Design de PCB com núcleo de metal

O que é design de PCB com núcleo metálico?

PCBs de núcleo de metal são placas de circuito que têm um metal como material de base.

O principal objetivo do núcleo é direcionar o calor para longe dos componentes que produzem muito calor.

Na maioria dos casos, a abreviatura MCPCB é usada em referência a PCBs de núcleo metálico.

PCB de núcleo de metal

Quais são os benefícios do design de PCB com núcleo de metal?

eu. Condutividade térmica

Refere-se à capacidade de um material de conduzir calor. É mais crítico em PCBs que incorporam materiais com isolamento entre camadas muito alto.

A condutividade térmica é o principal fator de distinção entre PCBs convencionais MCPB.

Estes últimos geralmente têm um isolamento intercamadas muito baixo, o que os torna maus condutores de calor. Isso pode resultar em danos aos componentes montados em tais placas.

Além disso, a condutividade térmica robusta encontrada nos MCPCBs, no entanto, protege os componentes contra danos.

ii. Dissipação de Calor

Outra vantagem dos PCBs com núcleo de metal é que eles são capazes de dissipar aquecer com eficiência.

Isso permite que eles removam todo o calor dos CIs devido à camada dielétrica termicamente condutora e à base do núcleo de metal.

Os dissipadores de calor, em seguida, removem o calor.

iii. Estabilidade de Escala

Em comparação com outros PCBs, os PCBs com núcleo metálico têm melhor estabilidade dimensional.

Qualquer um dos materiais básicos usados ​​em PCBs com núcleo metálico pode suportar temperaturas muito altas quando aquecidos.

iv. Menos distorção

PCBs de núcleo metálico têm boa condutividade térmica e propriedades de dissipação de calor.

Essas propriedades os protegem contra distorções quando o calor é induzido. Isso torna os MCPCBs as placas mais preferidas em aplicações de alta potência de comutação.

v. Expansibilidade Térmica

Esta propriedade refere-se à capacidade de contrair quando resfriado e expandir quando aquecido.

Diferentes materiais têm diferentes coeficientes de expansão térmica. PCBs de núcleo de metal são capazes de suportar tanto as contrações quanto as expansões.

Esta propriedade aumenta a resiliência de equipamentos feitos de PCBs de núcleo metálico.

Quais são as desvantagens do Metal Core PCB?

 MCPCB

i. A maioria dos PCBs Metal Core são caros

PCBs de núcleo de metal são mais caros em comparação com PCBs FR4 típicos. Isso pode ser atribuído à camada de metal e ao alto isolamento entre camadas necessário.

ii. Peso Pesado

Os PCBs com núcleo de metal são mais pesados ​​em comparação com outros PCBs devido à camada de metal usada. Isso, portanto, resulta em aplicações mais pesadas, que não são muito convenientes para transportar.

iii. Processo de Montagem de Componentes Complexos

A montagem de componentes em PCBs de núcleo metálico é um processo muito mais complexo em comparação com placas padrão.

Isso é ainda mais complicado quando você está interconectando eletricamente as camadas superior e inferior.

Como o FR4 PCB se compara ao design do Metal Core PCB?

·Condutividade

Em termos de condutividade térmica, o PCB FR4 tem capacidades inferiores. Seu desempenho é marcado em cerca de 0.3W.

Por outro lado, os PCBs com núcleo metálico têm capacidades de condutividade térmica muito altas. Isso varia de 1.0 W a 4.0 W.

· Furos passantes chapeados

Em PCBs FR4, furos passantes chapeados são comumente usados ​​ao montar componentes.

Em PCBs com núcleo de metal, furos passantes chapeados não são usados ​​na placa de camada única. Todos os componentes em tais PCBs de núcleo metálico são geralmente montados na superfície.

· Alívio Térmico

Para um alívio térmico eficaz, os PCBs FR4 geralmente contam com vias para transferir calor. Isto é conseguido através de alguns processos que envolvem ciclos de perfuração mais longos.

A PCB com núcleo metálico, por outro lado, geralmente possui seu próprio mecanismo para obter alívio térmico.

Isso elimina processos como processos de perfuração e galvanização.

· Máscara de solda

Em PCBs FR4, você usará um máscara de solda, que pode ser vermelho, preto, azul ou verde. A máscara de solda é aplicada em ambos os lados da placa.

Para PCBs com núcleo de metal, no entanto, você usará uma máscara de solda branca, aplicada apenas na parte superior.

·Grossura

A espessura dos PCBs FR4 geralmente é determinada pelo número de camadas e as combinações de materiais usadas.

PCBs com núcleo de metal têm espessura limitada, que depende da espessura da placa de apoio e da folha dielétrica.

·Processo de usinagem

O FR4 PCB usa uma prática de usinagem diferente em comparação com um PCB com núcleo de metal. As práticas envolvidas no FR4 incluem perfuração, roteamento, v-scoring, escareamento e escareamento.

PCBs com núcleo de metal com ranhura em V requerem o uso de lâminas de serra revestidas de diamante devido à tensão envolvida ao cortar metal.

O que você deve considerar no design de PCB com núcleo de metal?

 Design de PCB com núcleo de metal

Ao projetar uma PCB com núcleo de metal, há algumas considerações que você deve fazer.

É importante observar que a maioria dos PCBs com núcleo de metal são projetados para ter uma única camada e levar apenas componentes de montagem em superfície.

Quando você tem um PCB de núcleo de metal de duas camadas, você incorporará várias estratégias.

Primeiro, você precisará pré-perfurar a placa. Você terá então que preencher as pré-perfurações com isolamento antes de re-perfurar a placa. É a re-perfuração que irá ajudá-lo a formar os furos de passagem chapeados.

A falha em seguir este processo provavelmente contribuirá para um curto-circuito.

Para duas ou mais camadas de PCBs com núcleo de metal, você simplesmente usará o processo de PCB padrão usual. No entanto, no lugar do FR4, você usará material dielétrico térmico.

Além disso, você também incorporará uma placa de suporte de metal laminada na parte inferior para auxiliar na transferência térmica.

CEM-3 PCB vs. MCPCB, como eles se comparam?

Os PCBs com núcleo metálico dissipam eficientemente o calor dos componentes da placa devido à camada dielétrica termicamente condutora.

