое печатная плата с металлическим сердечником?

Печатная плата Metalcore (MCPCB) или термопечатная плата представляет собой тип печатной платы с металлическим основанием.

Другими словами, это печатная плата с металлом в качестве основного материала для основания или пластины. Металлический материал в основании отвечает за распространение тепла, которое накапливается в процессе работы.

Неблагородные металлы являются очень хорошими проводниками тепла и рассеивают тепло, которое накапливается при работе печатной платы.

Они являются новыми достижениями взамен FR4 и СЕМ3 производители материалов использовали в предыдущих досках. Он рассеивает больше тепла от более уязвимых компонентов устройства к менее уязвимым областям, таким как радиатор.

Печатная плата с металлическим сердечником

В недавнем прошлом развитие светодиодов было на подъеме, но при этом возникали проблемы.

Основная проблема заключалась в том, что в системе накапливалось слишком много тепла, что приводило к неисправностям и сокращению срока службы.

Основные области, в которых возникли эти проблемы, были в области освещения, особенно с использованием светодиодов высокой мощности.

Нанесение металлического материала на основание решает проблему в светодиодных приложениях.

Это также решение для других приложений, которые выделяют много тепла, что мешает режиму работы. Основным материалом, используемым для изготовления MCPCB, являются теплоизоляционные слои, металлическая медная фольга и металлическая пластина.

Слои печатной платы

Основные составы А. печатная плата структура, состоящая из:

• Слой схемы
• Паяльная маска
• Медный слой
• Диэлектрический слой
• Радиатор
• Слой Metalcore

Характеристики теплоизоляционных слоев, металлической медной фольги и металлической пластины:

• Магнитная проводимость
• Отличное рассеивание тепла
• Хорошая механическая прочность
• Отличная производительность обработки

Основание металлического сердечника состоит из двух основных материалов: меди и алюминия для многих применений.

Алюминиевые подложки имеют металлические основы из пластин, плакированных медью, которые хорошо передают и рассеивают тепло от печатной платы.

Медные подложки работают лучше, чем алюминиевые, но они дороже в использовании по сравнению с алюминиевыми материалами.

Многие клиенты предпочитают использовать алюминиевую основу из-за экономической целесообразности и используют ее в различных приложениях.

Основными сферами применения материалов являются светодиодное освещение, электронное оборудование связи и аппаратура звуковой частоты.

Конструкция печатной платы с металлическим сердечником

Другими характеристиками алюминиевой печатной платы являются:

• Он использует технологию SMT.
• Это делает эффективную обработку для диффузии тепла в схемотехнике.
• Это снижает температуру устройства и повышает плотность использования энергии.
• Продлевает жизнь устройству
• Имеет более высокую механическую прочность
• Уменьшает размер устройства, что приводит к низкой стоимости сборки и оборудования.

Типы печатных плат с металлическим сердечником?

Классификация печатных плат с металлическим сердечником зависит от слоев дорожки и расположения печатной платы.

Этот тип классификации дает нам три основных типа печатных плат с металлическим сердечником:

• Односторонняя печатная плата с металлическим сердечником
• Двухсторонняя печатная плата с металлическим сердечником
• Многослойная печатная плата с металлическим сердечником

Односторонняя печатная плата с металлическим сердечником

Односторонняя печатная плата с металлическим сердечником

Это печатная плата с металлическим сердечником, имеющая отпечатки дорожек на одной стороне слоя. Это состоит из:

• Металлическая основа, обычно из сплава меди или алюминия.
• Непроводящий диэлектрический слой
• Слой медной цепи
• IC компоненты
• паяльной маски

Он имеет тонкий слой изолирующего диэлектрика между металлической основой и медной фольгой. Вы найдете медную фольгу с различными рисунками в зависимости от производителя.

Алюминий дешев в использовании по сравнению с медью, что делает его предпочтительным металлом.

Он имеет препреговый диэлектрик, который обеспечивает превосходную передачу тепла от компонентов и фольги к базовой пластине. Он выполняет эту функцию, сохраняя идеальную электрическую изоляцию.

Алюминиевое или медное основание обеспечивает механическую целостность устройства, передавая и распределяя тепло к радиатору.

Помимо радиатора, он также может передавать тепло монтажной поверхности или окружающему воздуху.

Вы можете использовать его с чипом, проволокой и поверхностными компонентами, поскольку он обеспечивает более низкое тепловое сопротивление, чем FR4. Металлический сердечник менее дорогостоящий и обеспечивает большую площадь по сравнению с керамическими подложками.

Преимущества использования печатной платы с одним металлическим сердечником

• Теплоотдача и теплопередача лучше, чем у материалов FR4. Характеристики теплопередачи лучше, чем у всех других материалов, использовавшихся ранее. Медь имеет лучшие характеристики рассеивания тепла по сравнению с алюминием.
• Медь имеет лучшие характеристики рассеяния в воздухе по сравнению с алюминием. Алюминий, с другой стороны, имеет меньшую плотность и быстрее остывает после извлечения его из огня. Следовательно, это означает, что алюминий имеет лучшие характеристики рассеивания тепла, чем медь.
• Он менее подвержен повреждениям и искажениям, особенно при воздействии высоких температур. Вы можете использовать его в приложениях, требующих высокой мощности переключения.
• Вы можете легко реализовать его в конструкциях с более высокой плотностью из-за их тепловых свойств по сравнению со стекловолокном.
• Поверхностная обработка этих устройств часто выполняется из чистого золота, HASL и OSP, что улучшает их способность к теплопередаче.

Двухсторонняя печатная плата с металлическим сердечником

Двухсторонняя и двухслойная печатная плата с металлическим сердечником доступна в схемах с высокими достижениями.

Произошла путаница между двумя типами из-за сходства в названиях.

Основное различие между двумя устройствами заключается в расположении металлического сердечника.

Двусторонняя печатная плата

A двухсторонняя печатная плата с металлическим сердечником, вы найдете металлический сердечник между двумя проводящими слоями устройства.

Вы также найдете диэлектрический слой между медным слоем и металлическим сердечником. Металлический сердечник соединяется с проводниками через переходные отверстия, а SMD либо снизу, либо сверху.

