2025-04-22
金属芯PCB板,也被称为MCPCB、绝缘金属基板(IMS)或散热PCBS,是当下应用极为广泛的一种PCB板。与标准的CEM3或FR4 PCB板相比,它有着诸多显著优势,在各种工业电子设备中都发挥着重要作用。
金属芯PCB板的基本结构包含多个关键部分。最外层的阻焊膜,能够有效防止焊接过程中出现短路等问题,保护电路板的电路连接;电路层则负责承载和传输电信号,是实现各种电子功能的核心部分;铜层具有良好的导电性,能够确保电流的高效传输;介电层起到绝缘和隔离的作用,保证不同电路之间不会相互干扰;金属芯层是金属芯PCB板的独特之处,它通常由金属材料制成,为电路板提供了出色的散热和机械支撑性能;散热器则进一步增强了散热效果,确保电路板在工作过程中能够保持适宜的温度。
该PCB板所使用的基础材料并非传统的FR4或CEM3材料,而是金属。在众多金属材料中,铝因其价格较为便宜,并且具备良好的散热和传递能力,成为了最常用的金属材料之一;铜虽然价格相对昂贵,但其散热和传递能力比铝和不锈钢更为出色;不锈钢则具有较高的硬度,不过其导热系数较低。因此,在实际应用中,金属芯的选择需要根据具体的使用场合来确定,以达到最佳的性能和成本平衡。
根据金属芯的位置和走线层的不同,金属芯PCB板可以分为四种基本类型。单层MPCB板,是在一侧具有单走线层的PCB板,结构相对简单,适用于一些对电路复杂度要求不高的应用场景;双层MPCB板,在同一面上设有两个走线层,能够在一定程度上增加电路的集成度;双面MPCB板,其每一侧都有两个走线层,进一步提高了电路板的布线密度和功能实现能力;多层MPCB板,则是每块板有两层以上的结构,能够满足更为复杂的电路设计需求,广泛应用于高端电子设备中。
金属芯PCB板的应用范围极为广泛。在LED灯领域,无论是聚光灯、大电流PCB、大电流LED,还是街道安全应用以及所有使用LED的场景,都离不开金属芯PCB板的支持,它能够有效地解决LED灯在工作过程中的散热问题,延长LED灯的使用寿命;在汽车行业,电力调节器、点火工具、交换转换器、可变光学系统以及用于电动和混合动力汽车的电动机等设备中,都能看到金属芯PCB板的身影,它为汽车电子设备的稳定运行提供了可靠保障;在电源设备方面,DC DC转换器、电压调节器、高密度电源转换和开关调节器等,都需要金属芯PCB板来实现高效的电源转换和散热功能;在音频设备中,平衡、输入输出、音频、电源和前置屏蔽放大器等部分,金属芯PCB板也发挥着重要作用,能够提升音频信号的传输质量和稳定性;此外,在其他电子设备如IC阵列、半导体隔热板、IC载体芯片、太阳能电池基板、散热器和半导体制冷设备,以及家用电器中的平板显示器、电机控件,OA设备中的大型电子显示基板、热敏打印头和打印机驱动程序等方面,金属芯PCB板都有着广泛的应用。
金属芯PCB板之所以能够在众多领域得到广泛应用,主要得益于其具有的一系列优点。首先,它具有高导热率。标准的具有FR4和CEM3的PCB板,层间绝缘较弱,导热率较低,在没有适当散热措施的情况下,内部温度容易升高,进而影响内部组件的性能和寿命。而由铝制成的金属PCB板,具有出色的导热性,能够快速将热量散发出去,有助于保持内部组件的安全运行。其次,金属芯PCB板表现出良好的尺寸稳定性。与FR4或CEM3 PCB板相比,当铝PCB板被加热到30摄氏度到140 150摄氏度的温度时,其尺寸的扩展范围在2.5 3%之间,这种相对较小的尺寸变化能够确保电路板在不同温度环境下仍能保持稳定的性能。