PCB CEM-3, por outro lado, não possui uma camada dielétrica condutora, mas depende de dissipadores de calor para dissipar o calor.

Esses dissipadores de calor não são tão eficazes, resultando em má dissipação de calor.

PCB CEM 3

Por que usar SMT em PCB Metal Core?

Existem algumas considerações críticas que você precisa fazer ao fabricar PCBs com núcleo de metal.

Mais profundamente, mantenha o design em uma única camada e opte apenas por dispositivos de montagem em superfície.

A preferência por SMT é por causa do material base. Quando você usa a tecnologia PHT, há a probabilidade de curtos elétricos, pois a base metálica também é condutora.

Isso será contra a razão pela qual os PCBs com núcleo de metal são fabricados. O calor gerado pelos componentes não deve chegar diretamente ao núcleo.

Deve haver um material dielétrico no meio para transmitir o referido calor ao núcleo para dissipação.

Como o MCPCB se compara às placas de circuito impresso normais?

PCBs de núcleo de metal têm recursos de dissipação de calor muito eficazes em comparação com placas de circuito impresso normais.

Isso pode ser atribuído às propriedades dos materiais básicos usados ​​na fabricação dessas placas, incluindo alumínio, cobre e liga de aço.

Juntamente com a camada dielétrica, qualquer um desses materiais pode ajudar sua placa a suportar o calor de forma eficaz. Em placas PCB normais, tais provisões como núcleo e materiais dielétricos não são usados.

Isso torna as placas suscetíveis ao calor. Isso acaba danificando os PCBs normais, pois a vida útil das junções semicondutoras é reduzida.

MCPCB

Os PCBs com núcleo de metal também têm propriedades de condutividade térmica eficazes devido ao núcleo de metal espesso nesses PCBs. Estes permitem a condução eficaz de calor em toda a placa.

PCBs normais, por outro lado, não possuem esses núcleos. Como resultado, eles não podem efetivamente conduzir calor.

Em PCBs normais, você usará furos passantes chapeados na montagem de alguns dos componentes. Em PCBs com núcleo de metal, isso é diferente.

PCBs com núcleo de metal não usam furos passantes chapeados em PCBs de um lado. Todos os componentes usados ​​nestes PCBs devem ser montados na superfície.

PCBs normais dependem de vias para transferir calor. Para PCBs com núcleo metálico, o alívio térmico se dá através dos materiais dielétricos utilizados.

Onde você pode usar o MCPCB?

·Equipamento de audio

A eficiência térmica é essencial em diferentes equipamentos de áudio. Você pode usar placas de circuito impresso com núcleo de metal de face única na fabricação desses eletrônicos.

·Relés (Automotivo e Industrial)

Placas de circuito impresso com revestimento térmico são geralmente usadas na indústria automotiva. Isso ocorre porque há a necessidade de uma placa que possa suportar longos tempos de operação sob altas temperaturas.

O MCPCB também é preferido por sua natureza compacta que permite caber em pequenos espaços. Isso resulta em uma utilização efetiva do espaço.

· Iluminação LED

PCBs de camada única também são usados ​​na fabricação de luzes LED. Isso ocorre porque eles podem sustentar as altas temperaturas operacionais envolvidas.

Eles também garantem excelente brilho tanto para lâmpadas LED quanto para dispositivos.

·Produtos Sensores

PCBs de núcleo metálico têm as capacidades de condutividade térmica mais desejáveis. Isso se traduz em uma transferência oportuna e eficiente do calor gerado. Para qualquer produto de sensor, esse recurso é uma necessidade.

Venture Electronics usa qual material Metal Core PCB Design?

Existem apenas três materiais básicos que são usados ​​na fabricação de PCBs com núcleo metálico. Esses materiais incluem PCB de alumínio, PCB de base de cobre e PCB de base de ferro.

Na Venture Electronics, usamos principalmente alumínio, especialmente devido ao seu custo favorável. No entanto, cobre e ferro também são usados.

Quando você compara o alumínio ao cobre, é mais barato e possui recursos eficazes de transferência de calor. Ele também pode dissipar o calor de forma eficiente.

Além de o cobre ser um metal caro, possui melhores capacidades de desempenho em termos de transferência e dissipação de calor

1. MCPCB de alumínio

Isso também é chamado núcleo de metal de alumínio. Isto é um substrato de metal isolado com três camadas. A primeira camada é feita de uma camada de circuito feita de cobre.

A segunda camada é a camada dielétrica. Esta é geralmente uma camada entre a camada de cobre e o núcleo de alumínio.

PCB de alumínio

A terceira camada é a camada de substrato. Este é composto de alumínio. Temos várias camadas de metal para escolher, incluindo 1001, 3001, 5052 e 6063.

Há uma série de benefícios quando você escolhe um PCB de alumínio. Em primeiro lugar, o preço é favorável em relação ao do cobre. Também aumenta a baixa temperatura de operação e reduz o tamanho da placa.

O alumínio também melhora a densidade de potência, e a vida útil das matrizes também é estendida pelo PCB de alumínio. Outro benefício é a maior durabilidade do produto.

2. Núcleo de Cobre MCPCB

Este é geralmente composto pelo substrato de cobre, uma camada isolada e núcleo de cobre.

Este tipo de PCB de núcleo metálico tem algumas das melhores qualidades de sempre em termos de condução e dissipação de calor. No entanto, eles são caros.

 PCB de núcleo de cobre

Na Venture Electronics, fabricamos vários PCBs com núcleo de cobre para nossos clientes para a produção de vários produtos de LED.

3. MCPCBs à base de ferro

Para esses PCBs, usamos materiais à base de ferro. Esses materiais geralmente incluem aço especial e aço silício no lugar do FR4 ou CEM1.

Eles dissipam o calor dos componentes da placa e o distribuem para áreas menos sensíveis, como os dissipadores de calor.

A fabricação deste tipo de prancha necessita de muito aporte tecnológico para os melhores resultados.

Como a Venture Electronics controla a qualidade do MCPCB?

Na Venture, adotamos uma série de medidas para garantir que a qualidade seja alcançada na fabricação de MCPCBs.

O Design Rules Check (DRC) é um dos parâmetros aos quais aderimos. Isso nos ajuda a garantir que os produtos sejam da qualidade recomendada.

Isso nos ajuda a detectar qualquer erro que possa estar no layout do cliente. Também verificamos o layout de roteamento apresentado pelo cliente.