Двухслойная печатная плата с металлическим сердечником имеет слои проводника поверх металлического сердечника внизу. Вы увидите слои проводника на той же стороне, что и металлический сердечник.

Тип металлических сердечников, которые вы найдете в этой установке, - это медь, сплавы железа и алюминия.

Он также имеет диэлектрический слой между металлическим сердечником внизу и медным слоем. Вы увидите только население SMD в верхней части устройства.

https://youtu.be/McOu1DAu9TA

Преимущества двухслойных и двухсторонних MCPCB

Варианты обладают теми же преимуществами, что и другие типы печатных плат с металлическим сердечником. К основным преимуществам вариантов относятся:

• Повышенная надежность работы при высоких температурах. Многие двухсторонние печатные платы CEM3 и FR4 с высокой плотностью и мощностью имеют проблемы с отводом тепла. Это связано со слабыми характеристиками теплопроводности, которые разрушают электрические компоненты при работе в условиях высоких температур.
• Двухсторонняя печатная плата с металлическим сердечником имеет металлический сердечник с идеальной межслойной теплопроводностью и изоляцией. Эти атрибуты способствуют лучшей работе устройства при более высоких температурах.
• У них очень хорошая тепловая расширяемость. Термическое сжатие и расширение — отличная функция, которая есть у каждого устройства. Способность расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении называется коэффициентом теплового расширения (КТР).
• Большинство печатных плат FR4 имеют очень низкий коэффициент теплового расширения. Это означает, что они плохо справляются с проблемами расширения и сжатия. Это фактор, который делает двухсторонние и двухслойные более надежными во многих устройствах.

Применение двухсторонних и двухслойных печатных плат

Основные области применения двухслойных и двусторонних печатных плат:

• Светоизлучающие диоды (LED), такие как фонарики,
• Общее и уличное освещение
• Промышленное управление
• Устройства контроля мощности
• Автомобильное освещение, такое как фары
• Усилители, такие как усилитель звука
• Испытательное оборудование

Вы можете выбрать любое из устройств в зависимости от требований вашего приложения.

Многослойная печатная плата с металлическим сердечником

Можно придумать печатную плату с металлическим сердечником, имеющую более двух слоев. Структура аналогична структуре многослойного материала FR4, но более сложна в проектировании и изготовлении.

Многослойная печатная плата

Он может содержать намного больше компонентов, помещать земляной и сигнальный слои в отдельный слой для лучшей производительности.

По сравнению с FR4, MCPCB требует больше работы, опыта и технологий для многослойного ламинирования.

Стоимость ламинирования слоев металкором выше, но производительность лучше, чем у других печатных плат. Он способен выполнять широкий спектр действий и имеет следующие особенности:

• Базовые материалы различаются в зависимости от области применения и включают медные, алюминиевые или железные сплавы.
• Теплопроводность также зависит от диэлектрического слоя.
• Толщина доски также варьируется соответственно и колеблется от 0.8 мм до 3 мм.
• Толщина меди колеблется от 0.5 до 3.0 унций.
• Он имеет отличный контур благодаря фрезерованию, V-образным вырезам и штамповке.
• Маски для пайки различаются по цвету от белого, черного, зеленого, синего или красного масла.
• Он имеет белую или черную легенду или цвет шелкографии.
• Имеет отделку поверхности золотом, OSP, HASL.
• Максимальный размер панели, которую вы можете найти, составляет 600 на 500 мм.

Преимущества использования печатной платы с металлическим сердечником

Проблема накопления тепла на печатных платах является головной болью для многих производителей по всему миру.

Изобретение печатной платы с металлическим сердечником стало облегчением для промышленности по многим причинам.

Основные преимущества использования печатной платы с металлическим сердечником заключаются в следующем.

Он имеет специальный материал подложки для повышения надежности конструкции устройств, работающих при очень высоких температурах.

Вместо того, чтобы быть местом крепления материала, он также отводит лишнее тепло от устройства, делая его более холодным.

Тепло уходит на другую сторону слоя, где оно может эффективно отводиться без ущерба для устройства.

Печатная плата с металлическим сердечником

Это решение для устройств, в которых используются светодиодные печатные платы для различных функций, таких как освещение.

Проблема избыточного тепла присутствует в устройствах, в которых используется много светодиодных компонентов для длительного освещения области.

Это было бы бесполезно для устройств, которые имеют очень мало светодиодных компонентов и работают в течение более коротких периодов времени.

Он имеет возможность интегрировать диэлектрические полимерные слои с более высокой теплопроводностью для низкого теплового сопротивления.

Печатные платы Metalcore передают тепло в 9 раз быстрее, чем печатные платы FR4. Отвод тепла от системы поддерживает лучшую производительность и увеличивает срок службы устройства.

Она также обладает идеальной размерной стабильностью по сравнению с другими печатными платами из других материалов, таких как FR4 и CEM3.

Размеры печатной платы

Алюминиевые печатные платы лучше, так как они могут выдерживать нагрев до уровня 140-150 градусов по Цельсию. Размеры увеличатся как минимум на 2.5–3%.

MCPCB имеют более высокое тепловое расширение, так как его коэффициент температурного расширения на высшем уровне.

Медь и алюминий имеют лучший КТР по сравнению с FR4, а теплопроводность находится в диапазоне от 0.8 до 3.0 Вт/с·К.

Он занимает меньше места, что снижает количество оборудования и, следовательно, стоимость сборки.

Он также имеет лучшую механическую прочность, и вы можете использовать его в течение длительного периода времени до истечения срока его действия.

Технические характеристики печатной платы с металлическим сердечником

Предположим, вы пекарь и вам нужно испечь праздничный торт для одного из постоянных клиентов.

Есть определенные ингредиенты и оборудование, которые вам понадобятся, чтобы сделать хороший торт для вашего клиента.

Что ж, подумайте о спецификациях, которые вам нужны, чтобы сделать хороший торт и стать разработчиком или производителем MCPCB.

 Конструкция печатной платы с металлическим сердечником

Изготовление хорошей, функциональной и прочной печатной платы с металлическим сердечником требует наличия определенных спецификаций.

