可供选择的pcb板材种类很多，例如金属pcb、绝缘金属基板（IMS或IMPCB）、金属芯pcb（MCPCB）、铝复合板、铝基板等。但是，如果散热是一个考虑的话，金属芯或者铝pcb肯定是不错的选择。 但如果考虑散热，那么金属芯pcb是首选。 首先，金属 PCB 比传统的 FR-4 环氧玻璃基 PCB 具有更出色的散热性能。
这是因为传统结构的热导率高 5 到 10 倍，厚度高 10 倍。 异常高效的热传递允许金属 PCB 使用非常轻的铜层，从而降低解决方案的成本和厚度。 同时，金属层可以完全由金属构成，也可以由玻璃纤维（FR-4）和金属组合而成。
金属芯pcb的结构
金属PCB由高导热性的介电层、金属层和高散热能力的铜膜组成。 最广泛使用的金属芯 pcb 制造材料是铝和铜，有时还有不锈钢。 金属芯或铝PCB可以从大功率元件中减去热量以促进热传递。 所以使用金属芯pcb的目的是为了提供比FR-4高得多的导热性。
金芯pcb结构的上层一般由一层很薄的铜膜构成，像传统的印制电路板一样经过蚀刻。 薄铜膜的厚度范围从 1 盎司到 4 盎司。 最内层是介电材料，其作用是将金属层与铜膜电隔离，同时允许两层之间快速传热。 对于多层 MCPCB，内部金属层的层数必须均匀分布。 比如6层pcb，金属层放在中间，上面3层，下面3层。
我们还需要注意的是，散热PCB的金属芯可以是铝芯PCB、铜芯PCB，也可以是厚铜PCB和不锈钢。 然而，金属 PCB 材料非常坚硬，将 PCB 切割成小块可能会出现问题。 所以我们在选择金属PCB材料时需要考虑制造中的化学物质是否会对它们产生反应。
金属芯pcb的4大优势
散热性
这是金属芯pcb的最大优点之一。 它的传热速率比FR-8 PCB快9到4倍。 如果我们的 PCB 需要快速冷却，那么最好使用金属 PCB 而不是传统的 FR-4 基板。 所以金属芯PCB的最大优势在于它使用了一种特殊的基板材料，增加了在高于常温下运行的设计的可靠性。 金属芯pcb设计主动将热运行元件位置的热量吸收到板的相对层，从而实现更高效和安全的散热。
低价位
除了其热性能外，铝还具有可回收和低成本的优势。 当我们的 led 金属芯 pcb 被丢弃时，我们可以从中回收金属。 这也进一步节省了生产成本。 同时，采用金属基板的 PCB 更轻、寿命更长且导电性更好。 因此，也可以降低与铝基板PCB相关的制造成本。 铝 PCB 也是更昂贵、更笨重的散热器的一种经济高效的替代品。 众所周知，铝是一种无毒且完全可回收的金属。 在金属 PBC 中使用铝有助于在连接生产商和最终消费者的链条中保护我们的环境。
更稳定
中国金属芯pcb设计将使PCB更加稳定。 以目前使用最多的led金属芯pcb为例，有效解决了led路灯长时间使用的散热问题。 除了确保高稳定性外，铝还很轻，因此在不增加重量的情况下增加了印刷电路板的强度和柔韧性。
更长的使用寿命
与PCB制造中常用的材料相比，金属具有更长的使用寿命。 金属材料降低了PCB在生产、组装和使用过程中意外破损的风险。
金属芯PCB用在什么地方？
上述所有优点使金属芯 PCB 成为各种应用的理想选择，包括
- 用于街道照明的汽车、LED 系统
- 光伏能源
- 背光单元应用
- 电机/混合动力控制应用
- 能量转换器
MCPCB 表面贴装元件
中国金属芯pcb设计的主要特点是不使用电镀通孔。 金属芯 pcb 制造通常使用表面贴装元件，这是金属芯 pcb 制造工艺的显着特征之一。 如果金属芯 pcb 制造使用电镀过孔，则层压结构下侧的厚金属板会导致过孔短路。 因此，金属芯pcb设计不需要通过通孔散热。 由于这种设计，它的冷却能力也得到了提高。
通过移除过孔，金属芯 pcb 制造商可以更快地移动您的电路板。 在大多数 PCB 制造工厂中，这是一个瓶颈过程。 然后，您的 1 层 MCPCB 会跳过 PTH 处理所需的化学镀铜孔壁准备步骤，并在快速钻孔循环后直接进入电路成像。 之后，您的 MCPCB 基本上将遵循与任何传统 FR4 设计相同的工艺阶段。
FR4 PCB 与 MCPCB
| FR4印刷电路板 | 印刷电路板 | |
|---|---|---|
| 电导率 | FR4 的导热系数较低，通常在 0.3W 左右。 | MCPCB的热导率很高，从1.0到4.0瓦不等，以2.0瓦最为常见。 |
| 镀通孔 | 使用电镀通孔 | 水平桌面安装 |
| 热量释放 | 通常用通孔传热放热 | 使用 MCPCB 材料时，钻孔、沉积和电镀操作都被取消，因为它会散发自身的热量。 |
| 阻焊层 | FR4 PCB顶部和底部的阻焊层，通常为绿色、蓝色、红色、黑色等。 | MCPCB 阻焊层仅在顶部，通常为白光 LED 板 |
| 厚度 | FR4 PCB 的厚度范围更灵活，提供各种材料组合和层数 | MCPCB 厚度变化受可用背板厚度和电介质板厚度的限制 |
| 加工流程 | FR4 PCB 的标准工艺：埋头孔、V 刻痕、埋头孔、布线、钻孔 | 使用与FR4相同的程序加工（V板必须使用金刚石涂层锯片，以增加切割金属时的应变） |
如何使用底座进行 PCB 热管理
PCB 故障最常见的原因之一是热应力。 过大的热应力会导致 PCB 的性能下降或可能完全停止工作。 随着金属芯pcb制造技术的进步，各种元器件的外形要求越来越小，热应力也越来越大。 因此，PCB 中的有效热管理已成为防止电子设备失去系统功能的关键方面。
PCB 热管理如何与带底座的金属芯一起工作？
在大多数情况下，电路层和介电层放置在底座上。 热管理通常会使用由铜或铝制成的金属芯。
如果我们不实施有效的热管理，就会损害任何应用程序的性能。 将热量从发热部件传输到外部散热器至关重要。 当使用像铜这样的高导热材料时，热传递会得到改善。 铜基是一种替代技术，最终使 PCB 具有更好的导热性。
金属芯底座中的铜提高了导热性，同时降低了组件的工作温度。 因此，它非常适合降低 PCB 热应力。
在以下场景中使用铜基底座。
- 单面、单层
- 铜填充激光热通孔矩阵
- 双面机箱
金属芯pcb制造商制造商
制作金属芯 pcb 时需要考虑一些事项。 我们将为您的材料创建一个合适的解决方案作为示例。
- 铝填充 2 层 PTH 板（需要昂贵的预钻孔/绝缘填充/重新钻孔操作才能制作不会短路的电镀通孔。）
- 使用典型 PCB 技术制造的 2 层或多层板，但使用热电介质材料代替 FR4，并在底部层压用于传热的金属背衬。
当众多冷却 LED 是设计优先事项时，MCPCB 可能是一个很好的解决方案。 金属芯 pcb 设计可能有一些局限性，但制造过程与其他 PCB 的制造过程并没有太大区别。
从 MCPCB 制造到组装，我们提供一站式服务，所有生产过程都记录在我们自主开发的应用程序中，以供在线监控。