Tudo isso é verificado em um processo automatizado.

Laboratório de testes de qualidade de empreendimento

O DRC ajuda a verificar o posicionamento dos componentes da placa e avaliar a integridade do roteamento de rastreamento para componentes sobrepostos e pinos não rastreados.

Também podemos verificar o posicionamento da camada. Todos esses fatores ajudam a detectar se a PCB com núcleo de metal será de qualidade.

Para testes elétricos, a Ventures Electronics usa vários testes para garantir que o PCB produzido seja de qualidade.

Para pedidos de protótipos, o teste eletrônico de sonda voadora é feito para pequenos volumes. O testador de sonda voadora verifica se há curto-circuito e circuitos abertos.

Uma máquina de inspeção visual automatizada também é usada para verificar as camadas internas, especialmente no caso de PCBs com núcleo de metal multicamadas.

Isso ajuda a detectar violações de largura de linha, cobre excessivo, curtos-circuitos e blocos ausentes. Preferimos este método por sua precisão e consistência, em oposição à inspeção manual.

Somos certificados sob UL e RoHS e cumprimos os requisitos ao fabricar PCB com núcleo de metal.

A Venture Electronics ajuda no processo de design de PCB com núcleo de metal?

Com a experiência que construímos ao longo dos anos, assumimos todos os processos envolvidos no processamento do seu MCPCB.

Projetamos PCBs com núcleo de metal para nossos clientes e garantimos a melhor qualidade. O processo de design é feito por especialistas garantindo-lhe um produto final de qualidade.

Como o MCPCB ajuda no gerenciamento térmico?

 MCPCB

Se você estiver usando a energia do LED, há a probabilidade de engates em ou acima de 80 watts. Em uma aplicação como iluminação pública, as luzes geralmente precisam de até 150 watts para cada uma das lâmpadas.

A resistência térmica da luz LED utilizada deve ser levada em consideração neste momento.

Isso explica a importância do gerenciamento térmico em LEDs usando PCBs de núcleo metálico.

A conexão entre o LED e a placa de circuito de núcleo metálico é geralmente estabelecida por meio de uma via térmica.

As vias são projetadas em diferentes planos para ajudar a reduzir a temperatura geral do sistema em pelo menos 10°C.

PCBs de núcleo de metal são geralmente criados usando materiais dissipadores de calor. O cobre, por exemplo, possui recursos aprimorados de condutividade térmica.

Para obter o máximo gerenciamento térmico, você terá que usar dissipadores de calor externos. Isso só é necessário ao lidar com enormes quantidades de calor.

O calor conduzido através de PCBs de núcleo metálico é geralmente dissipado por convecção e radiação.

O que é a equação de Arrhenius? Por que é importante no projeto de PCB Metal Core?

Equação de Arrhenius

A equação de Arrhenius refere-se à medida da dependência das reações em variações de temperatura. É essencial no que diz respeito à gestão térmica em sistemas eletrónicos.

O gerenciamento térmico é responsável pela transferência de calor de componentes individuais para dissipadores térmicos.

Garante que a temperatura de todos os componentes seja mantida para que possam funcionar bem.

Se as temperaturas não estiverem contidas, a placa de núcleo metálico atingirá a temperatura funcional, o que pode resultar em erros operacionais.

Por outro lado, o limite máximo de temperatura é favorável. O componente pode funcionar com segurança nesta temperatura.

A equação de Arrhenius, portanto, nos ajuda a determinar a taxa na qual um componente pode falhar.

Quais são os tipos de MCPCB disponíveis no mercado?

Existem muitos tipos de PCBs Metal Core disponíveis no mercado atual.

Eles incluem:

· MCPCB de Camada Única

Este é o tipo mais simples de design de PCB com núcleo de metal. É feito de uma base metálica feita de alumínio, cobre ou liga de aço em um lado da placa.

MCPCB de camada única

Também possui uma camada dielétrica, que é uma camada não condutora. Isto é seguido por uma camada de cobre e os componentes IC pretendidos.

O núcleo, que é feito de cobre ou alumínio, permite que esse tipo de MCPCB tenha integridade mecânica.

Ele garante que o calor seja transferido para um dissipador de calor ou para a superfície de montagem. Alternativamente, pode transferir o calor diretamente para o ar ambiente.

PCB de núcleo de metal de face única pode ser efetivamente usado com componentes de montagem em superfície. Ele também incorpora componentes de chip e fio.

·COB MCPCB

Este tipo de PCB com núcleo metálico geralmente possui um microchip que toca diretamente o núcleo metálico.

O microchip desempenha duas funções principais: dissipa calor e auxilia na interligação elétrica dos traços da placa de circuito.

A última função resulta em fornecimento de energia em toda a placa.

PCBs com núcleo de metal normal têm uma camada dielétrica entre o traço de cobre e o núcleo de metal. As camadas dielétricas também funcionam efetivamente para limitar o valor da condutividade térmica em tais placas.

Além disso, o valor resultante é geralmente fixado em 1~3 W/mK

No entanto, com o uso de PCB de núcleo metálico COB, a camada dielétrica não é importante.

A matriz tocará o núcleo de metal diretamente; portanto, o valor de condutividade do COB MCPCB será igual ao do material do núcleo metálico.

Se o seu núcleo de metal for de alumínio, a condutividade térmica do PCB do núcleo de metal COB excederá 200W/mK

Ao fabricar o chip-on-board, certifique-se de seguir as etapas recomendadas. O primeiro passo envolve a montagem da matriz, após o que você deve unir e encapsular os fios.

· MCPCB de Camada Dupla

Para PCBs com núcleo de metal de camada dupla, duas camadas de condutor de cobre são colocadas em um lado do núcleo de metal.

O núcleo de metal está na parte inferior da placa. Isso é diferente do PCB com núcleo de metal de dupla face. Os SMDs são montados apenas na parte superior das camadas duplas.

A diferença entre PCB de camada dupla e PCB de camada dupla está na necessidade de outra etapa de prensagem.

A prensagem é vital, pois permite a laminação do laminado termocondutor e da base metálica.

Este processo muito complexo é o que também o diferencia com o MCPCB de camada única.

· MCPCB de dupla face

Este tipo de PCB de núcleo metálico também possui duas camadas de condutores de cobre. A única diferença com o PCB de núcleo de metal de dupla camada é que ele tem o núcleo de metal entre dois condutores. Ambos os lados do núcleo de metal têm condutores.

