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Fabricant de MCPCB

MCPCB : circuit imprimé avec substrat métallique

MCPCBqui signifie PCB à noyau métalliqueUn circuit imprimé de type "PCB" est exactement comme son nom l'indique : son noyau est constitué de métal, généralement de l'aluminium ou du cuivre. Ce type de PCB a été initialement développé dans les années 1960 pour répondre aux limitations des circuits imprimés. FR4 ou d'autres matériaux traditionnels dans les applications à haute puissance et à haute température. Les MCPCB présentent une conductivité thermique allant de 1W/m-K à 9W/m-K, ce qui permet une dissipation efficace de la chaleur, grâce à leur noyau métallique intégré.

Meilleur fabricant de MCPCB

FS Technology est un fabricant chinois de PCB et de PCBA qui possède une expertise dans la fabrication et le traitement de divers projets, y compris les MCPCB. Si vous avez des exigences en matière de projets, vous pouvez consulter notre site Web. Capacités de fabrication de PCB ou contactez-nous pour obtenir le meilleur devis.

Nous pouvons fournir des prototypes de circuits imprimés à noyau métallique ou des activités de production de masse à nos clients dans toutes les régions du monde. Les matériaux de substrat que nous utilisons généralement sont des alliages d'acier, du cuivre ou de l'aluminium, et ces produits peuvent être utilisés dans divers domaines tels que l'éclairage, l'automobile, les télécommunications, l'électronique de puissance, etc.

Pour améliorer la qualité de la production des projets, FS Technology propose une gamme de solutions d'ingénierie, notamment :

  • Modélisation de l'impédance contrôlée : Si votre MCPCB nécessite une impédance contrôlée, la modélisation de l'impédance contrôlée est une excellente technologie pour la conception et l'analyse des circuits électroniques. Elle garantit que les cartes produites peuvent fonctionner dans des environnements allant de 100 MHz à 3 GHz.
  • RDC : S'assurer que la disposition des composants est conforme aux paramètres et aux règles de conception nécessaires après avoir reçu les fichiers de conception est une approche responsable d'un projet. L'équipe d'ingénieurs de FS Technology peut optimiser votre disposition afin de tirer le meilleur parti de l'espace disponible sur le circuit imprimé.
  • DFM: FS Technology met l'accent sur la fluidité de l'ensemble du processus, en s'attachant à soutenir les meilleures pratiques de fabrication afin de garantir une qualité exceptionnelle des circuits imprimés.
  • Conversion de fichiers : Dans certains cas, il peut être nécessaire de convertir d'anciens fichiers DFX ou DWG générés par la CAO en fichiers plus complexes. Fichiers Gerber. Les services de FS Technology permettent de réaliser rapidement la conversion des fichiers DWX et DWG, ce qui simplifie le processus de conception et accélère la livraison des circuits imprimés.

Facteurs clés de succès de la MCPCB

Le choix du matériau du substrat influe considérablement sur le niveau de difficulté du traitement des circuits imprimés. Par exemple, le FR4 est facile à traiter, les céramiques posent des problèmes pour la construction de multicouches et les métaux présentent une rigidité inhérente. Nous examinerons ci-dessous les facteurs clés de la réussite des projets de circuits imprimés à support métallique, tant du point de vue de la conception que de la fabrication.

Noyau métallique

Circuit imprimé composé de deux noyaux métalliques

Comme les autres circuits imprimés, le MCPCB a une structure similaire, notamment masques de soudureles couches de circuit, les couches de cuivre et les couches diélectriques. La différence essentielle réside dans l'utilisation du métal dans la couche centrale. Il est donc essentiel de comprendre les caractéristiques du métal utilisé et de l'adapter aux exigences du projet pour que la conception soit réussie. Nous présentons ici les matériaux de l'âme en aluminium et de l'âme en cuivre.

Noyau en aluminium : Également connu sous le nom de PCB en aluminium ou substrat d'aluminium, la couche centrale d'aluminium est prise en sandwich entre une couche de matériau diélectrique et une couche de lignes de traçage en cuivre. Il se présente généralement sous la forme d'un matériau blanc argenté et est largement utilisé dans les applications d'éclairage par LED. Il dissipe efficacement la chaleur du circuit vers l'environnement. Ses avantages sont une excellente conductivité thermique, un meilleur rapport coût-performance et une facilité de fabrication.

