Metallkern PCB

  • 1-6 Schichten Metallkern-PCB-Fertigungsfähigkeit
  • Ganze Palette von IMS-Leiterplatte (Insulated Metal Base). Basismaterialien zur Verfügung
  • 7/24 Live-Verkauf und technischer Support
  • 24 Stunden Metallkern-Leiterplatten-Prototypen-Beschleunigungsservices

Oberflächenmontierte Komponenten für Leiterplatten mit Metallkern

Ein Schlüsselfaktor des Metallkerns PCB-Design besteht darin, keine durchkontaktierten Löcher zu verwenden, sondern nur oberflächenmontierte Komponenten zu verwenden. Dies liegt daran, dass die untere Schicht der MC-Leiterplatte aus Metall besteht und das Plattieren von Durchgangslöchern Kurzschlüsse verursachen kann.

Außerdem hat die Metallschicht eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sodass keine Durchgangslöcher plattiert werden müssen.

Oberflächenmontierte Komponenten für Leiterplatten mit Metallkern
PCB Stack-UPs mit Metallkern

PCB Stack-UPs mit Metallkern

●Einschichtige MCPCB-Struktur
Es besteht aus einer einzelnen leitenden Kupferschicht auf der Oberseite, a
Metallschicht als Grundplatte und einem wärmeleitenden Dielektrikum als Isolator.

●Doppelschichtige MCPCB-Struktur
Es hat zwei Kupferschichten und der Metallkern liegt zwischen den
Kupferschichten. Die Kupferschichten sind über plattierte Durchgangslöcher (PTH) miteinander verbunden.

●Mehrschichtige MCPCB-Struktur
Es hat mehr als zwei leitfähige Schichten, die thermisch getrennt sind
Dielektrikum. Die Struktur der Metallbasis befindet sich unten. SMT
Komponenten kann nur auf einer Seite platziert werden. THT-Bauteile sind nicht erlaubt, bieten aber die Möglichkeit, Blind- und Buried-Vias herzustellen.

Hinweise des Herstellers von Metallkern-Leiterplatten

Venture Electronics ist ein erfahrener Hersteller von Metallkern-Leiterplatten. Wir achten sehr auf die Verarbeitungstipps, um unsere Fertigung kostengünstig zu gestalten.

●2-lagige PTH-Platten mit Aluminiumschicht, was ein kostspieliges Vorbohren erfordert, das mit Isolierung gefüllt ist, sowie einen Schritt zum erneuten Bohren, um plattierte Durchgangslöcher zu bilden, die keinen Kurzschluss verursachen.
●Leiterplatten mit 2 oder mehr Schichten, die mit Standard-Leiterplattenverfahren hergestellt werden, verwenden wir ein thermisch dielektrisches Material anstelle von FR4 und laminieren eine Metallplatte auf der Unterseite für die Wärmeübertragung.

Hinweise des Herstellers von Metallkern-Leiterplatten

Ihr führender Hersteller von Metallkern-Leiterplatten

Heutzutage ist die größte Anwendung für Metallkern-Leiterplatten LED-Beleuchtungsprodukte, die LED-Beleuchtungsprodukte sind überall in unserem täglichen Leben, wie Straßenlaterne, Autolichter, Hintergrundbeleuchtung und so weiter, wenn Sie die Chance haben, diese LED-Glühbirnen zu öffnen, werden Sie sehen meistens Aluminium PCBs drin.

LED-Platine 6

Bedeutet das also, dass Aluminium unsere einzige Wahl für Metallkern-Leiterplatten ist?

Die Antwort ist nein.

Metallkern-Leiterplatten können auch Kupfer (Cu-Kern, Kupferkern), Stahllegierung und Edelstahl als Basismaterial verwenden.

Metallkernplatine

Metallkern PCB-Kupferbasis

Wenn wir Metal Core PCB (MCPCB) sagen, nennen wir es normalerweise auch MCPCB-Board, Metal PCB, Metal Clad PCB, Metal Clad Board, Metal Core Board, Thermal Clad PCB oder Metal Backed PCB. Aus den Worten können wir also entnehmen, dass Metallkern-PCB bedeutet, dass das Kernmaterial (Grundmaterial) Metall ist, anstelle von Standard-FR4 oder CEM1, CEM2, CEM 3 usw.

PCB-Fähigkeiten mit Metallkern

Metallkern-PCB-FunktionParameter (in)Parameter (mm)
Schichten1 – 6 1 – 6
Maximale Boardgröße24 "x 40"609.6 x 1016mm
Min. Plattendicke – 1-2 (Schichten)16 Millionen0.4 mm
Min. Plattendicke – 4 (Schichten)20 Millionen0.5 mm
Min. Plattendicke – 6 (Schichten)24 Millionen0.6 mm
Plattendickenbereich16 – 157 Mio0.4 - 4M
Maximale Kupferdicke5oz175um
Min. Trace-Breite / Abstand4mil / 4mil0.1 / 0.1mm
Min. Lochgröße20 Millionen0.5 mm
PTH-Durchmessertoleranz± 2 mil± 0.05mm
NPTH-Durchmessertoleranz± 1 mil± 0.025mm
Lochpositionsabweichung± 4 mil± 0.1mm
Gliederungstoleranz± 4 mil± 0.1mm
S/M-Tonhöhe3 Millionen0.08 mm
Streckung6:01 Uhr6:01 Uhr
Thermischer Schock5 x 10 Sek. @2885 x 10 Sek. @288
Warp & Twist<= 0.75%<= 0.75%
Entzündbarkeit94V-094V-0

Wir können Metallkern-Leiterplatten auf der Grundlage unseres Lagermaterials herstellen, sodass Sie nicht lange auf Materialien warten müssen. Wir haben eine vollständige Palette von Top-Rohstoffen auf Lager, um Ihre PCB-Anwendung mit Metallkern zu erfüllen, wie z. B. Totking, Bergquist, Laird, Kinwong, Doosan, ITEQ, Shengyi, Polytronics, Iteq, Arlon, Ventec Metallkern-PCB-basierter Rohstoffhersteller, der zu Ihren Projekten passt und vor allem Ihre Kosten senkt.

Aluminium-Materialtyp

TgProduktHersteller
Aluminium130T-111

Totking

Aluminium

130TCB-2 (TCB-2AL)Polytronik
Aluminium17092ML

Arlon

Aluminium

185HPL-03015Bergquist
Aluminium105T-Lam 6061+ 1KA10

Laird

Aluminium

120KW-ALEKinwong
Aluminium140DST-5000

Doosan

Aluminium

140T-Lam 5052 + 1KA04Laird
Aluminium170VT-4A2

Ventec

Aluminium

105ML1KALaird
Aluminium105SS1KA

Laird

Aluminium

105T-Lam – Alco 6061+1KA04Laird
Aluminium105TLam SS 1KA06

Laird

Aluminium

110TCP-1000Bergquist
Aluminium120KW-ALS

Kinwong

Aluminium

130CML-11006Bergquist
Aluminium130IT-859GTA

ITEQ

Aluminium

130SA115Shengyi
Aluminium130SA120

Shengyi

Aluminium

130TCB-2LPolytronik
Aluminium140SAR15

Shengyi

Aluminium

140SAR20Shengyi
Aluminium140TCB-4

Polytronik

Aluminium

140TCB-8Polytronik
Aluminium145EPA-M2

Ostmacht

Aluminium

150HT-04503Bergquist
Aluminium150HT-07006

Bergquist

Aluminium

150HT-09009Bergquist
Aluminium165SSLLD

Laird

Aluminium

168SSTD04Laird
Aluminium168SSTD06

Laird

Aluminium

17092ML DielektrikumArlon
Aluminium170VT-4A1

Ventec

Aluminium

90LTI-04503Bergquist
Aluminium90LTI-06005

Bergquist

Aluminium

90MP-06503

Bergquist

Durch unsere 2-Stunden-Schnellreaktionsdienste durch unser 24/7-Verkaufs- und technisches Support-Team und den hervorragenden Kundendienst werden wir Ihr bester Hersteller von Metallkern-Leiterplatten in China sein. Bei Venture können wir alle Ihre Fragen zur Herstellung von Metallkern-Leiterplatten beantworten. Bitte zögern Sie nicht, uns jederzeit zu kontaktieren.

Ihr führender Lieferant von Metallkern-Leiterplatten in China

Der Grund, warum sich Ingenieure für Metallkern-Leiterplatten anstelle von herkömmlichen FR4- oder CEM3-Leiterplatten entscheiden, liegt darin, dass Metall eine stärkere Fähigkeit hat, die Wärme der Komponenten abzuleiten. Im Allgemeinen ist Aluminium im Hinblick auf Wärmeleitfähigkeit, Steifigkeit und Kosten im Vergleich zu Kupfer, Stahllegierungen und Edelstahl absolut die wirtschaftlichste Option.

Venture hat an Tausenden von Metallkern-Leiterplattenprojekten gearbeitet, indem es Leiterplatten auf Aluminium- und Kupferbasis mit führender Wärmeableitungstechnologie bereitgestellt hat. Venture ist der perfekte Ort für Ihre PCB-Anforderungen mit Metallkern; Uns vertrauen Tausende von Elektronikingenieuren auf der ganzen Welt durch unsere Politik der 100% garantierten Qualität.