Você pode conectar os dois lados usando vias e montar componentes SMD em ambos os lados.

No entanto, é preciso mais experiência tecnológica para laminar as camadas com núcleo de metal.

MCPCB multicamadas

Estes são PCBs de núcleo metálico que possuem mais de duas camadas condutoras. Eles geralmente têm uma estrutura semelhante ao FR4 PCBs multicamadas, mas exigem muito mais experiência para fazer.

Observe que você deve garantir que as camadas de sinal e terra estejam em camadas diferentes para um excelente desempenho elétrico.

O que são Vias Térmicas?

Estes são contatos perfurados mecanicamente de cima para baixo de uma placa PCB. Eles geralmente são colocados estrategicamente sob os componentes e ajudam a dissipar o calor.

Vias térmicas

Essas vias geralmente são trançadas com uma camada extra de cobre. Isso melhora a dissipação de calor dentro da placa de circuito.

Por que você precisa de Vias no MCPCB?

Vias em PCBs com núcleo de metal geralmente fornecem um mecanismo através do qual os sinais elétricos passam de camada para camada.

Isso explica a existência de diferentes vias como vias passantes, vias cegas e vias enterradas.

Vias de passagem geralmente são perfuradas da parte superior da placa até a parte inferior. Essas vias são necessárias para dissipação de calor em PCBs com núcleo metálico.

As vias cegas em PCBs com núcleo de metal são perfuradas até a metade na placa a partir da camada superior ou inferior.

Essas vias são necessárias para conectar as camadas interna e externa da PCB com núcleo de metal.

A diferença entre as vias cegas e as vias passantes é que a via cega é aberta em uma extremidade. As vias de passagem são, por outro lado, têm um orifício de passagem.

Vias enterradas também são usadas em PCBs com núcleo metálico quando necessário. Eles são usados ​​para conectar apenas as estruturas da camada interna.

O furo de passagem chapeado é importante no projeto de PCB com núcleo de metal?

Não é aconselhável usar componentes de furos passantes chapeados em sua PCB com núcleo de metal.

A camada de base do PCB com núcleo de metal é geralmente feita de metal espesso: cobre, alumínio ou ferro.

Se você usar um orifício trançado neste tipo de placa, é provável que leve a um curto-circuito.

Qual é a função do pré-impregnado condutor térmico?

Melhora o desempenho térmico de uma PCB com núcleo de metal.

Isso é conseguido garantindo que o calor gerado pelos componentes seja transmitido para o núcleo do PCB.

MCPCB tem que tipo de dielétrico condutor térmico?

No MCPCB, você pode usar borrachas de silicone como dielétrico condutor.

Alternativamente, você também pode usar epóxis preenchidos com nitreto de boro ou nitreto de alumínio. Você pode então revestir os materiais escolhidos com diamante.

Quais são os critérios para escolher o laminado MCPCB?

Existem três materiais usados ​​na fabricação de PCBs com núcleo metálico. Eles são base de alumínio, base de cobre e base de ferro.

O alumínio geralmente tem as melhores capacidades de transferência e dissipação de calor. Também é relativamente mais barato.

O cobre, por outro lado, tem melhores capacidades de desempenho. Também é caro em comparação com o alumínio.

O aço, que pode ser classificado em aço inoxidável e aço normal, é mais rígido em comparação com o alumínio e o cobre.

No entanto, possui menor condutividade térmica em comparação com as outras opções.

A aplicação que você pretende fazer a partir da placa, portanto, determina a escolha do material do núcleo a ser utilizado.

Se você busca uma temperatura de operação mais baixa para o aparelho e maximização de espaço, então o alumínio é a melhor opção.

A densidade de energia também é aumentada e as matrizes podem ter uma vida útil mais longa. PCBs de alumínio também precisam de menos interconexões.

Você pode usar PCB à base de ferro para o projeto MCPCB?

PCBs à base de ferro são usados ​​na fabricação de PCBs com núcleo de metal. Geralmente é usado como uma alternativa ao alumínio e ao cobre.

Comparado ao alumínio e ao cobre, o ferro oferece baixa condutividade térmica. No entanto, é mais rígido do que os dois.

MCPCB de alumínio vs. MCPCB de cobre; Como eles se comparam?

Tanto o alumínio quanto o cobre possuem excelentes capacidades de dissipação de calor. No entanto, o MCPCB de cobre dissipa o calor melhor do que o PCPCB de alumínio.

Em termos de preço, o alumínio MCPB é mais barato que o cobre. É principalmente por esta razão que a maioria dos fabricantes de MCPCB preferem alumínio ao cobre.

O MCPCB pode funcionar como LED PCB?

PCBs de núcleo metálico são comumente usados ​​na fabricação de produtos de iluminação LED. Isso ocorre devido à sua capacidade de conduzir rapidamente o calor conforme necessário.

LED PCB

As excelentes capacidades de dissipação de calor ajudam as luzes LED a funcionar normalmente mesmo em temperaturas extremas.

A liga de alumínio é capaz de reduzir as temperaturas em cerca de 10 graus Celsius.

Como a Venture Electronics lida com o processo de design de PCB com núcleo metálico?

Ao projetar PCBs com núcleo de metal, garantimos que todos os componentes sejam colocados na parte superior da placa. A grade de encaixe recomendada para a placa é de 0.050”.

Na Venture Electronics, começamos com componentes que devem estar em locais específicos. Estes incluem conectores, interruptores, dissipadores de calor e LEDs.

Uma coisa que sempre nos interessa é manter os comprimentos dos traços curtos. Também garantimos que os componentes interdependentes sejam colocados adjacentes uns aos outros para facilitar a colocação de traços.

Nossa colocação de ICs, seja de cima para baixo ou direita-esquerda, está sempre bem alinhada para que o pino um fique em um ponto central. As partes polares têm uma orientação semelhante. Deixamos espaços entre os ICs para hospedar rastros entre eles. Além disso, observamos precisão absoluta ao medir o espaçamento e os diâmetros dos pinos.

 PCB com núcleo de metal – Foto cortesia: PCB Core

Com as localizações dos componentes bem identificadas, imprimimos o layout e colocamos os componentes em suas posições.