Это факторы, которые будут определять результат и успех печатной платы с металлическим сердечником.

Продолжайте читать и узнайте больше о технических характеристиках хорошей печатной платы с металлическим сердечником.

· Типы материалов, включая алюминий, медную печатную плату COB и печатную плату на основе железа

В и Дизайн и компоновка печатной платы проект, вам придется собирать различные типы материалов, чтобы сделать хороший и функциональный продукт.

Команда Материалы для печатных плат которые вы будете использовать, бывают разных типов в зависимости от конечного применения продукта.

Они различаются по качеству, количеству, долговечности, прочности, весу, плотности, электро- и теплопроводности среди других характеристик.

Наиболее важным материалом, который вам понадобится для изготовления хорошей печатной платы с металлическим сердечником, является металл.

Печатная плата с металлическим сердечником

Это основной материал, который также внес существенный вклад в название печатной платы с металлическим сердечником.

Существуют различные типы металлов, которые можно использовать для изготовления хорошей печатной платы с металлическим сердечником.

Металл, который вы будете использовать при изготовлении MCPCB, должен определять качество продукта.

Материал или металл должны иметь определенные характеристики, которые будут определять характеристики продукта. Характеристики металла, на которые вам придется обратить внимание:

• Термостойкость металлического сердечника
• Адгезия металлического сердечника
• Предел прочности металлического сердечника
• Гибкость металлического сердечника
• Диэлектрическая прочность металлического сердечника
• Диэлектрическая проницаемость материала среди других тепловых, электрических и физических факторов.

Типы металлических материалов, которые вам понадобятся для изготовления MCPCB, включают, среди прочего, алюминиевые, медные и железные сплавы.

Металлические материалы должны позволять использовать технологию поверхностного монтажа для размещения компонентов на печатной плате.

Они также должны быть механически прочными, что продлевает срок службы печатной платы с металлическим сердечником.

· Алюминиевая печатная плата

Алюминиевая печатная плата представляет собой печатную плату, в которой алюминий является основным материалом для сердечника MCPCB.

 Алюминиевая печатная плата

Алюминиевые печатные платы состоят из трех основных частей, в том числе:

• Слой схемы, который представляет собой слой схемы из медной фольги, присутствующий на всех печатных платах.
• Диэлектрический слой или изолированный слой
• Металлический слой или слой подложки

В этом случае металлический слой или материал подложки представляет собой алюминий, который также бывает разных типов.

Во многих печатных платах с металлическим сердечником вы найдете алюминий в качестве основного материала подложки.

Это один из материалов, который многие производители предпочитают использовать по следующим причинам.

• Имеет низкие рабочие температуры
• Уменьшает размеры печатных плат.
• Увеличивает удельную мощность печатной платы.
• Он прочный и продлевает срок службы штампов
• Он также имеет очень мало межсоединений компонентов, которые вам понадобятся на печатной плате.
• Улучшает механические и тепловые характеристики печатной платы.
• Это позволяет лучше использовать технологию поверхностного монтажа.
• Это ускоряет установку радиаторов и других типов монтажного оборудования.
• Это более дешевый тип металлов, и цена будет варьироваться в зависимости от требований светодиода.

Вы можете изготовить алюминиевую печатную плату, наслаивая электроизолирующий и теплопроводный диэлектрик между медной фольгой и металлической основой.

Вытравите медную фольгу по желаемому рисунку схемы, и металлическая пластина будет отводить тепло через тонкий диэлектрик.

Круглая алюминиевая печатная плата

Светодиоды и силовые преобразователи чаще используют алюминиевые печатные платы, но вы также можете найти их в других приложениях.

Радиочастотные и автомобильные компании стремятся изучить преимущества использования этой печатной платы. Существует множество конфигураций алюминиевой печатной платы, в том числе:

• Гибкая алюминиевая печатная плата
• Гибридные алюминиевые печатные платы
• Многослойные алюминиевые печатные платы
• Алюминиевые печатные платы со сквозными отверстиями

Вы выберете любой из типов алюминиевых печатных плат в зависимости от области применения.

·Плата с медным сердечником

Медь — это еще один тип металла, который можно использовать при изготовлении печатной платы с металлическим сердечником.

Это один из лучших металлических материалов в отрасли из-за идеального характера его характеристик.

Медная печатная плата

Печатная плата с медным сердечником состоит из следующих элементов:

• Материал подложки, в данном случае медь
• Обладает высокой теплопроводностью или препреговым изоляционным слоем.
• Слой медной цепи

Помимо объяснения выше, существует три типа печатных плат с медным сердечником, в том числе:

• Чип на плате, медная печатная плата, где светодиодный чип направляет теплоотвод непосредственно на медную подложку.
• Имеет прямой тепловой путь без диэлектрического слоя под прокладкой теплового пути.
• Другой имеет прямой тепловой путь без диэлектрического слоя и печатную плату из алюминиево-медного сплава.

· Печатная плата на основе железа

Печатные платы на основе железа зависят от таких материалов, как кремнистая сталь, специальная сталь вместо FR4 и CEM1.

Это важно при отводе тепла от компонентов платы, которые являются критическими.

Он передает тепло на другие менее важные участки печатной платы, такие как металлические сердечники или радиаторы.

Конструкция печатной платы с металлическим сердечником

Правда, он является хорошим проводником тепла и, следовательно, рассеивает скопившееся тепло от устройства.

Он относительно дешевле в использовании по сравнению с другими типами металлов, такими как медь и алюминий.

Однако печатная плата на основе железа тяжелее двух металлов и достаточно прочна, поэтому долговечна.

Руководство по проектированию печатных плат с металлическим сердечником

Печатная плата с металлическим сердечником доступна в различных исполнениях в зависимости от области применения.

Вы также найдете различные конструкции MCPCB в зависимости от требований заказчика.

Вы должны убедиться, что дизайн, который вы собираетесь использовать, будет работать без сбоев.

При проектировании печатной платы с металлическим сердечником используется та же процедура, что и при изготовлении других типов печатных плат.

В этом случае единственный фактор, который изменится, — это материал подложки, который вы замените на металл.