Metallkern-PCB: Der ultimative Leitfaden

Metallkernplatine

Sie müssen zu den Menschen gehören, die neugierig auf Fortschritte auf dem Gebiet der Leiterplatten sind.

Die Metallkern-Leiterplatte könnte Ihre größte Neugierde wecken und Sie sind gespannt, mehr zu erfahren.

In diesem Leitfaden erfahren Sie alles über Metallkern-Leiterplatten – von der grundlegenden Definition, Klassifizierung, Designs, Anwendung, Herstellungsprozess usw.

Am Ende dieses Leitfadens sind Sie ein Experte in der Metallkern-Leiterplattenindustrie.

Kommen wir gleich zum Thema dieses Leitfadens.

Leiterplatte mit MetallkernLeiterplatte mit Metallkern

Was ist eine Metallkernplatine?

Metalcore-Leiterplatte (MCPCB) oder Thermoleiterplatte ist eine Art Leiterplatte mit Metallbasis.

Mit anderen Worten, es handelt sich um eine Leiterplatte mit einem Metall als Hauptmaterial für die Basis oder Platte. Das Metallmaterial an der Basis ist für die Verteilung der Wärme verantwortlich, die sich während des Betriebs aufbaut.

Unedle Metalle sind sehr gute Wärmeleiter und führen die im Betrieb der Leiterplatte entstehende Wärme ab.

Sie sind neue Fortschritte als Ersatz für die FR4 und CEM3 Materialhersteller verwendeten in den vorherigen Boards. Es leitet mehr Wärme von den anfälligeren Gerätekomponenten an weniger wärmeanfällige Bereiche wie den Kühlkörper ab.

Leiterplatte mit Metallkern

Leiterplatte mit Metallkern

In der jüngeren Vergangenheit war die Entwicklung der LED auf dem Vormarsch, aber es gab Probleme.

Das Hauptproblem war eine zu große Wärmeentwicklung im System, die zu Fehlfunktionen und einer kürzeren Lebensdauer führte.

Die Hauptbereiche, in denen diese Probleme auftraten, lagen im Bereich der Beleuchtung, insbesondere bei den Hochleistungs-Leuchtdioden.

Das Aufbringen des Metallmaterials auf die Basis löst das Problem bei LED-Anwendungen.

Es ist auch eine Lösung für andere Anwendungen, die viel Wärme erzeugen, die den Betriebsmodus behindert. Das Hauptmaterial, das für MCPCB verwendet wird, sind Wärmeisolierschichten, Metallkupferfolie und Metallplatte.

PCB-Schichten

PCB-Schichten

Die Grundzusammensetzungen von a Leiterplatte Struktur bestehend aus:

  • Schaltungsschicht
  • Lötmaske
  • Kupferschicht
  • dielektrische Schicht
  • Kühlkörper
  • Metallkernschicht

Die Eigenschaften der thermischen Isolierschichten, metallischen Kupferfolien und der Metallplatte sind:

  • Magnetische Leitfähigkeit
  • Hervorragende Wärmeableitung
  • Gute mechanische Festigkeit
  • Hervorragende Verarbeitungsleistung

Die Metallkernbasis hat für viele Anwendungen zwei Hauptmaterialien, nämlich Kupfer und Aluminium.

Aluminiumsubstrate haben Metallbasen aus kupferbeschichteten Platten, die gut für die Übertragung und Ableitung von Wärme von der Leiterplatte sind.

Kupfersubstrate verhalten sich besser als Aluminium, sind aber im Vergleich zu Aluminiummaterialien kostspieliger in der Anwendung.

Viele Kunden bevorzugen aus wirtschaftlichen Gründen die Verwendung der Aluminiumbasis und verwenden sie in verschiedenen Anwendungen.

Die Hauptanwendungen für die Materialien sind LED-Beleuchtung, elektronische Kommunikationsgeräte und Audiofrequenzgeräte.

PCB-Design mit Metallkern

PCB-Design mit Metallkern

Weitere Eigenschaften der Aluminiumleiterplatte sind:

  • Es verwendet SMT-Technologie
  • Es ist eine wirksame Behandlung für die Wärmediffusion im Schaltungsdesign
  • Es reduziert die Temperatur des Geräts und verbessert die Leistungsdichte.
  • Es verlängert die Lebensdauer des Geräts
  • Es hat eine höhere mechanische Belastbarkeit
  • Verringert die Größe des Geräts, was zu niedrigen Montage- und Hardwarekosten führt

Arten von Metallkern-Leiterplatten?

Die Klassifizierung der Metallkern-Leiterplatte richtet sich nach den Leiterbahnen und der Lage der Leiterplatte.

Diese Art der Klassifizierung gibt uns die drei Haupttypen der Metallkern-Leiterplatten, die sind:

  • Einseitige Metallkern-Leiterplatte
  • Doppelseitige Metallkern-Leiterplatte
  • Mehrschichtige Metallkern-Leiterplatte

Einseitige Metallkern-Leiterplatte

Einseitige Leiterplatte mit Metallkern

Einseitige Leiterplatte mit Metallkern

Es handelt sich um eine Leiterplatte mit Metallkern, die auf einer Seite der Schicht Leiterbahnabdrücke aufweist. Es besteht aus:

  • Eine Metallbasis, die normalerweise eine Kupferlegierung oder Aluminium ist
  • Eine nichtleitende dielektrische Schicht
  • Kupferleiterschicht
  • IC-Komponenten
  • Loetmaske

Es hat eine dünne Schicht aus isolierendem Dielektrikum zwischen einer Metallbasis und einer Kupferfolie. Die Kupferfolie finden Sie je nach Hersteller in unterschiedlichen Mustern.

Aluminium ist im Vergleich zu Kupfer günstig in der Anwendung und somit das Metall der Wahl.

Es verfügt über ein Prepreg-Dielektrikum, das eine hervorragende Wärmeübertragung von den Komponenten und der Folie auf die Grundplatte bietet. Es erfüllt diese Funktion unter Beibehaltung einer perfekten elektrischen Isolierung.

Die Aluminium- oder Kupferbasis verleiht der Vorrichtung mechanische Integrität, indem sie die Wärme auf einen Kühlkörper überträgt und verteilt.

Neben dem Kühlkörper kann er die Wärme auch an die Montagefläche oder die Umgebungsluft abgeben.

Sie können es mit Chip- und Draht- sowie Oberflächenkomponenten verwenden, da es einen geringeren Wärmewiderstand als FR4 bietet. Der Metallkern ist weniger kostspielig und ermöglicht mehr Fläche im Vergleich zu den Keramiksubstraten.

Vorteile der Verwendung der Single-Metal-Core-Leiterplatte

  • Wärmeableitung und Wärmeübertragung sind besser als bei den FR4-Materialien. Die Wärmeübertragungseigenschaften sind besser als bei allen anderen zuvor verwendeten Materialien. Kupfer hat im Vergleich zu Aluminium bessere Wärmeableitungseigenschaften.
  • Kupfer hat im Vergleich zu Aluminium bessere Ableitungseigenschaften an der Luft. Aluminium hingegen hat eine geringere Dichte und kühlt schneller ab, nachdem es aus dem Feuer genommen wurde. Das bedeutet also, dass Aluminium bessere Wärmeableitungseigenschaften hat als Kupfer.
  • Es ist weniger anfällig für Beschädigungen und Verformungen, insbesondere wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Sie können es in Anwendungen verwenden, die eine hohe Schaltleistung erfordern.
  • Sie können es aufgrund ihrer thermischen Fähigkeit im Vergleich zu Glasfaser leicht in Designs mit höherer Dichte implementieren.
  • Die Oberflächenbeschaffenheit dieser Geräte ist oft in Feingold, HASL und OSP, was ihre Wärmeübertragungsfähigkeiten verbessert.

Doppelseitige Metallkern-Leiterplatte

Die doppelseitige und doppellagige Metallkern-Leiterplatte sind in Schaltungen mit hohen Fortschritten erhältlich.

Aufgrund der Ähnlichkeit der Namen kam es zu Verwechslungen zwischen den beiden Typen.

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Geräten liegt im Layout, das in der Positionierung des Metallkerns zu sehen ist.

Doppelseitige Leiterplatte

Doppelseitige Leiterplatte

A doppelseitige Metallkernplatine, finden Sie den Metallkern zwischen den beiden Leiterschichten des Geräts.

Sie finden auch eine dielektrische Schicht zwischen einer Kupferschicht und dem Metallkern. Der Metallkern ist über Durchkontaktierungen mit den Leitern verbunden, und SMD befindet sich entweder unten oder oben.

Bei einer zweilagigen Metallkern-PCB befinden sich die Leiterschichten oben auf dem Metallkern unten. Sie sehen die Leiterschichten auf der gleichen Seite wie der Metallkern.

Die Art der Metallkerne, die Sie in diesem Aufbau finden, sind Kupfer, Eisenlegierungen und Aluminium.