Antes de prosseguirmos para as etapas subsequentes, verificaremos se os espaços entre os componentes são adequados.

Feito isso, passamos a colocar os traços de energia e aterramento para fortalecer os CIs. Usamos trilhos largos que se conectam ao trilho compartilhado para cada abastecimento.

Ao colocar os traços de sinal, usamos traços curtos e diretos. As camadas são conectadas por vias, que permitem a conexão entre os traços horizontais e verticais.

Em ambos os sinais analógicos e digitais, a largura do traço é geralmente de 0.010”, mas pode ser ligeiramente aumentada se forem esperadas altas correntes.

Onde são usados ​​traços mais estreitos, insistimos estritamente em evitar curvas acentuadas em ângulo reto. Usaremos curvas redondas ou duas curvas de 45 graus com uma perna curta no meio.

Após a conclusão de todo o processo, fazemos uma inspeção minuciosa da rota para garantir um produto perfeito. Usamos o esquema para garantir que tudo esteja exatamente como desejado.

Existem Considerações Específicas de Projeto para MCPCB?

PCBs de núcleo de metal têm características distintas que os separam de outras placas de circuito. Para que esses conselhos funcionem de forma eficaz, algumas considerações devem ser levadas em conta.

Eles incluem:

· Espessura do Material Base

PCBs com núcleo de metal têm uma espessura distinta em comparação com outras placas. As medidas mais comuns, neste caso, são 1.0mm e 1.6mm.

·Planicidade

A quantidade necessária de cobre afeta a planicidade de uma PCB com núcleo de metal. Isso significa que você terá que considerar o coeficiente de regulação de expansão térmica.

Você terá que construir cobre pesado junto com sua base preferida.

Esta construção ajudará a evitar o arqueamento. Para perfuração, entalhe e roteamento eficazes, você precisará de um dielétrico mais espesso.

· Dielétrico

Os dielétricos recomendados para PCBs com núcleo de metal incluem 1.0 W/mk, 1.5 W/mk e 2.0 W/mk. A espessura de um dielétrico determina seu custo.

· Folha de Circuito de Cobre

Para PCBs com núcleo de metal, use folhas de cobre de H oz, 1 oz ou 2 oz. Isso aumenta a capacidade atual da placa.

· Máscara de solda

Na maioria dos PCBs, as máscaras de solda usadas são geralmente verdes, pretas, vermelhas ou azuis. No entanto, em PCBs com núcleo de metal, use máscara de solda branca super brilhante. Esta máscara de solda tem uma refletividade de cerca de 89%.

·Acabamento de superfície

Para acabamentos de solda, você deve optar por HASL ou HASL sem Pb. Esses acabamentos de superfície são os mais econômicos.

No entanto, também existem outras opções como imersão em estanho ou prata e ENIG. Escolha de acordo com o custo e durabilidade desejados.

· Acabamento da placa de base

Para um PCB de alumínio, você terá que dar um acabamento escovado. Acabamentos anodizados e irriditos também são possíveis, embora sejam muito mais caros.

Em PCB de cobre, use acabamento escovado, ou o níquel eletrolítico mais caro, se possível.

·Despanalização

Para uma utilização maximizada do material, use o v-scoring, seja para produção de baixo ou alto volume.

Você pode usar puncionamento ao manusear produção de médio a alto volume. A punção incorpora geometrias de peças complicadas e pode efetivamente sustentar tolerâncias apertadas.

Os furos internos são criados com precisão.

Se você estiver trabalhando em pequenos volumes, a fresagem se torna a melhor alternativa.

·Raios nos cantos

Certifique-se de que os cantos internos e externos tenham uma espessura de material da placa de base em cada canto.

O que é substrato metálico isolado no projeto de PCB?

O substrato metálico isolante é geralmente composto por suportes de alumínio, camadas de isolamento e folha de cobre.

Isso geralmente tem capacidade de dupla condutividade térmica e impedância térmica zero.

Ao usar placas de circuito IMS, você pode ter certeza de uma dissipação de calor eficaz para todos os componentes da placa.

Qual é a temperatura máxima que o design do MCPCB pode suportar?

A temperatura máxima que os PCBs com núcleo de metal podem suportar facilmente de 30 ℃ a 140 ~ 150 ℃.

Como você pode testar a qualidade do PCB do Metal Core?

 Placa de circuito impresso com núcleo de metal

·Dissipação de calor

Com substratos de PCB convencionais, você perceberá que eles são maus condutores de calor. Uma das principais razões para optar por MCPCBs é quando a dissipação de calor é um fator essencial.

Quanto melhores forem as capacidades de dissipação de calor da sua PCB com núcleo de metal, maior será a sua qualidade.

· Expansibilidade Térmica

Tanto a expansão quanto as contrações térmicas são considerações críticas ao fabricar um PCB.

Uma boa PCB de núcleo metálico tem uma taxa de expansão térmica muito baixa. Também é mais resiliente em tempos de temperaturas elevadas.

O núcleo de metal deve ser capaz de gerenciar efetivamente o calor gerado, levando à eficiência em termos de desempenho.

· Blindagem Magnética

PCBs de núcleo metálico também podem proteger os componentes em tempos de interferência eletromagnética. Também é capaz de substituir o radiador e os outros componentes.

Os MCPCBs feitos de núcleo de cobre e alumínio possuem ótima blindagem magnética.

O que é placa de circuito impresso térmica?

Isso também é conhecido como almofada de alívio térmico ou simplesmente térmica. Trata-se de um pad de placa de circuito impresso que é conectado ao vazamento de cobre com o auxílio de uma conexão térmica.

Os raios de cobre conectam-no ao cobre circundante. Geralmente é conectado a apenas algumas faixas estreitas.

Como o design de PCB com núcleo de metal dissipa o calor?

PCBs de núcleo metálico geralmente possuem altas capacidades térmicas e alta condutividade térmica que ajudam na dissipação de calor.

Normalmente, o núcleo de metal recebe todo o calor gerado pelos componentes através do pré-impregnado dielétrico.

O calor absorvido é então liberado para a atmosfera.

PCBs com núcleo metálico para produtos de alta tensão também possuem passagem, o que também ajuda a liberar o calor para o meio ambiente.

Você precisa de dissipador de calor em design de PCB com núcleo de metal?

