2025-04-27
金屬芯PCB板,也被稱為MCPCB、絕緣金屬基板(IMS)或散熱PCBS,是當(dāng)下應(yīng)用極為廣泛的一種PCB板。與標(biāo)準(zhǔn)的CEM3或FR4 PCB板相比,它有著諸多顯著優(yōu)勢(shì),在各種工業(yè)電子設(shè)備中都發(fā)揮著重要作用。
金屬芯PCB板的基本結(jié)構(gòu)包含多個(gè)關(guān)鍵部分。最外層的阻焊膜,能夠有效防止焊接過程中出現(xiàn)短路等問題,保護(hù)電路板的電路連接;電路層則負(fù)責(zé)承載和傳輸電信號(hào),是實(shí)現(xiàn)各種電子功能的核心部分;銅層具有良好的導(dǎo)電性,能夠確保電流的高效傳輸;介電層起到絕緣和隔離的作用,保證不同電路之間不會(huì)相互干擾;金屬芯層是金屬芯PCB板的獨(dú)特之處,它通常由金屬材料制成,為電路板提供了出色的散熱和機(jī)械支撐性能;散熱器則進(jìn)一步增強(qiáng)了散熱效果,確保電路板在工作過程中能夠保持適宜的溫度。
該PCB板所使用的基礎(chǔ)材料并非傳統(tǒng)的FR4或CEM3材料,而是金屬。在眾多金屬材料中,鋁因其價(jià)格較為便宜,并且具備良好的散熱和傳遞能力,成為了最常用的金屬材料之一;銅雖然價(jià)格相對(duì)昂貴,但其散熱和傳遞能力比鋁和不銹鋼更為出色;不銹鋼則具有較高的硬度,不過其導(dǎo)熱系數(shù)較低。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,金屬芯的選擇需要根據(jù)具體的使用場合來確定,以達(dá)到最佳的性能和成本平衡。
根據(jù)金屬芯的位置和走線層的不同,金屬芯PCB板可以分為四種基本類型。單層MPCB板,是在一側(cè)具有單走線層的PCB板,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,適用于一些對(duì)電路復(fù)雜度要求不高的應(yīng)用場景;雙層MPCB板,在同一面上設(shè)有兩個(gè)走線層,能夠在一定程度上增加電路的集成度;雙面MPCB板,其每一側(cè)都有兩個(gè)走線層,進(jìn)一步提高了電路板的布線密度和功能實(shí)現(xiàn)能力;多層MPCB板,則是每塊板有兩層以上的結(jié)構(gòu),能夠滿足更為復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)需求,廣泛應(yīng)用于高端電子設(shè)備中。
金屬芯PCB板的應(yīng)用范圍極為廣泛。在LED燈領(lǐng)域,無論是聚光燈、大電流PCB、大電流LED,還是街道安全應(yīng)用以及所有使用LED的場景,都離不開金屬芯PCB板的支持,它能夠有效地解決LED燈在工作過程中的散熱問題,延長LED燈的使用壽命;在汽車行業(yè),電力調(diào)節(jié)器、點(diǎn)火工具、交換轉(zhuǎn)換器、可變光學(xué)系統(tǒng)以及用于電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)機(jī)等設(shè)備中,都能看到金屬芯PCB板的身影,它為汽車電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障;在電源設(shè)備方面,DC DC轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)節(jié)器、高密度電源轉(zhuǎn)換和開關(guān)調(diào)節(jié)器等,都需要金屬芯PCB板來實(shí)現(xiàn)高效的電源轉(zhuǎn)換和散熱功能;在音頻設(shè)備中,平衡、輸入輸出、音頻、電源和前置屏蔽放大器等部分,金屬芯PCB板也發(fā)揮著重要作用,能夠提升音頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性;此外,在其他電子設(shè)備如IC陣列、半導(dǎo)體隔熱板、IC載體芯片、太陽能電池基板、散熱器和半導(dǎo)體制冷設(shè)備,以及家用電器中的平板顯示器、電機(jī)控件,OA設(shè)備中的大型電子顯示基板、熱敏打印頭和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序等方面,金屬芯PCB板都有著廣泛的應(yīng)用。
金屬芯PCB板之所以能夠在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,主要得益于其具有的一系列優(yōu)點(diǎn)。首先,它具有高導(dǎo)熱率。標(biāo)準(zhǔn)的具有FR4和CEM3的PCB板,層間絕緣較弱,導(dǎo)熱率較低,在沒有適當(dāng)散熱措施的情況下,內(nèi)部溫度容易升高,進(jìn)而影響內(nèi)部組件的性能和壽命。而由鋁制成的金屬PCB板,具有出色的導(dǎo)熱性,能夠快速將熱量散發(fā)出去,有助于保持內(nèi)部組件的安全運(yùn)行。其次,金屬芯PCB板表現(xiàn)出良好的尺寸穩(wěn)定性。與FR4或CEM3 PCB板相比,當(dāng)鋁PCB板被加熱到30攝氏度到140 150攝氏度的溫度時(shí),其尺寸的擴(kuò)展范圍在2.5 3%之間,這種相對(duì)較小的尺寸變化能夠確保電路板在不同溫度環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能。