Es hat auch eine dielektrische Schicht zwischen dem Metallkern an der Unterseite und einer Kupferschicht. Sie sehen nur die Bestückung des SMD oben auf dem Gerät.

https://youtu.be/McOu1DAu9TA

Vorteile des Double Layer und Double Sided MCPCB

Die Varianten bieten ähnliche Vorteile wie andere Typen der Metallkern-Leiterplatten. Die Hauptvorteile der Varianten sind:

  • Erhöhte Zuverlässigkeit der Leistung bei hohen Temperaturen. Viele der doppelseitigen CEM3- und FR4-Leiterplatten mit hoher Dichte und Leistung haben Probleme bei der Wärmeableitung. Dies liegt an den schwachen Wärmeleitfähigkeitseigenschaften, die elektrische Komponenten zerstören, wenn sie unter hohen Temperaturen betrieben werden.
  • Die doppelseitige Metallkern-Leiterplatte hat einen Metallkern mit perfekter Wärmeleitfähigkeit und Isolierung zwischen den Schichten. Diese Attribute tragen zu einer besseren Leistung der Vorrichtung bei höheren Temperaturen bei.
  • Sie haben eine sehr gute Wärmeausdehnung. Die thermische Kontraktion und Ausdehnung ist eine großartige Funktion, die jedes Gerät hat. Die Fähigkeit, sich bei Wärme auszudehnen und bei Kälte zusammenzuziehen, ist der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE).
  • Die meisten FR4-Leiterplatten haben sehr niedrige Wärmeausdehnungskoeffizienten. Das bedeutet, dass sie mit den Problemen von Expansion und Kontraktion nicht gut umgehen können. Dies ist der Faktor, der die doppelseitige und doppelte Schicht in vielen Geräten zuverlässiger macht.

Anwendungen der doppelseitigen und Double-Layer-Leiterplatten

Die Hauptanwendungen der doppellagigen und doppelseitigen Leiterplatten sind:

  • Licht emittierende Dioden (LED) Leuchten wie Taschenlampen,
  • Allgemein- und Straßenbeleuchtung
  • Industrielle Kontrollen
  • Geräte zur Leistungsüberwachung
  • Automobilbeleuchtung wie die Scheinwerfer
  • Verstärker wie Ton verstärken
  • Ausrüstung testen

Je nach den Anforderungen Ihrer Anwendung können Sie eines der Geräte auswählen.

Mehrschichtige Metallkern-Leiterplatte

Es ist möglich, eine Leiterplatte mit Metallkern zu entwickeln, die mehr als zwei Schichten aufweist. Die Struktur ähnelt der der FR4-Multilayer, ist jedoch komplexer in Design und Herstellung.

Mehrschichtige Leiterplatte

Mehrschichtige Leiterplatte

Es kann viel mehr Komponenten aufnehmen, Masse- und Signalschichten in einer separaten Schicht für bessere Leistungen platzieren.

Im Vergleich zum FR4 erfordert das MCPCB mehr Arbeit, Erfahrung und Technologie beim Laminieren mehrerer Schichten.

Die Kosten für das Laminieren der Schichten mit Metallkern sind höher, aber die Leistung ist besser als bei anderen Leiterplatten. Es ist für eine Vielzahl von Aktivitäten geeignet und verfügt über die folgenden Funktionen:

  • Die Grundmaterialien variieren je nach Anwendung und umfassen Kupfer-, Aluminium- oder Eisenlegierungen.
  • Die Wärmeleitfähigkeit variiert auch in Abhängigkeit von der dielektrischen Schicht
  • Auch die Plattenstärke variiert entsprechend und bewegt sich zwischen 0.8 mm bis 3 mm
  • Die Kupferdicke liegt zwischen 0.5 OZ und 3.0 OZ.
  • Es hat eine großartige Kontur, von Fräsungen, V-Schnitten und Stanzprozessen
  • Die Lötstoppmasken variieren in der Farbe von weißem, schwarzem, grünem, blauem oder rotem Öl
  • Es hat eine weiße oder schwarze Legende oder Siebdruckfarbe
  • Es hat Gold-, OSP-, HASL-Oberflächenveredelung
  • Die maximale Plattengröße, die Sie finden können, beträgt 600 x 500 mm

Vorteile der Verwendung der Metallkern-Leiterplatte

Das Problem der Wärmeentwicklung auf den Leiterplatten bereitet vielen Herstellern weltweit Kopfzerbrechen.

Die Erfindung der Metallkern-Leiterplatte war aus vielen Gründen eine Erleichterung für die Industrie.

Die Hauptvorteile der Verwendung der Metallkern-Leiterplatte sind wie folgt.

Es verfügt über ein spezielles Substratmaterial, um die Designzuverlässigkeit für Geräte zu verbessern, die bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden.

Anstatt ein Montagebereich für das Material zu sein, entzieht es dem Gerät auch überschüssige Wärme, wodurch es kühler wird.

Die Wärme gelangt auf die andere Seite der Schicht, wo sie ohne Beschädigung des Geräts effizient nach außen dringen kann.

Leiterplatte mit Metallkern

Leiterplatte mit Metallkern

Es ist die Lösung für Geräte, die LED-Leiterplatten für verschiedene Funktionen wie Beleuchtung verwenden.

Das Problem der übermäßigen Wärme tritt bei Geräten auf, die viele LED-Komponenten verwenden, um einen Bereich lange zu beleuchten.

Für Geräte mit sehr wenigen LED-Komponenten und kürzeren Laufzeiten wäre das nicht sinnvoll gewesen.

Es hat die Fähigkeit, dielektrische Polymerschichten mit höherer Wärmeleitfähigkeit für einen niedrigen Wärmewiderstand zu integrieren.

Metalcore-Leiterplatten übertragen Wärme 9-mal schneller als die FR4-Leiterplatten. Die Ableitung von Wärme aus dem System sorgt für eine bessere Leistung und erhöht die Lebensdauer des Geräts.

Es hat auch eine perfekte Dimensionsstabilität im Vergleich zu anderen Leiterplatten mit anderen Materialien wie FR4 und CEM3.

Leiterplattenabmessungen

Leiterplattenabmessungen

Aluminium-Leiterplatten sind besser, da sie der Hitze von bis zu 140 – 150 Grad Celsius standhalten können. Die Dimensionen dehnen sich mindestens zwischen 2.5 und 3 % aus.

Die MCPCBs haben eine höhere thermische Ausdehnung als ihre der Wärmeausdehnungskoeffizient ist erstklassig.

Kupfer und Aluminium haben im Vergleich zu FR4 einen besseren CTE und die Wärmeleitfähigkeit liegt zwischen 0.8 und 3.0 W/cK

Es hat kleinere Stellflächen, die die Anzahl der Hardware und folglich die Montagekosten senken.

Es hat auch eine bessere mechanische Haltbarkeit und Sie können es über einen längeren Zeitraum verwenden, bevor es abläuft.

Technische Daten der Metallkern-Leiterplatte

Angenommen, Sie sind Bäcker und müssen einen Geburtstagskuchen für einen der treuen Kunden backen.

Es gibt bestimmte Zutaten und Geräte, die Sie benötigen, um einen guten Kuchen für Ihren Kunden zu backen.

Betrachten Sie die Spezifikationen, die Sie benötigen, um einen guten Kuchen zu backen, und werden Sie ein MCPCB-Designer oder -Hersteller.

PCB-Design mit Metallkern

 PCB-Design mit Metallkern

Die Herstellung einer guten, funktionalen und langlebigen Metallkern-Leiterplatte erfordert bestimmte Spezifikationen.

Dies sind die Faktoren, die das Ergebnis und den Erfolg der Metallkern-Leiterplatte bestimmen werden.

Lesen Sie weiter und erfahren Sie mehr über die technischen Spezifikationen einer guten Metallkern-Leiterplatte.

·Materialtypen einschließlich Aluminium, COB-Kupfer-PCB und PCB auf Eisenbasis

In und PCB-Design und -Layout Projekt müssen Sie verschiedene Arten von Materialien sammeln, um ein gutes und funktionelles Produkt herzustellen.

The PCB-Materialien die Sie verwenden werden, sind je nach Endanwendung des Produkts unterschiedlich.

Sie unterscheiden sich unter anderem in Qualität, Quantität, Haltbarkeit, Festigkeit, Gewicht, Dichte, elektrischer und Wärmeleitfähigkeit.

Das wichtigste Material, das Sie benötigen, um eine gute Metallkern-Leiterplatte herzustellen, ist das Metall.

Leiterplatte mit Metallkern

Leiterplatte mit Metallkern

Es ist das Hauptmaterial, das auch zum Namen der Metallkern-Leiterplatte bedeutsam beigetragen hat.

Es gibt verschiedene Arten von Metall, die Sie zur Herstellung einer guten Leiterplatte mit Metallkern verwenden können.

Das Metall, das Sie bei der Herstellung eines MCPCB ins Spiel bringen, sollte in der Lage sein, die Qualität des Produkts zu bestimmen.

Das Material oder Metall muss die spezifischen Eigenschaften aufweisen, die die Leistung des Produkts bestimmen. Die Eigenschaften des Metalls, die Sie sich ansehen müssen, sind:

  • Temperaturbeständigkeit des Metallkerns
  • Haftung des Metallkerns
  • Die Zugfestigkeit des Metallkerns
  • Die Flexibilität des Metallkerns
  • Die Durchschlagsfestigkeit des Metallkerns
  • Dielektrizitätskonstante des Materials neben anderen thermischen, elektrischen und physikalischen Faktoren.