PCBs de núcleo de metal multicamadas têm dissipadores de calor. Esses dissipadores de calor geralmente ajudam no controle do calor. Isso ajuda as camadas internas a esfriarem em tempos de calor extremo.

Os MCPCBs de camada única, por outro lado, não precisam de dissipadores de calor para dissipação de calor.

A Venture Electronics fabrica design personalizado de PCB com núcleo de metal?

PCBs com núcleo de metal geralmente são fabricados com uma aplicação em mente. Na Venture Electronics, fabricamos PCBs com núcleo de metal com base nesse fato.

Empregamos a mais recente tecnologia na fabricação de PCBs de núcleo metálico personalizados que atendem às suas aplicações específicas.

Como a construção de PCB com núcleo de metal difere de PCBs padrão?

Qualquer pequena mudança na composição do material se traduz na criação de um PCB totalmente novo. Em PCBs com núcleo de metal, o núcleo pesado feito de alumínio, cobre ou ferro distingue o PCB das placas padrão.

As placas padrão têm um substrato ou uma base que geralmente é feita de fibra de vidro, polímeros, cerâmica ou até mesmo um núcleo não metálico diferente.

O substrato é comumente feito usando FR-4. Isso geralmente é preferido por sua durabilidade e preço favorável.

Em PCBs com núcleo de metal, no entanto, a placa é feita de um substrato de cobre, um pré-impregnado dielétrico e um núcleo de metal.

O substrato é geralmente constituído por um núcleo metálico: alumínio, cobre ou ferro. O núcleo de metal confere à placa algumas vantagens, principalmente em termos de melhor condutividade térmica e regulagem de expansibilidade.

Existem PCB de núcleo de metal de dupla face?

PCB com núcleo de metal de dupla face – Foto cedida: Andwin

Existem MCPCBs de dupla face. Este tipo de PCB de núcleo metálico geralmente tem duas camadas de condutor de cobre.

Esta PCB com núcleo de metal tem seu núcleo de metal entre os dois condutores. Ambos os lados de PCBs de núcleo metálico de dupla face têm condutores.

Os dois lados do PCB são conectados usando vias. Você pode montar SMDs em ambos os lados do PCB com núcleo de metal de dupla face.

Qual a espessura do material MCPCB?

Como o alumínio é o tipo mais comum de PCB com núcleo metálico, usamos suas medidas. A espessura deste núcleo de metal PCB varia de 30 mil a 125 mil.

Você pode, no entanto, fazer placas mais finas, se necessário. Para a espessura da folha de cobre, 1-10 oz é geralmente ideal.

Quais são os estágios críticos na fabricação e fabricação de PCB com núcleo de metal?

Passo 1: Envolve projetar o PCB. Isso é feito usando um software apropriado para fornecer um plano do que você pretende fazer.

É este design PCB de núcleo de metal acabado que é enviado ao fabricante.

Passo 2: A segunda etapa envolve a impressão do design da PCB com núcleo de metal. A tinta preta é usada para identificar traços de cobre, enquanto a tinta transparente é usada para indicar áreas não condutoras.

A camada externa tem um inverso disso.

Passo 3: Aqui, o cobre é pré-ligado a um pedaço de laminado, que então serve como estrutura de PCBs. Grave o cobre para revelar a planta. Você usará luz ultravioleta para fortalecer a resistência.

Em seguida, lave a placa usando uma solução alcalina. Isso ajudará na remoção de todos os fotorresistentes restantes.

Passo 4: é aqui que você se livra do cobre desnecessário. Para conseguir isso, lave a placa com uma solução igualmente poderosa.

Após esta etapa, faça uma inspeção e alinhamento minuciosos. Use os furos das etapas anteriores para ajudá-lo no alinhamento.

Para garantir que não haja falhas, você usará uma máquina de inspeção óptica.

Passo 5: Laminação das camadas de PCB. Em PCBs com núcleo de metal, a camada externa é feita de uma folha de cobre. Use grampos de metal para pressionar as camadas do PCB juntas.

Passo 6: Furar a placa. Localize os pontos de perfuração usando uma máquina de raios-X. O uso de broca auxiliada por computador lhe dará brocas mais precisas.

Passo 7: Envolve o entrançamento da tábua. Com o uso de um produto químico, todas as camadas podem ser fundidas. Lave o PCB em uma série de produtos químicos para cobri-lo com uma espessa camada de cobre. Isso cobre os orifícios perfurados anteriormente.

Passo 8: Imaging e chapeando a camada externa. Adicione uma camada de estanho para proteger o cobre na camada externa do núcleo de metal PCB.

Passo 9: aqui, a corrosão é feita na camada externa pela última vez. .Depois de lavar o cobre indesejado, o PCB do núcleo de metal está pronto para o estágio de máscara de solda.

Passo 10: Aplique a máscara de solda na placa e a submeta à luz ultravioleta. Isso marca as partes da máscara de solda que devem ser removidas. O pedaço de máscara de solda resultante agora terá que ser assado no forno.

Passo 11: Finalize o PCB com serigrafia. Como você está fabricando PCB com núcleo de metal, a HASL oferece o melhor material de acabamento de superfície. Isso protege o cobre e, em seguida, os componentes.

Depois disso, faça testes elétricos na placa antes de começar a cortar a placa.

Quando estiver satisfeito com a qualidade da placa, você poderá cortar as PCBs individuais da placa maior. Você pode usar a pontuação em V ou outros métodos adequados para cortar a placa.

A expansão térmica afeta o desempenho do projeto de PCB com núcleo metálico?

PCB de núcleo de metal

O coeficiente de expansão térmica descreve a expansão e contração de materiais de substrato sob temperaturas flutuantes.

O alumínio e o cobre geralmente apresentam altos coeficientes de expansão térmica em comparação com o FR4. Eles também têm uma condutividade térmica muito alta que é de 8 ~ 3.0 W/cK

Esta é uma indicação de que a expansão térmica dificilmente afetará o desempenho de PCBs com núcleo metálico.

Existem PCBs de núcleo de metal flexível?

Existem placas de circuito impresso com núcleo de metal flexível. Nessas placas, o prepreg geralmente é preenchido com cerâmica em vez de vidro.

Como você escolhe os componentes do MCPCB?

Sem orientação adequada, pode ser um desafio selecionar os componentes apropriados a serem usados ​​em PCB com núcleo de metal. Quando você tiver projetado sua PCB com núcleo de metal, essas dicas ajudarão você a escolher seus componentes adequadamente.