Чтобы сделать дизайн экономически эффективным и технологичным, необходимо обратить внимание на второстепенные соображения.

Вы рассмотрите соображения по механическим операциям, легенде, паяльной маске и механическому изготовлению.

Чтобы сделать экономически эффективный дизайн, вам нужно будет рассмотреть множество соображений, в том числе:

• Тип материала, который вы будете использовать, который может быть алюминием, медью или железом для подложки. Это будет основным фактором при рассмотрении количества компонентов, которые нужно разместить в вашем дизайне, а также повлияет на размер проекта, над которым вы работаете.
• Толщина основного материала также является важным фактором при разработке хорошего дизайна. Использование стандартной толщины, которую используют многие производители, поможет контролировать стоимость.
• Еще одним фактором, на который следует обратить внимание, является плоскостность дизайна. Количество меди, которое вам понадобится в дизайне, повлияет на плоскостность дизайна. В этом случае вам придется учитывать правила коэффициента теплового расширения (КТР).

Соблюдение правил позволит вам включить тяжелые компоненты медных цепей в более толстые основания. Это также исключит возможность прогиба при вводе оборудования в эксплуатацию. Дополнительная толщина диэлектрика важна для фрезерования, надрезания, сверления и пробивки отверстий.

• Вы также должны учитывать диэлектрик и знать, что использование более высоких диэлектриков обходится дорого. Стандартный TG для диэлектрика составляет 140 градусов, но вы можете 170 градусов диэлектрического TG.
• Медная фольга — еще одно соображение, на которое стоит обратить внимание, и чем тоньше фольга, тем она дороже. Металлический основной материал улучшит электропроводность устройства по сравнению с FR4.
• Препрег или изоляция — еще один важный фактор при проектировании печатной платы с металлическим сердечником.

 Печатная плата с металлическим сердечником

Существует множество типов программного обеспечения, которое можно использовать для изготовления печатной платы с металлическим сердечником.

Программное обеспечение, которое вы использовали для изготовления печатных плат FR4, такое же, как и для MCPCB.

В этом случае вы, среди прочего, будете принимать различные решения по типу материала.

Соображения по поводу дизайна будут зависеть от типа печатной платы, которую вы будете делать.

При разработке проекта убедитесь, что у вас есть схемы, соответствующие типу печатной платы, которую вы собираетесь изготовить.

· Размер печатной платы с металлическим сердечником

Размер печатной платы с металлическим сердечником зависит от компонентов печатной платы.

Тип материала, который вы будете использовать, также будет определять размер печатной платы с металлическим сердечником. У вас будут разные приложения, требующие разных размеров печатных плат.

Размер печатной платы с металлическим сердечником будет определять общий вес устройства. Чем больше размер печатной платы с металлическим сердечником, тем тяжелее она будет.

MCPCB большего размера обеспечивают большую площадь поверхности для более быстрого отвода тепла от печатной платы.

 Размеры печатной платы

При изготовлении печатной платы с металлическим сердечником следует учитывать следующие соображения:

• Размер панели печатной платы с металлическим сердечником
• Посмотрите на стандартные размеры панелей печатной платы с металлическим сердечником и сравните их со своими спецификациями.
• Стандартный размер панели печатной платы
• Размер изготовления панели печатной платы

· Толщина материала, например, алюминий и т. д.

Плата имеет свойства одиночных и дополнительных жил с соединениями из эпоксидной смолы, иногда препрега.

Толщина печатной платы с металлическим сердечником зависит от типа используемого материала.

Окончательное применение платы также будет влиять на толщину печатной платы.

Разные производители предлагают плиты разной толщины, но есть и стандартные размеры.

У вас есть возможность решить, насколько толстой будет ваша печатная плата с металлическим сердечником. Убедитесь, что плата работает хорошо и не имеет сбоев всякий раз, когда вы ее используете.

 Толщина печатной платы

Толщина ламината — еще один фактор, который необходимо учитывать, говоря о толщине материала.

Толщина ламината также будет варьироваться в зависимости от типа материала, который вы используете для ламинирования.

Вы должны учитывать толщину материала для импеданса дорожки.

Всякий раз, когда вы рассчитываете импеданс, обратите внимание на последствия конформного покрытия из-за покрытия паяльной маской печатной платы.

Вы поймете, что паяльная маска уменьшит импеданс очень тонких дорожек. Увеличение толщины дорожек уменьшит импеданс паяльной маски.

Толщина материала будет влиять на различные факторы, начиная от проводимости, функциональности и сопротивления теплопередаче.

Он определит, как и где вы будете применять печатную плату с металлическим сердечником. Тип материала также влияет на толщину в зависимости от свойств материала.

Толщина алюминия на плате будет отличаться от толщины меди для одного и того же режима работы.

Это связано с тем, что физические свойства алюминия и меди соответственно различаются, как и толщина.

· Толщина изоляции

Толщина изоляции — еще один фактор, который необходимо учитывать при изготовлении печатной платы с металлическим сердечником.

Толщина изоляции влияет на некоторые факторы, такие как импеданс медных дорожек.

Чем толще изоляция, тем больше импеданс, и импеданс уменьшается по мере того, как вы делаете изоляцию тоньше.

Изоляционный материал

При изготовлении печатной платы с металлическим сердечником стремятся уменьшить толщину изоляции, чтобы уменьшить импеданс.

Во многих случаях холодное покрытие используется для многих приложений в печатных платах с металлическим сердечником. Преимущества теплоизоляционного материала:

• Это снижает тепловое или тепловое сопротивление вдвое, снижая температуру чипа и повышая производительность устройств.
• Это продлевает срок службы светодиодов даже больше, чем при использовании обычных изолирующих подложек.
• Он не подвергается стрессу, так как доказал свою надежность и устойчивость к термоциклированию и высоким температурам, повышая долговечность.

Толщина изоляции нового материала также соответствует требованиям RoHS и огнестойкости. Он также имеет совместимость с бессвинцовым припоем.

· Теплопроводность и тепловое управление для печатных плат

Управление теплом очень важно для печатной платы, когда она работает.

Всякий раз, когда печатная плата работает, происходит накопление тепла, которое она выделяет в процессе.