Noyau de cuivre : Également appelée PCB en cuivre ou substrat en cuivre, la couche centrale en cuivre est prise en sandwich entre une couche de matériau diélectrique et une couche de lignes de traçage en cuivre. Ce matériau présente d'excellentes propriétés de conductivité électrique, de résistance mécanique et de blindage électromagnétique, ce qui le rend adapté aux circuits RF et aux applications à haute fréquence. Toutefois, il est important de noter qu'il est plus difficile à traiter et que son coût est plus élevé. Les matériaux à âme en cuivre ont généralement un aspect brun rougeâtre à brun clair. Dans la fabrication électronique, une fine couche d'or ou d'étain est souvent déposée sur la surface du cuivre pour empêcher l'oxydation, ce qui lui donne un aspect doré ou argenté.

Conception

PCB à revêtement métallique offre généralement de la rigidité parce que les matériaux métalliques sont plus fiables et peuvent résister à des contraintes physiques telles que les vibrations, la flexion et les impacts mécaniques. Par conséquent, en termes de fiabilité, les concepteurs ne doivent pas s'inquiéter outre mesure, car ils se concentrent généralement sur les performances électriques et les capacités thermiques.

Un concept connexe est la constante diélectrique, qui décrit la capacité du matériau à stocker l'énergie électrique dans un champ électrique. Dans les cartes à âme métallique, la constante diélectrique de la couche isolante affecte l'impédance de la carte, la transmission du signal et les opérations électriques. Par conséquent, l'utilisation de matériaux diélectriques précis avec des constantes diélectriques bonnes et stables est cruciale pour garantir la qualité du signal et éviter les pertes électriques.

La couche diélectrique est une couche d'isolation électrique entre les couches conductrices et joue un rôle crucial dans la gestion de la chaleur en dissipant efficacement la chaleur des composants. L'épaisseur de la couche diélectrique est un élément essentiel de la conception. Les diélectriques minces permettent d'améliorer le transfert de chaleur mais peuvent affecter l'isolation électrique. Les couches diélectriques plus épaisses peuvent améliorer l'isolation, mais elles risquent de réduire la conductivité thermique. Les concepteurs doivent optimiser l'épaisseur du diélectrique en fonction des exigences thermiques et électriques du projet.

Un autre concept est la conductivité thermique, qui définit la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. Les matériaux à forte conductivité thermique, tels que l'aluminium, peuvent transférer efficacement la chaleur des composants électroniques vers le noyau métallique, qui agit comme un dissipateur de chaleur. L'utilisation de matériaux ayant une bonne conductivité thermique permet de dissiper efficacement la chaleur, d'éviter la surchauffe et de prolonger la durée de vie du circuit.

Des paramètres favorables à la taille des traces, tels que la largeur et l'espacement des traces, sont également essentiels. Ces paramètres affectent la capacité de transport de courant des traces. Des traces plus larges peuvent supporter des courants plus élevés sans surchauffe, tandis qu'un espacement approprié des traces peut empêcher les interférences électriques ou les courts-circuits. Par conséquent, un examen attentif des choix de largeur et d'espacement des traces peut garantir que le MCPCB peut effectivement supporter le courant sans avoir d'impact négatif sur le fonctionnement des dispositifs ou des circuits.

Fabrication

La fabrication de circuits imprimés en métal s'accompagne en effet d'une plus grande complexité par rapport aux matériaux conventionnels. C'est pourquoi il est essentiel de s'associer à des fabricants professionnels tels que FS Technology pour obtenir un traitement et une assistance spécialisés.

L'une des principales raisons pour lesquelles les utilisateurs optent pour le métal comme matériau de substrat pour les circuits imprimés est sa conductivité thermique exceptionnelle. Il est donc essentiel pour les fabricants de veiller à ce que le processus de fabrication ne compromette pas les propriétés de dissipation thermique du noyau métallique. FS Technology recommande l'utilisation de pré-imprégnés thermiques haute performance pour améliorer la dissipation thermique globale. Ces pré-imprégnés contiennent généralement des particules conductrices de chaleur comme l'oxyde d'aluminium. Toutefois, pour les projets sensibles aux coûts, il convient d'examiner attentivement la question, car le coût de fabrication des PCB métallique est généralement plus élevé, et les pré-imprégnés à haute conductivité thermique peuvent encore augmenter le coût.