Zu den Arten von metallischem Material, die Sie für das MCPCB benötigen, gehören unter anderem Aluminium-, Kupfer- und Eisenlegierungen.

Die Metallmaterialien sollten es ermöglichen, die Oberflächenmontagetechnologie zu verwenden, um die Komponenten auf der Leiterplatte zu platzieren.

Sie sollten auch mechanisch haltbar sein, wodurch die Lebensdauer der Metallkern-Leiterplatte verlängert wird.

·Aluminium-Leiterplatte

Die Aluminium-Leiterplatte ist eine PCB, die Aluminium als Hauptmaterial für den Kern der MCPCB aufweist.

Aluminium-Leiterplatte

 Aluminium-Leiterplatte

Aluminium-Leiterplatten bestehen aus drei Hauptteilen, darunter:

  • Schaltungsschicht, die die Kupferfolien-Schaltungsschicht ist, die in allen Leiterplatten vorhanden ist.
  • Die dielektrische Schicht oder die Isolierschicht
  • Die Metallschicht oder die Substratschicht

In diesem Fall handelt es sich bei der Metallschicht bzw. dem Substratmaterial um ebenfalls verschiedenartiges Aluminium.

In vielen der Metallkern-Leiterplatten finden Sie Aluminium als Hauptsubstratmaterial.

Es ist eines der Materialien, das viele Hersteller aus folgenden Gründen bevorzugen.

  • Es hat niedrige Betriebstemperaturen
  • Es reduziert die Größe der Leiterplatten
  • Es erhöht die Leistungsdichte der Leiterplatte
  • Es ist langlebig und verlängert die Lebensdauer der Matrizen
  • Es hat auch sehr wenige Verbindungen der Komponenten, die Sie auf einer Leiterplatte benötigen
  • Es verbessert die mechanische und thermische Leistung der Leiterplatte
  • Es ermöglicht eine bessere Nutzung der Oberflächenmontagetechnologie
  • Es beschleunigt die Kühlkörper und andere Arten von Montageteilen
  • Es ist die billigere Art der Metalle und der Preis variiert je nach den Anforderungen der LED.

Sie können eine Aluminiumleiterplatte herstellen, indem Sie ein elektrisch isolierendes und wärmeleitendes Dielektrikum zwischen die Kupferfolie und die Metallbasis laminieren.

Ätzen Sie die Kupferfolie in das gewünschte Schaltungsmuster und die Metallplatte zieht die Wärme über ein dünnes Dielektrikum ab.

Runde Leiterplatte aus Aluminium

Runde Leiterplatte aus Aluminium

LEDs und Leistungswandler verwenden die Aluminium-Leiterplatte häufiger, aber Sie finden sie auch in anderen Anwendungen.

HF- und Automobilunternehmen versuchen, die Vorteile der Verwendung dieser Leiterplatte zu erkunden. Es gibt viele Konfigurationen der Aluminium-Leiterplatte, darunter:

  • Flexible Leiterplatte aus Aluminium
  • Hybrid-Leiterplatten aus Aluminium
  • Mehrschichtige Leiterplatten aus Aluminium
  • Durchkontaktierte Aluminium-Leiterplatten

Je nach Anwendung wählen Sie eine der beiden Arten von Aluminium-Leiterplatten.

·Kupferkern PCB

Kupfer ist eine andere Art von Metall, die Sie bei der Herstellung einer Leiterplatte mit Metallkern verwenden können.

Aufgrund seiner perfekten Eigenschaften ist es eines der besten Metallmaterialien der Branche.

Kupferplatine

Kupferplatine

Eine Kupferkern-Leiterplatte besteht aus:

  • Substratmaterial, das in diesem Fall Kupfer ist
  • Es hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit oder Prepreg-Isolationsschicht
  • Kupfer-Schaltungsschicht

Abgesehen von der obigen Erklärung gibt es drei Arten von Leiterplatten mit Kupferkern, darunter:

  • Chip-on-Board-Kupfer-Leiterplatte, bei der der Leuchtdiodenchip den Kühlkörper direkt auf das Kupfersubstrat leitet.
  • Hat einen direkten Wärmepfad ohne dielektrische Schicht unter dem Wärmepfadpad.
  • Der andere hat einen direkten Wärmepfad ohne dielektrische Schicht und eine Leiterplatte aus einer Aluminium-Kupfer-Legierung.

· PCB auf Eisenbasis

Eisenbasierte Leiterplatten sind auf Materialien wie Siliziumstahl, Spezialstahl anstelle von FR4 und CEM1 angewiesen.

Es ist wichtig für die Wärmeableitung von den kritischen Komponenten der Platine.

Es überträgt die Wärme auf andere weniger kritische Bereiche der Leiterplatte wie die Metallkerne oder die Kühlkörper.

PCB-Design mit Metallkern

PCB-Design mit Metallkern

In Wahrheit ist es ein guter Wärmeleiter und leitet daher die entstehende Wärme vom Gerät weg.

Es ist im Vergleich zu anderen Metallarten wie Kupfer und Aluminium relativ billiger zu verwenden.

PCB auf Eisenbasis ist jedoch schwerer als die beiden Metalle und ist stark genug und somit langlebig.

Design für die Metallkern-Leiterplatten

Eine Metallkernleiterplatte ist je nach Anwendung in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich.

Je nach Anforderung des Kunden finden Sie auch unterschiedliche Bauformen der MCPCB.

Sie sollten sicherstellen, dass das Design, das Sie verwenden möchten, ohne Unterbrechungen gut funktioniert.

Das Entwerfen einer Metallkern-Leiterplatte folgt dem gleichen Verfahren wie bei der Herstellung anderer Arten von Leiterplatten.

In diesem Fall ändert sich lediglich das Substratmaterial, das Sie in Metall umwandeln.

Um das Design kostengünstig und fertigungsgerecht zu gestalten, müssen sekundäre Überlegungen beachtet werden.

Sie sehen sich die Überlegungen zu mechanischen Vorgängen, Legenden, Lötmasken und mechanischer Fertigung an.

Um ein kostengünstiges Design zu erstellen, müssen Sie viele Überlegungen anstellen, darunter:

  • Die Art des Materials, das Sie verwenden werden, kann Aluminium, Kupfer oder Eisen für das Substrat sein. Dies ist der Hauptfaktor bei der Betrachtung der Anzahl der Komponenten, die in Ihrem Design platziert werden sollen, und wirkt sich auch auf die Größe des Designs aus, an dem Sie arbeiten.
  • Auch die Dicke des Grundmaterials spielt bei der Gestaltung eines guten Designs eine wichtige Rolle. Die Verwendung der Standarddicke, die viele Hersteller verwenden, hilft bei der Kostenkontrolle.
  • Die Flachheit des Designs ist ein weiterer Faktor, auf den Sie achten sollten. Die Menge an Kupfer, die Sie für das Design benötigen, wirkt sich auf die Ebenheit des Designs aus. In diesem Fall müssen Sie die Regeln für den Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) berücksichtigen.

Wenn Sie die Regeln befolgen, können Sie die schweren Komponenten der Kupferschaltungen in dickere Basen integrieren. Es wird auch die Möglichkeit des Verbeugens beseitigen, wenn das Gerät für den Betrieb aufgestellt wird. Die zusätzliche Dicke des Dielektrikums ist wichtig für das Fräsen, Ritzen, Bohren und Stanzen.

  • Sie sollten auch Überlegungen zum Dielektrikum anstellen und wissen, dass es kostspielig ist, höhere Dielektrika zu verwenden. Die Standard-TG für ein Dielektrikum beträgt 140 Grad, aber Sie können 170 Grad des Dielektrikums TG erreichen.
  • Die Kupferleiterfolie ist eine weitere zu berücksichtigende Überlegung, und je dünner die Folie, desto teurer. Das Metallbasismaterial verbessert die elektrische Leitfähigkeit des Geräts im Vergleich zum FR4.
  • Prepreg oder Isolierung ist ein weiterer wichtiger Faktor beim Entwerfen einer Metallkern-Leiterplatte.

Leiterplatte mit Metallkern

 Leiterplatte mit Metallkern

Es gibt viele Arten von Software, die Sie bei der Herstellung einer Leiterplatte mit Metallkern verwenden können.

Die Software, die Sie zur Herstellung der FR4-Leiterplatten verwendet haben, ist für die MCPCB dieselbe.

In diesem Fall werden Sie unter anderem verschiedene Überlegungen zur Art des Materials anstellen.

Die Überlegungen zum Design hängen von der Art der Leiterplatte ab, die Sie herstellen werden.

Stellen Sie bei der Erstellung des Designs sicher, dass Sie über die Schaltpläne verfügen, die der Art der Leiterplatte entsprechen, die Sie herstellen möchten.

·Größe der Metallkern-Leiterplatte

Die Größe der Metallkern-Leiterplatte variiert entsprechend den Komponenten der PCB.

Die Art des verwendeten Materials bestimmt auch die Größe der Metallkern-Leiterplatte. Sie haben unterschiedliche Anwendungen, die unterschiedliche Größen der Leiterplatten erfordern.

Die Größe der Metallkern-Leiterplatte bestimmt das Gesamtgewicht des Geräts. Je größer die Metallkern-Leiterplatte ist, desto schwerer wird sie.

Größere MCPCBs bieten breitere Oberflächenbereiche für eine schnellere Wärmeableitung von der Leiterplatte.