Накопление тепла может нанести большой вред устройству, замедлив его работу или разрушив его компоненты.

Поэтому важно иметь хороший материал, который поможет с теплопроводностью и управлением для печатных плат.

 Алюминиевая печатная плата для мощных приложений

Именно по этой причине многие производители предпочитают использовать печатные платы с металлическим сердечником для управления температурным режимом.

Металлические материалы являются хорошими проводниками тепла и помогают отводить тепло от наиболее критичных областей к менее критичным областям.

Вы можете использовать анализатор теплопроводности C-Therm TCi для получения точных, точных и быстрых измерений.

Это поможет в определении теплопроводности компонентов печатной платы.

Знание теплопроводности компонентов на печатной плате поможет вам в управлении тепловым режимом MCPCB.

Управление температурным режимом печатной платы включает в себя размещение правильного материала в нужных местах для рассеивания тепла.

Все начинается со знания теплопроводности каждого компонента, а затем с определения лучших материалов для рассеивания тепла.

Затем вы выберете правильный металлокор, который поможет отводить тепло от особо важных областей.

· Отделка поверхности

Отделка поверхности печатных плат с металлическим сердечником также зависит от используемого материала.

Многие производители предпочитают погружать материал в золото, в том числе HASL, в зависимости от требований применения.

Заказчик также имеет право решать, какой вид отделки поверхности он хочет для установки.

Обработка поверхности печатной платы

Отделка поверхности цепи с металлическим сердечником будет различаться в зависимости от различных факторов, таких как скорость, срок службы, доступность, сборочная обработка и согласованность.

Это связано с тем, что каждый тип отделки отличается своими преимуществами, процедурами, продуктами и настройками, подходящими для различных применений.

Дизайнеру и заказчику важно связаться с производителем, чтобы серьезно обсудить этот фактор.

Это также придаст печатной плате с металлическим сердечником законченный и привлекательный вид.

·Стоп для пайки

Ограничитель припоя или маска припоя или маска ограничителя припоя представляет собой слой полимера, который вы нанесете на медные дорожки.

Это поможет защитить медные дорожки от окисления и предотвратит образование мостиков припоя между контактными площадками.

Есть определенные контактные площадки, которые могут располагаться рядом с другими контактными площадками и могут образовывать мостики припоя.

Маскировка припоя

Паяный мост — это электрическое соединение, которое вы не планировали иметь на печатной плате.

На печатных платах есть маски для пайки, которые помогают предотвратить образование мостиков припоя.

Это метод, который требует массового производства плат с использованием техники оплавления или паяльных ванн.

После нанесения важно иметь отверстия, когда вы размещаете компоненты печатной платы на плате.

фотолитография процесс, посредством которого вы будете делать отверстия при размещении компонентов печатной платы.

Зеленый был основным цветом в прошлом, но в настоящее время вы можете найти множество цветов.

Паяльные маски доступны в различных средах в соответствии с применением и требованиями заказчика.

Самая распространенная паяльная маска — это зеленая эпоксидная смола, так как она дешевая, и вы можете нанести ее на печатную плату методом шелкографии.

Другие типы паяльных масок, которые вы можете использовать, включают жидкие фотоизображаемые чернила (LPI) или жидкие фотоизображаемые паяльные маски (LPSM).

Легенда Печать

Вы можете напечатать легенду на одной или обеих сторонах печатной платы с металлическим сердечником.

Это зависит от количества слоев, которые будет иметь MCPCB, а также от типа MCPCB.

Компоненты печати легенды включают в себя, среди прочего, настройки переключателей, обозначения компонентов, контрольные точки.

Компоненты легенды помогут вам в сборке компонентов печатной платы, обслуживании, тестировании и использовании печатной платы.

Существует три основных метода, которые можно использовать для печати легенды на печатной плате с металлическим сердечником. Эти три метода включают в себя:

• Шелкотрафаретная печать с использованием эпоксидных красок, поэтому ее называют трафаретной или шелковой.
• Жидкое фотоизображение, которое является более точным по сравнению с трафаретной печатью.
• Струйная печать — новый метод печати переменных данных, уникальных для каждого другого отпечатка.

При изготовлении печатной платы с металлическим сердечником вы можете использовать процесс печати легенды для ее завершения. Вы можете выбрать любой из трех методов печати ключевых понятий, доступных в легенде. Вам нужно будет сделать набросок легенды, которая вам нужна, прежде чем приступить к процессу рисования.

· Фрезерование

Это процесс удаления участков меди с листа материала печатной платы.

Это процесс, который освобождает место для воссоздания сигнальных трасс, контактных площадок и структуры в соответствии с файлом макета.

Фрезерование печатных плат

Это процесс удаления материала вместо добавления материала для изготовления конечной части MCPCB.

В основном существует два процесса фрезерования: физическое фрезерование и химическое травление.

Физическое измельчение не требует использования химикатов, что делает его безопасным и удобным процессом. Качество материала, прошедшего процесс фрезерования, будет зависеть от:

• Истинная природа систем истинная точность фрезерования и аккуратность
• Состояние измельчаемых материалов и скорость вращения питающих долот
• Качество плиты, прошедшей процесс химического фрезерования, зависит от:
• Точность фотомаскирования
• Качество фотомаскировки
• Состояние мельничных химикатов
• Некоторые из преимуществ использования физического фрезерования:
• Вам не нужно использовать химикаты, что делает процесс безопасным
• Вы получите платы с высоким разрешением по сравнению с процессом химического травления.
• Это экономит время, так как вы можете обработать всю плату за меньшее время по сравнению с химическим травлением.
• Это дешевле по сравнению с химическим травлением, так как не требует дополнительных материалов и опыта.

· V-оценка

Это процесс создания канавки в форме буквы V сверху и снизу доски.

Плата V для подсчета очков

Вы должны убедиться, что вы прожили какой-то материал в центре, чтобы доска осталась нетронутой. Многие люди называют этот процесс либо V-оценкой, либо V-образной оценкой.

Вы будете использовать процесс V-оценки, чтобы сгруппировать набор печатных плат вместе, чтобы упростить процесс сборки.

Он обеспечивает прочную структуру для процесса сборки, позволяя применять меньшее давление.