Une autre considération cruciale est de savoir comment lier solidement l'âme métallique, la couche d'isolation et les couches de feuilles de cuivre. Ce processus implique l'utilisation d'adhésifs et une stratification à haute température et à haute pression. Étant donné que les substrats métalliques sont généralement durs et que les coefficients de dilatation thermique du métal et des matériaux isolants sont différents, une mauvaise manipulation peut entraîner une délamination entre les couches. C'est pourquoi les fabricants doivent opter pour des adhésifs plus résistants et exercer un contrôle précis sur la température et la pression de l'équipement de laminage.

Dans le Processus de fabrication des PCBL'usinage CNC est indispensable pour des opérations telles que le perçage et le fraisage. Toutefois, en raison de la dureté élevée des substrats métalliques, la coupe à grande vitesse peut générer une chaleur excessive, susceptible d'affecter négativement les outils et le matériau du substrat. Il est donc nécessaire de sélectionner des outils plus résistants à l'usure et plus robustes, de planifier correctement les séquences de coupe et d'utiliser la lubrification et le refroidissement pour réduire l'accumulation de chaleur.

Types de MCPCB

FS Technology peut fournir des solutions pour divers projets, grâce à sa capacité à proposer différents types de PCB à substrat métallique. Nous vous les présentons ici !

D'une seule couche à plusieurs couches

Simple couche / simple face

MCPCB à couche unique

La structure MCPCB monocouche/uniface est la plus simple, les composants et les connexions de circuit n'apparaissant que sur une seule face, généralement la face inférieure. Cette structure est facile à fabriquer et presque tous les fabricants de circuits imprimés métalliques peuvent la produire. En raison de son coût de fabrication relativement faible, elle convient à des applications peu coûteuses. Un exemple courant est celui de l'équipement audio, où le MCPCB simple couche/simple face offre une bonne efficacité thermique et une bonne résistance mécanique.

Double couche/double face

Ce type de circuit imprimé à noyau métallique s'appuie sur la base monocouche/uniface en ajoutant une couche supérieure de lignes de traçage. Celles-ci augmentent la densité du circuit et la flexibilité pour l'assemblage des composants. La création de MCPCB double couche/double face nécessite un empilement de couches plus important pour établir des connexions sûres. Ces cartes sont généralement utilisées dans les circuits de puissance et les équipements de télécommunications.

Multicouche

Les MCPCB multicouches sont plus difficiles à fabriquer parce qu'elles comportent quatre couches de traçage ou plus, ce qui permet de réaliser des circuits complexes et des systèmes électroniques compliqués. Ces cartes comportent plusieurs couches de traces de cuivre et de matériaux isolants, interconnectées par des trous de passage plaqués pour fournir divers points de câblage. Il est essentiel de noter que Composants SMD sont généralement installables sur l'une des couches, car il y a un substrat métallique en dessous. Cette structure convient aux applications complexes, mais ne permet pas d'assurer la continuité de la production. Composants DIP.

COB

COB MCPCB

COB, ou Chip-On-Board, est une méthode unique d'assemblage de composants électroniques. Elle implique le montage direct de puces semi-conductrices nues sur le MCPCB, éliminant ainsi le besoin d'un emballage traditionnel pour les circuits intégrés. Cela signifie que la technologie COB ne réduit pas seulement le besoin d'emballage, mais offre également une disposition plus compacte des composants et une dissipation thermique exceptionnelle.

Dans les cartes à âme métallique traditionnelles, il y a une couche isolante entre les traces de cuivre et l'âme métallique, dont le coefficient de conductivité thermique est généralement compris entre 1 et 3 W/m-K. Cependant, dans les cartes à noyau métallique COB, il n'y a pas de couche isolante car le noyau métallique est directement connecté. Par conséquent, il offre un niveau plus élevé de conductivité thermique.

En tant que professionnel Entreprise de PCBAFS Technology offre une large gamme de services personnalisés Services d'assemblage de PCBNous ne nous limitons pas à la COB. Nous nous engageons à fournir des services de qualité supérieure pour votre projet. Si vous recherchez le bon fournisseur en Chine, FS Technology est là pour vous servir avec un engagement de 100%.

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