PCB-Abmessung Leiterplattenabmessungen

Bei der Herstellung einer Metallkern-Leiterplatte sollten Sie die folgenden Überlegungen berücksichtigen:

  • Die Panelgröße der Metallkern-Leiterplatte
  • Sehen Sie sich die Standardnutzengrößen der Metallkernleiterplatte an und vergleichen Sie diese mit Ihren Vorgaben.
  • Die Leiterplatten-Standardgröße
  • Die Fertigungsgröße des PCB-Panels

·Die Dicke des Materials, z. B. Aluminium usw

Die Leiterplatte hat die Eigenschaften von Einzel- und Zusatzadern mit Verbindungen aus Epoxid, manchmal dem Prepreg.

Die Dicke der Metallkern-Leiterplatte variiert je nach Art des verwendeten Materials.

Die endgültige Anwendung der Platte beeinflusst auch die Dicke der Leiterplatte.

Verschiedene Hersteller bieten unterschiedliche Plattenstärken an, aber es gibt Standardstärken, die verfügbar sind.

Sie haben die Wahl, wie dick Ihre Metallkern-Leiterplatte sein soll. Stellen Sie sicher, dass das Board gut funktioniert und keine Fehlfunktionen aufweist, wenn Sie es verwenden.

Leiterplattendicke

 Leiterplattendicke

Die Laminatdicke ist ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen müssen, wenn Sie über die Dicke des Materials sprechen.

Die Dicke des Laminats hängt auch von der Art des Materials ab, das Sie für die Laminierung verwenden.

Sie müssen die Dicke des Materials für die Leiterbahnimpedanz berücksichtigen.

Achten Sie bei der Berechnung der Impedanz auf die Folgen der konformen Beschichtung aufgrund der Lötmaskenabdeckung der Leiterplatte.

Sie werden feststellen, dass die Lötmaske die Impedanz der sehr dünnen Leiterbahnen reduziert. Durch Erhöhen der Dicke der Spuren wird die Impedanz der Lötstoppmaske verringert.

Die Dicke des Materials beeinflusst verschiedene Faktoren, die von Leitfähigkeit, Funktionalität und Hitzebeständigkeit reichen.

Es bestimmt, wie und wo Sie die Metallkern-Leiterplatte anbringen. Die Art des Materials beeinflusst auch die Dicke in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Materials.

Die Dicke von Aluminium auf einer Platine weicht bei gleicher Leistung von der Dicke von Kupfer ab.

Dies liegt daran, dass sich die physikalischen Eigenschaften von Aluminium und Kupfer entsprechend unterscheiden, ebenso wie die Dicke.

·Isolierungsstärke

Die Isolationsdicke ist ein weiterer Faktor, den Sie bei der Herstellung einer Leiterplatte mit Metallkern berücksichtigen müssen.

Die Dicke der Isolierung beeinflusst bestimmte Faktoren, wie beispielsweise die Impedanz der Kupferbahnen.

Je dicker die Isolierung, desto größer die Impedanz, und die Impedanz verringert sich, wenn Sie die Isolierung dünner machen.

Dämm Material

Dämm Material

Bei der Herstellung einer Metallkern-Leiterplatte ist man bestrebt, die Isolationsdicke kleiner zu machen, um die Impedanz zu verringern.

In vielen Fällen wird das Cool Clad für die vielen Anwendungen in Metallkern-Leiterplatten verwendet. Die Vorteile der Cool Clad-Isolierung sind:

  • Es reduziert die Wärme- oder Wärmeimpedanz, indem es die Chiptemperaturen halbiert und die Leistung von Geräten erhöht.
  • Es verlängert die Lebensdauer der Leuchtdioden sogar noch mehr als die Verwendung der normalen isolierenden Substrate.
  • Es ist spannungsfrei, da es sich als zuverlässig und robust gegenüber Temperaturwechseln und hohen Temperaturen erwiesen hat, was die Haltbarkeit verbessert.

Die Isolationsdicke des neuen Materials entspricht auch der RoHS- und Brandschutzklasse. Es hat auch bleifreie Lötkompatibilität.

· Wärmeleitfähigkeit und Wärmemanagement für Leiterplatten

Das Wärmemanagement ist bei einer Leiterplatte im Betrieb sehr wichtig.

Immer wenn eine Leiterplatte in Betrieb ist, kommt es zu einem Wärmestau, den sie dabei erzeugt.

Der Hitzestau kann dem Gerät großen Schaden zufügen, indem es langsamer wird oder die Komponenten zerstört werden.

Es ist daher wichtig, ein gutes Material zu haben, das bei der Wärmeleitfähigkeit und dem Management der Leiterplatten hilft.

Aluminium-Leiterplatte für Hochleistungsanwendungen Aluminium-Leiterplatte für Hochleistungsanwendungen

Aus diesem Grund bevorzugen viele Hersteller die Verwendung von Metallkern-Leiterplatten, um das Wärmemanagement zu unterstützen.

Die Metallmaterialien sind gute Wärmeleiter und helfen dabei, Wärme von den kritischsten Bereichen zu den weniger kritischen Bereichen zu leiten.

Sie können den Wärmeleitfähigkeitsanalysator C-Therm TCi verwenden, um präzise, ​​genaue und schnelle Messungen zu erhalten.

Es hilft bei der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit der Leiterplattenkomponenten.

Die Kenntnis der Wärmeleitfähigkeit der Komponenten auf einer Leiterplatte hilft Ihnen beim Wärmemanagement der MCPCB.

Das Thermomanagement der Leiterplatte besteht darin, das richtige Material an den richtigen Stellen zu platzieren, um die Wärme abzuleiten.

Es beginnt damit, die Wärmeleitfähigkeit jeder Komponente zu kennen und dann bessere Materialien für die Wärmeableitung zu bestimmen.

Sie wählen dann den richtigen Metallkern, der dabei hilft, die Wärme aus den äußerst kritischen Bereichen zu leiten.

· Oberflächenveredelung

Auch die Oberflächenveredelung der Metallkern-Leiterplatten variiert je nach verwendetem Material.

Viele Hersteller bevorzugen das Tauchen des Materials in Gold, HASL ua je nach Anwendungsanforderungen.

Auch über die Art der Oberflächenveredelung des Aufbaus entscheidet der Kunde.

Oberflächenbeschaffenheit der LeiterplatteOberflächenbeschaffenheit der Leiterplatte

Die Oberflächenveredelung der Metallkernschaltung unterscheidet sich in verschiedenen Faktoren wie Raten, Lebensdauer, Verfügbarkeit, Montageprozess und Konsistenz.

Denn jede Art der Veredelung unterscheidet sich in ihren Vorteilen, Verfahren, Produkten und Einstellungen, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind.

Es ist wichtig, dass der Designer und der Kunde mit dem Hersteller in Kontakt treten, um ernsthafte Gespräche über diesen Faktor zu führen.

Es verleiht der Metallkern-Leiterplatte auch ein vollständiges und attraktives Aussehen

·Lötstopp

Lötstopp oder Lötstoppmaske oder Lötstoppmaske ist eine Polymerschicht, die Sie auf die Kupferspuren auftragen.

Es hilft, die Kupferspuren vor Oxidation zu schützen und verhindert, dass sich Lötbrücken zwischen den Pads bilden.

Es gibt bestimmte Pads, die nahe an anderen Pads liegen und Lötbrücken bilden können.

Lötmaskierung

Lötmaskierung

Eine Lötbrücke ist eine elektrische Verbindung, die Sie nicht auf der Leiterplatte haben wollten.

Auf Leiterplatten sind Lötmasken vorhanden, die dazu beitragen, die Bildung von Lötbrücken zu verhindern.

Es ist eine Technik, die eine Massenproduktion von Platinen mit der Reflow-Technik oder Lötbädern erfordert.

Nach dem Auftragen ist es wichtig, Öffnungen zu haben, wenn Sie die Leiterplattenkomponenten auf der Platine platzieren.

Fotolithografie ist der Vorgang, bei dem Sie Löcher bohren, wenn Sie die Komponenten der Leiterplatte platzieren.

Grün war in der Vergangenheit die Hauptfarbe, aber im Moment gibt es eine Vielzahl von Farben.

Lötstopplacke sind je nach Anwendung und Kundenwunsch in verschiedenen Medien erhältlich.

Die gebräuchlichste Lötmaske ist das Epoxidgrün, da es billig ist und Sie es auf eine Leiterplatte siebdrucken.

Andere Arten von Lötmasken, die Sie verwenden können, sind die flüssige fotoimaginierbare Tinte (LPI) oder die flüssige fotoimaginierbare Lötmaske (LPSM).

Legendendruck

Sie können die Metallkern-Leiterplatte ein- oder beidseitig mit einer Beschriftung bedrucken lassen.

Dies hängt von der Anzahl der Schichten ab, die das MCPCB haben wird, und auch von der Art des MCPCB.

Zu den Bestandteilen des Legendendrucks gehören unter anderem Schalterstellungen, Bauteilbezeichnungen, Prüfpunkte.

Die Komponenten der Legende unterstützen Sie bei der Bestückung von Leiterplattenkomponenten, der Wartung, Prüfung und Verwendung der Leiterplatte.