Конечным результатом будет разделение досок, которые вы собрали вместе.

Вы можете основывать спецификации V-оценки на поперечном сечении, глубине оценки, показывая расстояние между Vees.

Область, которая остается между двумя ветвями, является паутиной. Сделайте одинаковые измерения перед подсчетом, чтобы иметь стандартные характеристики оценки V.

· Фрезерование по оси Z

Вы можете обрабатывать ядро ​​​​фрезерования по оси Z несколькими способами. Первая и самая простая форма фрезерования - это соленоид, который давит на пружину.

Когда соленоид имеет достаточную мощность, он упирается в пружинный упор, который ограничивает движение вниз.

Второй процесс использует пневматический цилиндр и задвижку под управлением программного обеспечения.

Величина давления воздуха и небольшой размер цилиндра уменьшают контроль между нижним и верхним упорами. Это полезно для задач встречного и попутного фрезерования.

В третьем типе используется шаговый раствор, позволяющий перемещать фрезерную головку небольшими, но точными шагами.

Вы можете отрегулировать скорость шагов, чтобы сверло било внутри металлического материала, а не забивало его. Глубина и скорость будут под вашим контролем с помощью программного обеспечения.

Процесс производства печатной платы с металлическим сердечником

Процесс изготовления печатных плат с металлическим сердечником одинаков для всех типов металлов, которые вы будете использовать.

Он включает в себя каждый шаг, который вы будете выполнять при изготовлении обычной печатной платы, но вы будете заменять подложку.

Наиболее распространенной подложкой для стандартных печатных плат был FR4, но вы замените его на металл.

Первым шагом в изготовлении печатной платы с металлическим сердечником является проектирование и выпуск.

Вы создадите дизайн MCPCB с помощью программного обеспечения для проектирования, так как окончательный результат должен выглядеть так же.

Программное обеспечение, которое вы можете использовать при проектировании, включает OrCAD, Altium Designer, KiCAD, pads, eagle и другие доступные типы.

Разработчик должен иметь возможность сообщить производителю тип программного обеспечения, которое он использует для создания схемы.

Это поможет уменьшить количество проблем, которые могут возникнуть в результате расхождений. Затем дизайнер экспортирует дизайн производителю для утверждения и поддержки.

Многие дизайнеры передают схему с помощью программного обеспечения, известного как Gerber, которое поддерживает красоту дизайна.

Вторым шагом является печать дизайнерской копии схемы на пленке после проведения DFM-проверки.

Многие производители используют плоттеры для переноса схемы на пленку, которую они будут использовать для изображения печатной платы.

Плоттеры используют точную технологию печати, чтобы получить точное изображение конструкции печатной платы.

Конечный продукт представляет собой пластик с фотонегативом печатной платы черными чернилами. Область, выделенная черными чернилами, представляет собой проводящие части MCPCB, а незакрашенные области — непроводящие. На противоположной стороне черная область предназначена для травления, а прозрачная часть представляет собой медь.

Каждый слой печатной платы и маски припоя будет иметь свой собственный черный и прозрачный лист.

Для идеального выравнивания проделайте регистрационные отверстия в каждой пленке. Отрегулируйте стол, на котором сидит пленка, пока не получите идеальное совпадение, чтобы получить точную перфорацию отверстия.

 Печатная плата с металлическим сердечником

Третий шаг включает в себя печать изображения на пленке обратно на медную фольгу, когда вы делаете MCPCB.

На этом этапе вам нужно будет проверить основные формы печатной платы по мере сбора материалов.

Основной подложкой в ​​этом случае будет металлический сердечник, такой как алюминий или медь.

Не забывайте поддерживать чистоту среды при выполнении этого процесса, чтобы исключить любые ошибки.

Пройдитесь по всем деталям этого процесса, следя за тем, чтобы пылинки не оседали на доске.

Любая пылинка, осевшая на плате, может привести к короткому замыканию на плате после завершения производства.

Конечным продуктом в этом случае является доска с резистами, которые должным образом покрывают участки меди, которые остаются в окончательной форме.

Технический специалист может помочь в осмотре платы, чтобы исключить вероятность ошибок в этом случае. Присутствующий в этом случае резист будет обозначать медь, которая выходит на окончательную печатную плату.

Четвертый шаг включает в себя удаление меди, которая вам не понадобится на окончательной плате. Вы можете удалить лишнюю медь с помощью химического вещества, которое съест лишнюю медь.

Медь, которая вам понадобится, останется под защитой фоторезиста.

Следует отметить, что для медных плат разных размеров потребуются разные концентрации химикатов.

Более тяжелый медный материал потребует длительных периодов воздействия, чтобы увеличить расстояние между дорожками.

Завершите процесс, смыв защитный слой меди и оставшись с той медью, которая вам нужна.

Пятый шаг включает в себя пробивку выравниваний, чтобы убедиться, что они все находятся на одной линии.

Регистрационные отверстия будут совмещать внешние слои с внутренними слоями.

Вы будете использовать оптический дырокол, который обеспечит точное соответствие для точного пробивки регистрационных отверстий.

После того, как слои будут собраны вместе, у вас не будет возможности внести какие-либо коррективы во внутренние слои.

Есть еще одна машина, которую вы будете использовать, чтобы помочь в проверке слоев, чтобы убедиться в отсутствии дефектов.

Вы можете использовать оригинальный Gerber, чтобы помочь в проверке с помощью лазера и сравнить цифровое изображение с оригинальными файлами Gerber.

После осмотра проект переходит к заключительному этапу, где печатная плата обретает форму.

Каждый слой в этот момент будет ожидать объединения с другими слоями после завершения всех проверок и подтверждений.

Внешний слой будет соединяться с металлической подложкой посредством процессов наслоения и склеивания.

Склеивание будет происходить на тяжелом стальном столе с помощью металлических зажимов и штифтов для удержания слоев.

Убедитесь, что все хорошо подходит, чтобы избежать проблем со смещением центровки.

После размещения каждого слоя поверх другого начинается процесс склеивания с помощью компьютеров пресса для склеивания.

Компьютер будет контролировать процесс нагрева стопы до температур, при которых возможно соединение.