1. Lista de Materiais - Necessária para todas as Peças Virtuais

A lista de materiais ajuda você a criar as peças virtuais de PCBs de núcleo metálico que você precisa no processo.

A BOM geralmente inclui uma lista de todos os componentes que você pretende montar na PCB. Ter uma lista técnica, portanto, ajudará a garantir que você peça os componentes corretos, com as especificações exatas pretendidas.

2. Designadores de Referência - Ajuda na Revisão da BOM

O principal objetivo de ter designadores de referência é ajudá-lo a organizar adequadamente a lista técnica. Eles também são necessários para revisar o BOM. Você deve garantir que eles recebam números instantaneamente.

3.Esboço Básico do Projeto

Pouco antes de lançar o projeto do protótipo, o esboço do projeto o ajudará a ter uma ideia básica da posição do componente.

Isso também lhe dá uma idéia de como melhor posicionar os componentes na placa. Ele o ajudará a identificar a altura necessária e será um precursor para mostrar como o plano funcionará.

Isso será em termos de funcionamento abrangente e funcionamento eletrônico.

4.Precisa de Planos de Terra Adequados

No projeto, é importante que você primeiro descubra se ele contornou os capacitores e os planos de aterramento.

A aplicação do PCB o ajudará a determinar os capacitores necessários. Isso também incluirá seus tamanhos e até mesmo frequências.

Além disso, o projeto também deve ajudá-lo a determinar os planos de aterramento apropriados e evitar os capacitores.

5. Pense na Pegada

Na fase de desenho esquemático, certifique-se de que as escolhas corretas de pegada e padrão de terreno sejam feitas. Isso será importante para a fase de projeto.

6. Padrões de Terra

Padrões de terreno referem-se à configuração das almofadas ao usar a tecnologia de montagem em superfície ou a tecnologia de furos passantes.

Eles são muito úteis quando você está conectando fisicamente ou conectando componentes eletronicamente a um PCB. Com o projeto de terreno apropriado, você pode facilmente combinar a configuração dos condutores em um componente.

7. Escolhendo Componentes

Esta é uma dica igualmente significativa para o design do seu PCB. Você terá que identificar os componentes apropriados.

Isso ocorre porque existem, por exemplo, alguns componentes que possuem uma série de limitações de altura. Você deve considerar como isso afetará a cobertura dos lados superior e inferior do PCB.

8. Escolha a Tecnologia de Montagem em Superfície ou Orifício de Passagem Revestido?

Ao projetar seu MCPCB, você pode alterar suas opções de componentes.

Você pode decidir durante o processo de projeto quais dos componentes serão montados em superfície ou componentes de furos passantes chapeados. Isso pode ajudar todo o arranjo do PCB.

Ao selecionar os componentes, você também considerará questões como custos, acessibilidade e densidade da área do componente.

Para o nosso caso, o coeficiente de expansão e dissipação térmica são algumas das principais considerações.

Deve-se prestar atenção a esses atributos para criar um PCB de núcleo de metal apropriado.

9.Revisar Portões Sobressalentes

É igualmente importante garantir que as portas sobressalentes tenham entradas. Essas entradas devem ser conectadas ao sinal para evitar flutuação da entrada.

Revise o objetivo das portas sobressalentes, que é garantir que as fontes não cabeadas possam ser conectadas quando houver necessidade.

Em alguns casos, se você deixar todas as fontes de entrada flutuando, o funcionamento de toda a placa pode ser afetado.

Existem Diretrizes de Design de PCB Metal Core?

Sim, existem orientações. Para entender as diretrizes de projeto para uma PCB com núcleo de metal, é importante primeiro entender a placa FR4 padrão.

Na maioria dos PCBs padrão, uma camada espessa de FR4 é geralmente usada para fornecer estabilidade estrutural. Isso também é usado em PCBs multicamadas para estabilizar as camadas.

Além disso, no projeto de PCB com núcleo de metal, há muitas diretrizes que você deve seguir na seleção de componentes, posicionamento e roteamento multicamadas.

PCBs de núcleo metálico são feitos de cobre, ferro ou alumínio em sua base. Suas camadas externas, no entanto, são feitas de forma semelhante às das PCBs FR4.

A questão mais importante, portanto, é aderir a todos os requisitos que ajudarão a alcançar os objetivos principais.

Certifique-se de que fatores como espessura do material de base, planicidade e acabamento da superfície sejam rigorosamente atendidos. Esses são os fatores que determinarão a capacidade atual e as qualidades de dissipação de calor do MCPCB.

O que é V-scoring em Metal Core PCB?

Pontuação V no PCB – Foto cedida: PCB Way

Refere-se ao processo utilizado na pré-separação mecânica de placas de circuito impresso com núcleo metálico. Com o uso de uma ferramenta de corte, uma linha em forma de V é primeiro formada precisamente na placa.

Há uma série de regras a serem seguidas ao cortar essas tábuas. Essas linhas de pontuação devem ser retas.

Ao executar linhas horizontais e verticais, certifique-se de executá-las a partir da borda externa da placa de circuito.

Isso deve percorrer até outra borda externa. Também é recomendável que a placa que você está cortando tenha pelo menos 1 mm de espessura para garantir a estabilidade.

Existe largura mínima do condutor para um PCB de núcleo metálico?

Para PCB com núcleo de metal de 1 camada, a largura mínima do condutor deve medir entre 150um e 200um.

A largura mínima do condutor para uma PCI de núcleo de metal de duas camadas também deve ter as mesmas medidas.

Qual é o espaçamento mínimo do condutor/intervalo de ar para PCBs de núcleo metálico?

O traçado da camada externa e interna deve medir pelo menos 0.003” e 0.004”.

Existem materiais de acabamento de superfície recomendados para MCPCB?

O material de acabamento de superfície recomendado para PCBs com núcleo de metal é HASL. Alternativamente, você pode usar HASL sem Pb.

Outras opções incluem imersão em estanho, imersão em prata e ENIG.

Terá de verificar o custo e a qualidade de todos estes acabamentos antes de escolher o mais adequado.

Qual é o diâmetro mínimo do furo de perfuração para PCBs de núcleo metálico?

Em PCBs com núcleo de metal, o diâmetro de perfuração recomendado deve medir 1.0 mm.