Es gibt drei Hauptmethoden, die Sie verwenden können, um die Legendendrucke auf der Metallkern-Leiterplatte herzustellen. Die drei Methoden umfassen:

  • Siebdruck mit Epoxidtinte, daher der Name Sieb oder Seide.
  • Liquid Photo Imaging, das im Vergleich zum Siebdruck genauer ist.
  • Tintenstrahldruck ist eine neue Methode, die variable Daten druckt, die für einen anderen Druck einzigartig sind.

Wenn Sie Ihre Metallkern-Leiterplatte herstellen, können Sie den Prozess des Legendendrucks verwenden, um sie abzuschließen. Sie können eine der drei Methoden zum Drucken der Schlüsselkonzepte auswählen, die in der Legende verfügbar sind. Bevor Sie den Zeichenprozess in Auftrag geben, müssen Sie einen Umriss der Art der Legende erstellen, die Sie benötigen.

· Mahlen

Dabei werden Kupferbereiche von der Platte des PCB-Materials entfernt.

Es ist der Prozess, der für die Wiederherstellung von Signalspuren, Pads und Strukturen gemäß der Layoutdatei Platz macht.

Leiterplattenfräsen

Leiterplattenfräsen

Es ist ein Prozess, bei dem Material entfernt wird, anstatt Material hinzuzufügen, um das endgültige Stück des MCPCB herzustellen.

Es gibt grundsätzlich zwei Fräsprozesse, nämlich physikalisches Fräsen und chemisches Ätzen.

Das physikalische Mahlen beinhaltet keine Verwendung von Chemikalien, was es zu einem sicheren Prozess macht, den Sie bequem durchführen können. Die Qualität eines Materials, das den Mahlprozess durchläuft, hängt ab von:

  • Die wahre Natur der Systeme wahre Fräsgenauigkeit und Genauigkeit
  • Der Zustand des Mahlguts und die Drehzahl der Vorschubmeißel
  • Die Qualität der Platte, die den Prozess des chemischen Mahlens durchlaufen hat, hängt ab von:
  • Die Genauigkeit der Fotomaskierung
  • Qualität der Fotomaskierung
  • Zustand der Mahlchemikalien
  • Einige der Vorteile des physikalischen Fräsens sind:
  • Sie müssen keine Chemikalien verwenden, was es zu einem sicheren Prozess macht
  • Im Vergleich zum chemischen Ätzverfahren erhalten Sie hochauflösende Platinen
  • Es spart Zeit, da Sie im Vergleich zum chemischen Ätzen eine komplette Platine in kürzerer Zeit umdrehen können
  • Es ist im Vergleich zum chemischen Ätzen billiger, da es kein zusätzliches Material und Know-how erfordert.

·V-Scoring

Es ist der Prozess, eine Rille in Form des Buchstabens V auf der Ober- und Unterseite des Bretts herzustellen.

V-Scoring-Leiterplatte

V-Scoring-Leiterplatte

Sie sollten darauf achten, dass Sie etwas Material in der Mitte leben, damit das Brett intakt bleibt. Viele Leute bezeichnen den Prozess entweder als V-Scoring oder V-Groove-Scoring.

Sie werden den Prozess des V-Scoring verwenden, um einen Satz von Leiterplatten zu gruppieren, um den Montageprozess zu vereinfachen.

Es bietet eine solide Struktur für den Montageprozess, die die Anwendung von weniger Druck ermöglicht.

Das Endergebnis wird die Trennung der Bretter sein, die Sie zusammengefügt haben.

Sie können die V-Score-Spezifikationen auf der Querschnittsansicht und der Tiefe des Scores basieren, die den Abstand zwischen den Vs anzeigt.

Der Bereich, der zwischen den beiden V bleibt, ist der Steg. Führen Sie vor dem Scoring gleiche Messungen durch, um Standardspezifikationen des V-Scores zu erhalten.

·Z-Achsen-Fräsen

Sie können den Kern des Z-Achsen-Fräsens auf verschiedene Arten handhaben. Die erste und einfachste Form des Fräsens ist der Elektromagnet, der gegen eine Feder drückt.

Wenn der Magnet genügend Strom hat, drückt er gegen einen Federanschlag, der die Abwärtsbewegung begrenzt.

Der zweite Prozess verwendet den pneumatischen Zylinder und einen Absperrschieber, der von einer Software gesteuert wird.

Die Höhe des Luftdrucks und die geringe Größe des Zylinders verringern die Kontrolle zwischen den unteren und oberen Stopps. Es ist nützlich für Aufwärts- und Abwärtsfräsaufgaben.

Der dritte Typ verwendet einen Stepper-Mörser, der die Bewegung des Fräskopfes in kleinen, aber genauen Schritten ermöglicht.

Sie können die Geschwindigkeit der Schritte anpassen, damit der Bohrer im Metallmaterial schlägt und nicht hineinhämmert. Tiefe und Geschwindigkeit werden mithilfe der Software von Ihnen kontrolliert.

Metallkern-PCB-Herstellungsprozess

Der Prozess zur Herstellung von Metallkern-Leiterplatten ist für alle Arten von Metallen, die Sie verwenden werden, gleich.

Es umfasst jeden Schritt, den Sie bei der Herstellung einer normalen Leiterplatte befolgen, aber Sie ersetzen das Substrat.

Das häufigste Substrat für Standard-Leiterplatten war FR4, aber Sie werden es durch ein Metall ersetzen.

Der erste Schritt bei der Herstellung einer Metallkern-Leiterplatte besteht darin, das Design und die Ausgabe zu erstellen.

Sie erstellen das Design der MCPCB mit einer Designsoftware, da die endgültige Ausgabe genauso aussehen sollte.

Die Software, die Sie beim Entwerfen verwenden können, umfasst OrCAD, Altium Designer, KiCAD, Pads, Eagle und andere verfügbare Typen.

Der Designer sollte in der Lage sein, den Hersteller über die Art der Software zu informieren, die er verwendet, um den Schaltplan zu erstellen.

Es wird dazu beitragen, die Probleme zu reduzieren, die durch Diskrepanzen entstehen können. Der Designer exportiert dann das Design zur Genehmigung und Unterstützung an den Hersteller.

Viele Designer leiten den Schaltplan mit einer Software weiter, die als Gerber bekannt ist und die Schönheit des Designs beibehält.

Der zweite Schritt ist das Drucken der Designerkopie des Schaltplans auf eine Folie, nachdem eine DFM-Prüfung durchgeführt wurde.

Viele Hersteller verwenden Plotter, um den Schaltplan auf einen Film zu übertragen, mit dem sie die Leiterplatte abbilden.

Plotter verwenden eine präzise Drucktechnologie, um das genaue Bild des Leiterplattendesigns wiederzugeben.

Das Endprodukt ist ein Kunststoff mit dem Fotonegativ der Leiterplatte in schwarzer Tinte. Der Bereich in schwarzer Tinte stellt die leitfähigen Teile des MCPCB dar, während die durchsichtigen Bereiche nicht leitfähig sind. Auf der gegenüberliegenden Seite dient der schwarze Bereich zum Ätzen, während der durchsichtige Teil das Kupfer darstellt.

Jede Schicht der Leiterplatte und die Lötstoppmaske haben ihre eigene schwarze und durchsichtige Folie.

Für eine perfekte Ausrichtung stanzen Sie Registrierungslöcher durch jeden Film. Passen Sie den Tisch an, auf dem der Film sitzt, bis Sie die perfekte Übereinstimmung erhalten, um das genaue Stanzen des Lochs zu erhalten.

Leiterplatte mit Metallkern Leiterplatte mit Metallkern

Der dritte Schritt besteht darin, das Bild auf dem Film wieder auf eine Kupferfolie zu drucken, während Sie das MCPCB herstellen.

An dieser Stelle müssen Sie beim Sammeln der Materialien die Grundformen der Leiterplatte überprüfen.

Die Hauptsubstratplatte ist in diesem Fall der Metallkern wie Aluminium oder Kupfer.

Denken Sie daran, beim Durchlaufen dieser Prozesse eine saubere Umgebung aufrechtzuerhalten, um Fehler zu beseitigen.

Gehen Sie dabei jedes Detail durch und stellen Sie sicher, dass sich die Staubkörner nicht auf der Platine absetzen.

Jedes Staubkorn, das sich auf der Platine absetzt, kann nach Abschluss der Fertigung zu Kurzschlüssen auf der Platine führen.

Das Endprodukt ist in diesem Fall eine Platte mit Resists, die Kupferbereiche richtig bedecken, die auf der endgültigen Form verbleiben.

Ein Techniker kann bei der Prüfung der Platine behilflich sein, um in diesem Fall Fehlerquellen auszuschließen. Der in diesem Fall vorhandene Resist bezeichnet das Kupfer, das in der endgültigen Leiterplatte austritt.

Der vierte Schritt beinhaltet das Entfernen des Kupfers, das Sie auf der endgültigen Platine nicht benötigen. Sie können das überschüssige Kupfer entfernen, indem Sie eine Chemikalie verwenden, die das überschüssige Kupfer auffrisst.

Das Kupfer, das Sie benötigen, bleibt unter dem Schutz des Fotolacks.

Sie sollten beachten, dass unterschiedliche Größen der Kupferplatten unterschiedliche Mengen an chemischen Konzentrationen erfordern.