Он также будет контролировать скорость охлаждения стопки, обеспечивая идеальное соединение стопки.

Последний шаг в этом процессе будет включать распаковку слоев соответственно.

После этого вы проведете слой через процесс сверления соединений через отверстия, требующие точной точности.

Вы будете использовать рентгеновский локатор для определения точек сверления, поскольку компьютер контролирует микродвижения сверла.

Компьютер будет использовать файл для сверления, чтобы найти точные места на доске, которую вам нужно будет просверлить.

Следующим шагом является гальванопокрытие и напыление меди на плату, где тонкие медные пленки также будут проходить через переходные отверстия.

Убедитесь, что вы хорошо очистили плату, поскольку она проходит процесс химических ванн, способствующих осаждению.

Компьютер поможет контролировать весь процесс погружения, снятия и обработки.

Следующим шагом является гальваническое покрытие всего слоя с использованием очень тонкого слоя меди на участках воздействия.

Лужение поможет вам удалить лишнюю медь, которая останется после осаждения меди.

Олово защитит область медных дорожек от разрушения в процессе травления.

Дизайн еще раз проходит процесс травления, поскольку он удаляет излишки меди из дизайна.

После этого процесса вы увидите правильное установление соединений и проводящих областей. Вы очистите его перед использованием эпоксидных чернил перед нанесением паяльной маски на устройство.

Части, которые находятся под крышкой, будут защищены от затвердевания, так как вам придется их удалить.

Платы будут получать лучи УФ-излучения, которые будут проходить через фотопленочную маску для пайки.

Пропустите устройство через печь для отверждения паяльной маски на устройстве.

Теперь устройство готово к следующему процессу обработки поверхности для повышения способности устройства к пайке.

Затем пройдите через процесс струйной печати, указав всю важную информацию о MCPCB.

Вы пройдете этап покрытия, прежде чем окончательно отвердите устройство.

Вся плата будет подвергнута электрическим испытаниям, чтобы убедиться, что цепь работает правильно для подачи питания.

Это процесс, который подтвердит, соответствует ли конечный продукт оригинальному дизайну.

Вы можете использовать тест летающих пробников, чтобы помочь вам в процессе электрических испытаний.

Последним и заключительным этапом производства является процесс V-оценки и профилирования.

Различные доски будут вырезаны из исходной панели с помощью V-образного паза или фрезера. Это поможет вытолкнуть доску из исходного канала.

Печатная плата с металлическим сердечником

Шаги прототипирования печатной платы с металлическим сердечником

Процесс металлического сердечника макетирование печатной платы в основном то же самое, что и стандартное прототипирование печатной платы.

Важно отметить основы MCPCB перед началом процесса прототипирования.

Эта информация проведет вас через каждый шаг прототипирования, поскольку она будет представлением окончательной фигуры.

Первым шагом в процессе прототипирования является разработка правильного дизайна с использованием программных средств проектирования.

Убедитесь, что производитель знает о типе программного обеспечения, которое вы будете использовать при проектировании.

Второй шаг заключается в том, чтобы придумать правильную схему печатной платы с металлическим сердечником.

Схема будет содержать правильную информацию, которая понадобится инженерам и производителям в процессе производства.

В нем есть информация о компонентах, материалах, оборудовании, которое вам понадобится для процесса, поскольку оно определяет функциональность.

Это также определит характеристики, размещение компонентов, предполагающее правильный выбор размера и сетки панели.

Это начальная фаза окончательного проекта, и вам необходимо провести тестирование схемы, чтобы определить потоки.

Третий шаг — это наличие списка материалов, чтобы получить все материалы, которые вам понадобятся для всего процесса.

Убедитесь, что вы заставили производителя посмотреть спецификацию, чтобы он мог вам помочь. В ведомости материалов будет указана следующая информация:

• Количество компонентов, которые вам понадобятся
• Он будет иметь позиционные обозначения кодов, которые вы будете использовать для идентификации отдельных частей.
• Спецификации стоимости каждой единицы в правильных единицах
• След дизайна, зная расположение каждого компонента на плате
• Имеются ли номера деталей производителя для идентификации производителя детали?

Прототипирование печатной платы

Следующим шагом является проектирование маршрутов с указанием трасс и указанием точек размещения компонентов.

Существуют различные факторы, которые играют роль в планировании маршрутизации. К таким факторам относятся чувствительность к шуму, уровни мощности и генерация шума сигнала.

Вам придется выполнять проверки на каждом интервале процесса прототипирования. Есть моменты, которые вам нужно будет тщательно проверить, прежде чем разрешить переход к следующему шагу.

Общие проблемы, которые вам придется оценить и устранить любые проблемы:

• Термические проблемы, включая тепловые пятна
• Наличие теплового тракта
• Различные размеры медных материалов, таких как толщина
• Проверьте правила дизайна, где вы будете сравнивать макет и дизайн.
• Электрические проверки
• Проверка антенны
• Оценка обеспечения качества
• Следующие шаги после проверки будут касаться процесса изготовления прототипа. Основные процессы, которые вам предстоит пройти, включают в себя:
• Создание фотопленки
• Печать внутренних слоев
• Выравнивание слоев
• Слияние всех слоев вместе
• Сверление отверстий на прототипе
• Меднение прототипа
• Изображение внешнего слоя
• Покрытие прототипа медью и оловом
• Завершающий процесс травления
• Применение паяльной маски
• Применение отделки поверхности
• Применение шелкографии перед резкой и поиском.
• Сборка с последующим нанесением паяльной пасты по трафарету, подбором и размещением компонентов.
• Он также включает в себя процесс пайки оплавлением перед проверкой и контролем качества воды.
• Последним шагом является вставка компонентов сквозного отверстия перед проведением функциональных испытаний.

Процессы прототипирования печатной платы с металлическим сердечником аналогичны другим процессам стандартного прототипирования.

Разница появится в ведомости материалов, куда вам нужно будет включить металлические материалы для подложки.

Руководство по монтажу компонентов печатной платы с металлическим сердечником

Рекомендации, которым вы должны следовать при монтаже компонентов MCPCB, помогут создать идеальную MCPCB.