Para o menor diâmetro final, 0.3 mm será suficiente. Isso evita que as brocas sejam danificadas nos furos adjacentes.

Existe uma diferença entre o design de PCB de cobre pesado e o design de PCB de núcleo de metal?

 PCB de cobre pesado

Não há diferença funcional entre PCB de cobre pesado e design de PCB com núcleo de metal. Em ambos os PCBs, os núcleos são feitos de metal pesado.

Ambos ajudam a melhorar a resiliência de um PCB ao calor. Eles também melhoram a dissipação e são favoráveis ​​para dispositivos que usam muitas correntes elétricas.

No entanto, PCBs com núcleo de metal podem ser feitos de diferentes metais. Estes incluem cobre, alumínio e ferro. Por outro lado, PCB de cobre pesado usa apenas cobre em seu núcleo.

Os MCPCBs têm capacidade máxima de carga de corrente?

PCBs de núcleo de metal têm uma capacidade máxima de transporte de corrente. Por exemplo, 1 onça de cobre pode sustentar até 500mΩ por polegada quadrada. 10oz pode ter um desempenho dez vezes melhor, a 5000mΩ por polegada quadrada.

Isso significa que à medida que você aumenta o caminho atual, a capacidade de carga atual aumenta.

Você pode melhorar a capacidade de propagação de calor do design de PCB com núcleo de metal?

sim. A capacidade de dispersão de calor de PCBs de núcleo metálico é geralmente melhorada pelo uso de vias térmicas. As vias são geralmente inseridas entre as camadas da placa.

Isso lhes dá a capacidade de espalhar o calor uniformemente em toda a placa.

O calor é espalhado até atingir o núcleo, que por sua vez o libera para o ambiente externo.

Alternativamente, você pode usar via furo para espalhar o calor em toda a prancha e liberá-lo para o ambiente externo.

O teste de prova de PCB Metal Core é importante?

É crucial que você teste suas PCBs com núcleo de metal. Se você não testar o MCPCB, não poderá detectar falhas.

Na maioria dos casos, esses problemas surgem durante a fase de produção. Se não forem detectadas precocemente, essas falhas causarão falhas e defeitos na placa.

Vários procedimentos de teste o ajudarão a detectar esses problemas. Você pode usar uma máquina de inspeção visual automatizada para identificar a maioria dos defeitos.

Em alguns casos, as inspeções manuais também se mostram eficazes para resolver alguns problemas.

Esses testes devem ser feitos em todas as etapas da produção. Você também deve testar os capacitores, os diodos e os resistores.

Alguns desses componentes precisam de especialistas. Não os verifique por si mesmo, a menos que tenha a experiência necessária para evitar mais destruição.

Qual é a importância da distância de escoamento e descarga no projeto MCPCB?

A distância de escoamento é o espaço entre várias partes da PCB de núcleo de metal operando sob diferentes tensões.

Isso é importante, pois evita riscos inaceitáveis, como curtos elétricos nos componentes.

Os projetos de PCB com núcleo de metal são dimensionalmente estáveis?

PCBs de núcleo metálico são mais dimensionalmente estáveis ​​em comparação com PCBs FR4 ou CEm3. Isso é muito útil e notável quando PCBs com núcleo de metal são submetidos a altas temperaturas.

Por exemplo, quando você aquece uma PCB com núcleo de metal de 30 graus Celsius a 140 ou 150 graus Celsius.

As dimensões da placa PCB com núcleo de metal só se expandirão de 2.5 a 3%.

Quais são os mecanismos de transferência de calor no MCPCB?

Em PCBs com núcleo metálico, a camada dielétrica absorve calor. Isso acontece quando a corrente flui através dos circuitos.

O calor é então transferido para a camada de alumínio. Neste ponto, o calor é disperso.

Com alta emissão de luz, há sempre um aumento no calor. Esta resistência térmica ajuda a prolongar a vida útil do produto acabado.

A Venture Electronics fabrica protótipo de PCB com núcleo de metal?

Na Venture Electronics, entendemos a importância de fabricar protótipos de PCB com núcleo de metal. Fazemos isso antes de lançar a produção de sua PCB com núcleo de metal.

Isso nos permite detectar falhas que possam estar em seu projeto ou em nosso procedimento de produção pretendido. Em seguida, corrigimos isso com antecedência suficiente antes de lançar o produto final, economizando tempo e dinheiro.

Por que confiar na Venture Electronics para o projeto de PCB com núcleo metálico?

A Venture Electronics é uma das maiores empresas de fabricação de design de PCB com núcleo de metal. Isso nos dotou de uma tremenda experiência, necessária para nos tornarmos um fabricante de alta qualidade.

A vasta experiência demonstra nossa competência no que diz respeito à fabricação de PCB com núcleo metálico. Estamos, portanto, aptos a estar em conformidade com as tecnologias emergentes para lhe dar os melhores resultados.

A Venture Electronic também é certificada por todos os órgãos relevantes da indústria de PCB. Usamos apenas materiais certificados na fabricação de suas placas de circuito impresso com núcleo metálico.

Nossos especialistas são os mais qualificados e experientes. Novamente, nossos serviços de atendimento ao cliente são mais do que eficientes. Você sempre obterá informações oportunas e precisas sobre o estado do seu pedido durante todo o processo de produção.

Você sempre desfrutará de uma comunicação segura e implacável entre você e nós onde quer que esteja no mundo todo. Você pode ter certeza de que chegará facilmente até nós e suas cotações chegarão até você no menor tempo possível.

Ao contrário de algumas empresas que comercializam produtos PCB, fabricamos todos os PCBs, incluindo MCPCB. Você não precisa de um intermediário para nos conectar em um negócio.

Oferecemos-lhe alguns dos melhores preços MCPCB porque fazemos todo o processo de produção, mantendo assim os custos de produção mais baixos. Também podemos oferecer descontos incríveis quando você faz pedidos para determinados volumes.

Também podemos fazer um protótipo da PCB com núcleo de metal que você pretende fazer. Isso economiza as perdas que você incorreria se uma avaliação adequada não fosse feita antes de lançar a produção completa.

Também oferecemos serviços de envio para todos os nossos produtos. Sem embalagem e envio adequados, os produtos podem estragar durante o transporte. Contrate-nos, e você não ficará desapontado.