Schwereres Kupfermaterial muss länger ausgesetzt werden, um den Spurabstand zu unterstützen.

Schließen Sie den Vorgang ab, indem Sie die Schutzschicht des Kupfers abwaschen und bei dem Kupfer bleiben, das Sie benötigen.

Der fünfte Schritt beinhaltet das Stanzen der Ausrichtungen, um sicherzustellen, dass sie alle in einer Linie liegen.

Die Registrierungslöcher richten die äußeren Schichten mit den inneren Schichten aus.

Sie verwenden die optische Stanzmaschine, die eine genaue Übereinstimmung zum genauen Stanzen von Registrierungslöchern ermöglicht.

Nachdem die Schichten zusammengesetzt sind, haben Sie keine Möglichkeit, Anpassungen in den inneren Schichten vorzunehmen.

Es gibt eine weitere Maschine, die Sie einsetzen werden, um bei der Inspektion der Schichten zu helfen und sicherzustellen, dass keine Fehler vorhanden sind.

Sie können das Original-Gerber verwenden, um bei der Inspektion mit Laser zu helfen und das digitale Bild mit Original-Gerber-Dateien zu vergleichen.

Nach der Inspektion geht das Design in die Endphase, in der die Leiterplatte Gestalt annimmt.

Jede Schicht wartet an diesem Punkt auf die Vereinigung mit anderen Schichten, nachdem alle Inspektionen und Bestätigungen abgeschlossen sind.

Die äußere Schicht verbindet sich mit dem Metallsubstrat durch Layer-up- und Bonding-Prozesse.

Die Verklebung erfolgt auf einem schweren Stahltisch mit Hilfe von Metallklammern und Stiften zum Halten der Lagen.

Achten Sie darauf, dass alles gut passt, um Probleme beim Verschieben der Ausrichtungen zu vermeiden.

Nachdem alle Schichten aufeinander gelegt wurden, beginnt der Verklebungsprozess mit Hilfe von Verklebungspressen-Computern.

Der Computer steuert den Erwärmungsprozess des Stapels bis zu Temperaturen, die eine Verbindung ermöglichen.

Es steuert auch die Abkühlraten des Stapels, um eine perfekte Verbindung der Stapel zu gewährleisten.

Der letzte Schritt in diesem Prozess beinhaltet das entsprechende Auspacken der Schichten.

Danach führen Sie die Schicht durch den Prozess des Bohrens der verbindenden Via-Löcher, die eine genaue Präzision erfordern.

Sie verwenden ein Röntgenortungsgerät, um die Bohrpunkte zu bestimmen, während der Computer die Mikrobewegungen des Bohrers steuert.

Der Computer verwendet die Bohrdatei, um die genauen Positionen der Platine zu finden, die Sie bohren müssen.

Der nächste Schritt ist die Plattierung und Kupferabscheidung auf der Platine, wo auch dünne Kupferfilme durch die Durchkontaktierungen gehen.

Stellen Sie sicher, dass Sie die Platine gut reinigen, während sie den Prozess der chemischen Bäder durchläuft, die eine Abscheidung unterstützen.

Ein Computer hilft bei der Steuerung des gesamten Vorgangs des Tauchens, Entfernens und Verarbeitens.

Der nächste Schritt ist das Galvanisieren der gesamten Schicht unter Verwendung einer sehr dünnen Kupferschicht auf den freigelegten Bereichen.

Die Verzinnung hilft Ihnen bei der Entfernung des überschüssigen Kupfers, das Sie nach der Kupferabscheidung haben werden.

Das Zinn schützt den Bereich der Kupferspuren vor Zerstörung während des Ätzprozesses.

Das Design durchläuft erneut den Ätzprozess, bei dem das überschüssige Kupfer aus dem Design entfernt wird.

Nach diesem Vorgang sehen Sie eine ordnungsgemäße Herstellung der Verbindungen und leitenden Bereiche. Sie werden es reinigen, bevor Sie Epoxidtinte verwenden, bevor Sie die Lötstoppmaske auf das Gerät auftragen.

Die Teile, die sich unter einer Abdeckung befinden, sind vor dem Aushärten geschützt, da Sie sie entfernen müssen.

Die Platinen erhalten UV-Lichtstrahlen, die durch eine Lötfotofilmmaske geleitet werden.

Führen Sie das Gerät zum Aushärten des Lötstopplacks auf dem Gerät durch den Ofen.

Das Gerät ist nun bereit für den nächsten Prozess der Oberflächenveredelung, um die Lötfähigkeit des Geräts zu erhöhen.

Führen Sie es dann durch den Tintenstrahlschreibprozess, der alle wichtigen Informationen des MCPCB anzeigt.

Sie führen es durch die Beschichtungsphase, bevor Sie das Gerät endgültig aushärten.

Die komplette Platine wird einem elektrischen Test unterzogen, um sicherzustellen, dass der Stromkreis ordnungsgemäß funktioniert, um Strom zu leiten.

Es ist der Prozess, der bestätigt, ob das Endprodukt mit dem ursprünglichen Design übereinstimmt.

Sie können den Flying-Probe-Test verwenden, um Sie durch den Prozess der elektrischen Prüfung zu führen.

Der letzte und letzte Schritt der Herstellung besteht darin, es durch den Prozess der V-Kerbung und Profilierung zu führen.

Verschiedene Bretter werden mit einer V-Nut oder einer Oberfräse von der Originalplatte abgeschnitten. Es hilft beim Herausspringen des Boards aus dem ursprünglichen Kanal.

Leiterplatte mit MetallkernLeiterplatte mit Metallkern

Schritte zum Prototyping von Metallkern-Leiterplatten

Der Prozess des Metallkerns Leiterplatten-Prototyping ist im Grunde dasselbe wie beim Standard-PCB-Prototyping.

Es ist wichtig, die Grundlagen des MCPCB zu beachten, bevor Sie mit dem Prototyping-Prozess beginnen.

Die Informationen führen Sie durch jeden Schritt des Prototypings, da es sich um eine Darstellung der endgültigen Figur handelt.

Der erste Schritt im Prototyping-Prozess besteht darin, mithilfe der Design-Software-Anzüge das richtige Design zu finden.

Stellen Sie sicher, dass der Hersteller über die Art der Software Bescheid weiß, die Sie beim Entwerfen verwenden werden.

Im zweiten Schritt geht es darum, den richtigen schematischen Aufbau der Metallkern-Leiterplatte zu finden.

Der Schaltplan enthält die richtigen Informationen, die Ingenieure und Hersteller während des Produktionsprozesses benötigen.

Es enthält Informationen zu Komponenten, Materialien und Hardware, die Sie für den Prozess benötigen, da es die Funktionalität bestimmt.

Es bestimmt auch die Eigenschaften und die Platzierung der Komponenten, einschließlich der richtigen Auswahl der Größe und des Rasters der Platte.

Dies ist eine Anfangsphase des endgültigen Entwurfs, und Sie müssen einen Test des Schaltplans durchführen, um Flüsse zu identifizieren.

Der dritte Schritt ist die Materialliste, um alle Materialien zu erhalten, die Sie für den gesamten Prozess benötigen.

Stellen Sie sicher, dass Sie den Hersteller dazu bringen, sich die Stückliste anzusehen, damit er Ihnen helfen kann. Die Stückliste enthält die folgenden Informationen:

  • Die Menge der Komponenten, die Sie benötigen
  • Es enthält die Referenzbezeichnungen der Codes, die Sie zur Identifizierung einzelner Teile verwenden werden
  • Die Wertangaben jeder Einheit in den richtigen Einheiten
  • Der Footprint des Designs, der die Position jeder Komponente auf der Platine kennt
  • Haben Sie die Teilenummern des Herstellers, um den Teilehersteller zu identifizieren?

PCB-Prototyping

PCB-Prototyping

Der nächste Schritt ist das Entwerfen der Wege, indem die Leiterbahnen angegeben und der Punkt zum Platzieren von Komponenten angegeben wird.

Bei der Planung des Routings spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. Solche Faktoren umfassen die Rauschempfindlichkeit, Leistungspegel und die Erzeugung des Signalrauschens.

Sie müssen in jedem Intervall des Prototyping-Prozesses Kontrollen durchführen. Es gibt Punkte, die Sie gründlich überprüfen müssen, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren können.

Die häufigsten Probleme, die Sie zur Bewertung und Beseitigung von Problemen haben müssen, sind:

  • Thermische Probleme, einschließlich der Hitzepunkte
  • Das Vorhandensein eines thermischen Pfades
  • Die unterschiedlichen Abmessungen der Kupfermaterialien wie Dicke
  • Designregelprüfung, bei der Sie das Layout und das Design vergleichen.
  • Elektrische Prüfungen
  • Antenne überprüft
  • Qualitätssicherungsbewertungen
  • Die nächsten Schritte, die nach der Überprüfung kommen, sind der Prozess der Herstellung des Prototyps. Zu den wichtigsten Prozessen, die Sie durchlaufen müssen, gehören:
  • Erstellung des Fotofilms
  • Bedrucken der Innenlagen
  • Ausrichten der Schichten
  • Verschmelzen aller Schichten miteinander
  • Bohren der Löcher am Prototyp
  • Verkupferung des Prototyps
  • Bildgebung der äußeren Schicht
  • Plattierung des Prototyps mit Kupfer und Zinn
  • Der letzte Prozess des Ätzens
  • Auftragen des Lötstopplacks
  • Aufbringen des Oberflächenfinishs
  • Aufbringen des Siebdrucks vor dem Schneiden und Sourcing.
  • Bestückung mit anschließender Schablonierung der Lotpaste, Bestückung und Bestückung der Bauteile.
  • Es umfasst auch den Prozess des Reflow-Lötens, bevor es einer Inspektion und Wasserqualitätskontrolle unterzogen wird
  • Der letzte Schritt ist das Einsetzen der Durchgangslochkomponenten, bevor Funktionstests durchgeführt werden.