Первый шаг во всем процессе будет включать понимание механических ограничений модели. Это важно, так как это фактор, который будет влиять на форму и размер доски.

Сборка печатной платы

Второй шаг включает в себя знание ограничений, с которыми вы можете столкнуться в процессе сборки.

Это также поможет определить пространство, необходимое для размещения компонентов на плате.

Это определяет точки, в которых вы будете размещать компоненты печатной платы.

Третий шаг включает в себя предоставление достаточного пространства или допусков для того, чтобы интегральные схемы «дышали».

Это даст компонентам достаточно места между собой, что улучшит режим работы.

Это сэкономит вам много времени, когда дело доходит до процесса размещения компонентов, если вы хорошо спланируете.

При размещении компонентов держите аналогичные компоненты в одном направлении.

Это также поможет производителю в установке, осмотре и тестировании деталей на месте.

Это критически важный процесс при поверхностном монтаже компонента с использованием процесса пайки волной припоя.

Следующий шаг включает в себя группировку частей, что поможет свести к минимуму пути соединения. Это сделает работу по соединению компонентов очень легкой без большого напряжения.

Убедитесь, что когда вы размещаете компоненты, сначала начните с компонентов на краю.

Это поможет предотвратить любые перемещения компонентов во время механических корпусов.

Кроме того, это упрощает размещение переключателей, разъемов, USB-портов и разъемов среди других компонентов.

Не перекрывайте детали, срезая углы, при использовании досок малых размеров на контуре детали или накладках.

Обеспечьте хорошее расстояние между дорожками около 40 милов для плавного электрического соединения.

Это поможет поддерживать лучший поток тока без пересечения путей, которые могут вызвать короткое замыкание.

При работе с простой платой размещайте компоненты на одном слое. Размещение их на одной части слоя уменьшит стоимость и время размещения.

Не забудьте разместить выводы интегральной схемы и поляризованные компоненты в одинаковом направлении.

Убедитесь, что компоненты, которые вы размещаете, совпадают с размещением на схеме. Схема должна служить ориентиром при размещении компонентов на плате.

Плата FR4 против. MCPCB - окончательное сравнение

Печатная плата с металлическим сердечником является заменой стандартной печатной платы.

Это означает, что металлическая подложка MCPCB заменяет подложку FR4 на стандартной печатной плате.

У FR4 есть проблема накопления тепла, поэтому металлический сердечник заменит подложку FR4.

FR4 PCB

 Существует разница между печатной платой FR4 и MCPCB с точки зрения различных факторов, а именно:

· Проводимость

Печатные платы с металлическим сердечником являются лучшими проводниками по сравнению с печатными платами FR4.

Это из-за материала, который они используют при изготовлении MCPCB, которые являются лучшими проводниками, чем FR4.

Таким образом, медь, алюминий и железо являются лучшими проводниками тепла, чем подложка FR4.

Эта функция проводимости делает MCPCB лучше рассеивающими тепло по сравнению с печатными платами FR4.

Это также позволит печатным платам с металлическим сердечником работать лучше и дольше, чем печатные платы FR4.

· Металлизированные сквозные отверстия

На печатной плате FR4 по возможности используются сквозные отверстия и сквозные компоненты.

В печатной плате с металлическим сердечником вы не найдете сквозных отверстий в однослойных печатных платах. Все компоненты устройства монтируются на поверхности.

·Тепловой сброс

MCPCB лучше по сравнению с печатными платами FR4 с точки зрения отвода тепла.

Это из-за типа материала, который вы найдете в печатных платах с металлическим сердечником.

Металлическая подложка, которую вы найдете в печатной плате с металлическим сердечником, представляет собой лучше нагреваемые проводники.

Тот факт, что он проводит тепло лучше, чем подложка FR4, делает его лучше с точки зрения теплового рельефа.

Это помогает рассеивать тепло от устройства быстрее, чем устройства FR4. Это фактор, который делает его лучшим устройством для теплового сброса.

FR4 зависит от Vias для теплового сброса, что замедляет рассеивание тепла.

· Паяльная маска

В FR4 маски припоя темного цвета, например красного или синего, с обеих сторон платы.

В печатных платах с металлическим сердечником во многих случаях вы найдете исключительно белые доски.

Особенно это касается светоизлучающих диодов.

·Толщина

FR4 имеет много вариантов толщины из-за того, что вам нужно складывать разные слои.

В MCPCB толщина ограничена в зависимости от толщины металлического материала, который вы будете использовать.

· Процесс обработки

Процессы обработки как в FR4, так и в MCPCB одинаковы, за исключением процесса V-оценки. В процессе V-счета MCPCB вы будете использовать алмазное покрытие для сверл, чтобы сверлить металл.

Основные области применения печатной платы с металлическим сердечником

Печатные платы Metalcore важны в определенных приложениях, которые часто выделяют много тепла при своей работе.

Металлический сердечник поможет в отводе тепла, которое накапливается в процессе работы. производители используют его для поддержания хорошей производительности устройства и для более длительных периодов эксплуатации.

Светодиод высокой мощности на печатной плате с металлическим сердечником

Основное применение печатной платы с металлическим сердечником:

• Аудиооборудование, такое как усилители (вход и выход), аудиоусилители, симметричные усилители, предусилители, усилители мощности и другие.
• Оборудование для электроснабжения, такое как переключатели-регуляторы, программные регуляторы, преобразователи постоянного/переменного тока и др.
• Оборудование для электронной связи, такое как схемы фильтров, усилители частоты и электрический телеграф.
• Оборудование автоматизации в офисе, такое как моторные приводы
• Компьютеры и другие вычислительные устройства, такие как устройства электропитания и материнские платы ЦП.
• Силовые модули, такие как твердые реле, преобразователи, выпрямительные мосты и т. д.
• Фонари и лампы, рекламирующие энергосберегающие лампы, светодиодные лампы среди прочего.

Заключение

Печатные платы Metalcore — это следующая большая вещь, которая может стать заменой другим доступным платам.

Пришло время перейти от других плат к печатной плате с металлическим сердечником.

Это сэкономит вам деньги, а также улучшит срок службы ваших устройств.