Die Prozesse des Metallkern-Leiterplatten-Prototypings ähneln den anderen Prozessen des Standard-Prototypings.

Der Unterschied ergibt sich aus der Materialliste, in der Sie die Metallmaterialien für das Substrat angeben müssen.

Montagerichtlinien für PCB-Komponenten mit Metallkern

Die Richtlinien, die Sie bei der Montage Ihrer MCPCB-Komponenten befolgen müssen, helfen Ihnen, die perfekte MCPCB zu erstellen.

Der erste Schritt im gesamten Prozess besteht darin, die mechanischen Einschränkungen des Modells zu verstehen. Es ist wichtig, da es der Faktor ist, der die Form und Größe des Bretts beeinflusst.

Leiterplattenbestückung

Leiterplattenmontage

Der zweite Schritt beinhaltet die Kenntnis der Einschränkungen, denen Sie während des Montageprozesses ausgesetzt sein könnten.

Es hilft auch bei der Bestimmung des Platzes, den Sie benötigen, wenn Sie die Komponenten auf der Platine platzieren.

Dies bestimmt die Punkte, an denen Sie die Komponenten der Leiterplatte platzieren.

Der dritte Schritt besteht darin, den integrierten Schaltkreisen genügend Raum oder Raum zum Atmen zu geben.

Es gibt den Komponenten genügend Abstand zueinander und verbessert so die Funktionsweise.

Wenn Sie gut planen, sparen Sie viel Zeit beim Platzieren von Komponenten.

Achten Sie beim Platzieren der Komponenten darauf, dass ähnliche Komponenten in dieselbe Richtung zeigen.

Es unterstützt den Hersteller auch bei der Installation, Inspektion und Prüfung der vorhandenen Teile.

Es ist ein kritischer Prozess, wenn es um die Oberflächenmontage des Bauteils mit dem Prozess des Wellenlötens geht.

Der nächste Schritt umfasst das Gruppieren der Teile, die bei der Minimierung der Verbindungspfade helfen. Es wird das Anschließen der Komponenten sehr einfach und ohne großen Stress machen.

Achten Sie darauf, beim Platzieren der Bauteile zuerst mit den Bauteilen am Rand zu beginnen.

Es hilft dabei, Bewegungen der Komponenten während mechanischer Einhausungen zu verhindern.

Außerdem erleichtert es die Platzierung der Schalter, Anschlüsse, USB-Ports und Buchsen neben anderen Komponenten.

Überlappen Sie die Teile nicht, indem Sie Ecken schneiden, wenn Sie kleine Platten auf der Teilekontur oder den Pads verwenden.

Halten Sie einen guten Abstand zwischen den Pfaden von etwa 40 mil ein, um eine reibungslose elektrische Verbindung zu gewährleisten.

Dies trägt dazu bei, einen besseren Stromfluss aufrechtzuerhalten, ohne Pfade zu kreuzen, die Kurzschlüsse verursachen können.

Wenn Sie auf einer einfachen Platine arbeiten, platzieren Sie die Komponenten auf einer einzigen Ebene. Wenn Sie sie auf einem Teil der Schicht platzieren, werden die Kosten und die Zeit für die Platzierung reduziert.

Denken Sie daran, die Stifte der integrierten Schaltung und die polarisierten Komponenten in einer ähnlichen Richtung zu platzieren.

Stellen Sie sicher, dass die Komponenten, die Sie platzieren, mit den Platzierungen auf dem Schaltplan übereinstimmen. Der Schaltplan sollte als Richtlinie für die Platzierung der Komponenten auf der Platine dienen.

FR4 PCB Vs. MCPCB – Ultimativer Vergleich

Die Metallkern-Leiterplatte ist ein Ersatz für die Standard-Leiterplatte.

Das bedeutet, dass das Metallsubstrat der MCPCB das FR4-Substrat auf der Standardleiterplatte ersetzt.

Der FR4 hat das Problem der Wärmeentwicklung, daher wird der Metallkern als Ersatz für das FR4-Substrat kommen.

FR4 PCBFR4 PCB

 Es gibt einen Unterschied zwischen der FR4-Leiterplatte und der MCPCB in Bezug auf verschiedene Faktoren wie folgt:

· Leitfähigkeit

Die Metallkern-Leiterplatten sind bessere Leiter im Vergleich zu den FR4-Leiterplatten.

Dies liegt an dem Material, das sie bei der Herstellung der MCPCBs verwenden, die bessere Leiter sind als der FR4.

Kupfer, Aluminium und Eisen sind somit bessere Wärmeleiter als das FR4-Substrat.

Diese Funktion der Leitfähigkeit macht MCPCBs besser in der Wärmeableitung im Vergleich zu FR4-Leiterplatten.

Es ermöglicht auch, dass die Metallkern-Leiterplatten besser funktionieren und länger halten als FR4-Leiterplatten.

· Durchkontaktierte Löcher

Die FR4-Leiterplatte verwendet nach Möglichkeit Durchgangslöcher und die Durchgangslochkomponenten.

In der Metallkern-Leiterplatte finden Sie keine Durchgangslöcher in einschichtigen MCPCBs. Alle Komponenten des Geräts sind oberflächenmontiert.

·Wärmeentlastung

MCPCBs sind im Vergleich zu den FR4-Leiterplatten in Bezug auf die Wärmeableitung besser.

Dies liegt an der Art des Materials, das Sie in den Metallkern-Leiterplatten finden.

Das Metallsubstrat, das Sie in einer Metallkern-Leiterplatte finden, besteht aus besser beheizten Leitern.

Die Tatsache, dass es Wärme besser leitet als das FR4-Substrat, sorgt für eine bessere Wärmeentlastung.

Es trägt dazu bei, die Wärme schneller vom Gerät abzuleiten als die FR4-Geräte. Es ist der Faktor, der es zu einem besseren Gerät zur thermischen Entlastung macht.

FR4 ist zur thermischen Entlastung auf Durchkontaktierungen angewiesen, wodurch die Wärmeableitung langsamer wird.

·Lötmaske

Beim FR4 sind die Lötmasken auf beiden Seiten der Platine in dunklen Farben wie Rot oder Blau gehalten.

Bei Metallkern-Leiterplatten findet man in vielen Fällen ausschließlich Whiteboards.

Dies ist insbesondere bei den Licht emittierenden Diodenanwendungen der Fall.

·Dicke

Der FR4 hat viele verschiedene Dicken, da Sie verschiedene Schichten übereinander stapeln müssen.

In der MCPCB ist die Dicke abhängig von der Dicke des verwendeten Metallmaterials unter der Grenze.

·Bearbeitungsprozess

Die Bearbeitungsprozesse in FR4 und MCPCB sind die gleichen, mit Ausnahme des V-Ritzprozesses. Beim V-Score-Prozess des MCPCB verwenden Sie die Diamantbeschichtung für die Bohrer, um das Metall zu bohren.

Hauptanwendungen von Metallkern-Leiterplatten

Metallkern-Leiterplatten sind in bestimmten Anwendungen wichtig, die im Betrieb oft viel Wärme erzeugen.

Der Metallkern hilft bei der Ableitung der Wärme, die sich während des Betriebsvorgangs aufbaut. Hersteller verwenden es, um die gute Leistung des Geräts zu erhalten und für längere Betriebszeiten.

Hochleistungs-LED auf Metallkern-Leiterplatte

Hochleistungs-LED auf Metallkernplatine

Die Hauptanwendung der Metallkern-Leiterplatte ist:

  • Audiogeräte wie Verstärker (Ein- und Ausgang), Audioverstärker, symmetrische Verstärker, Vorverstärker, Leistungsverstärker und andere.
  • Ausrüstung für eine Stromversorgung wie unter anderem Schaltregler, SW-Einsteller, DC/AC-Wandler.
  • Geräte für die elektronische Kommunikation wie Filterschaltungen, Frequenzverstärker und elektrische Telegrafie.
  • Automatisierungsgeräte im Büro wie Motorantriebe
  • Computer und andere Computergeräte wie Stromversorgungsgeräte und CPU-Motherboards
  • Leistungsmodule wie Solid-Relais, Wandler, Gleichrichterbrücken und so weiter
  • Laternen und Lampen fördern unter anderem Energiesparlampen, LED-Lampen.

Fazit

Metalcore-Leiterplatten sind das nächste große Ding und könnten als Ersatz für die anderen verfügbaren Platinen kommen.

Es ist Zeit für Sie, von den anderen Platinen zu wechseln und die Metallkern-Leiterplatte anzunehmen.

Es spart Ihnen Geld und verlängert auch die Lebensdauer Ihrer Geräte.

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