Circuit imprimé à noyau métallique

Un circuit imprimé à âme métallique (MCPCB), également appelé « Metal Core Printed Circuit Board » (MCPCB), est un type de circuit imprimé qui utilise une âme métallique à la place du matériau FR4 traditionnel comme substrat. Le noyau métallique offre une meilleure conductivité thermique et une meilleure dissipation de la chaleur, ce qui rend les MCPCB adaptés aux applications dans lesquelles des composants de forte puissance génèrent une chaleur importante.

La principale différence réside dans le substrat. Le FR-4 utilise une résine époxy renforcée de fibres de verre pour l'isolation. Les MCPCB, en revanche, utilisent un substrat métallique (aluminium ou cuivre) et une fine couche diélectrique thermoconductrice, ce qui permet une dissipation de la chaleur nettement plus rapide que celle du FR-4.

Oui, mais il y a des limites. Si les MCPCB standard sont unifaciales, il existe toutefois des versions multicouches. Ces versions multicouches consistent généralement à stratifier des couches de circuit sur une ou les deux faces du noyau métallique et utilisent des préimprégnés spéciaux ainsi que des matériaux thermoconducteurs pour assurer le transfert de chaleur.

Geyuan Electronics propose des services complets de personnalisation pour vos circuits imprimés à noyau métallique. Que vous ayez besoin de formes non standard, de dimensions sur mesure ou de configurations de trous spécifiques, nous pouvons adapter nos conceptions à vos besoins.

Nous garantissons l'efficacité thermique de nos circuits imprimés MCPCB grâce à une simulation thermique avancée et à une conception précise des vias thermiques. Des couches diélectriques soigneusement conçues, une épaisseur de feuille de cuivre optimisée et des vias thermiques permettent un transfert de chaleur efficace, tandis que nos processus de test rigoureux garantissent que chaque carte fonctionne de manière optimale dans des conditions de température élevée.

Le délai de livraison des circuits imprimés à noyau métallique sur mesure de Geyuan Electronics dépend de la complexité et du volume de la commande. Pour les circuits imprimés à noyau métallique standard à livraison rapide, nous pouvons généralement honorer la commande dans un délai de 3 à 5 jours ouvrés. Les commandes plus complexes ou de plus grand volume peuvent nécessiter un délai plus long, mais nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour garantir une livraison dans les délais.

En règle générale, l'épaisseur de la couche d'aluminium dans les circuits imprimés à noyau métallique varie entre 1,0 mm et 3,2 mm. Des dissipateurs thermiques à base métallique sont utilisés pour la dissipation thermique et la protection des composants. L'épaisseur de la couche d'aluminium dépend du type d'application du circuit imprimé et du circuit imprimé à noyau métallique. L'épaisseur de la couche diélectrique est généralement comprise entre 0,075 mm et 0,2 mm (0,003 pouce et 0,008 pouce). L'épaisseur de la couche diélectrique dépend du courant et de la tension.

Le processus de fabrication des circuits imprimés à âme métallique se déroule comme suit : ① Ponçage de la carte (brosse 500#) → ② Nettoyage → ③ Passivation → ④ Nettoyage × 3 → ⑤ Séchage → ⑥ Séchage. Ponçage de la carte : seule la surface métallique est poncée, conformément aux paramètres FR4.

En raison de la présence de la couche métallique, les circuits imprimés à âme métallique doivent suivre des processus de fabrication spécifiques. S'il s'agit d'un circuit imprimé monocouche sans transition entre les couches vers la plaque métallique, on peut utiliser un matériau diélectrique FR4 standard pour presser et lier la couche diélectrique à la plaque métallique.

Pour les structures diélectriques multicouches, il faut d'abord percer des trous dans la couche centrale métallique afin d'assurer la transition entre les couches sans provoquer de courts-circuits. Dans un premier temps, on perce des trous légèrement plus grands dans la couche métallique, puis on les remplit de gel isolant. Une fois que le gel a durci, un placage de cuivre peut être réalisé comme pour un via standard. Ensuite, les parties restantes de la structure empilée sont pressées les unes contre les autres et collées aux couches métalliques. Enfin, des trous traversants sont percés à travers l’empilement, plaqués et nettoyés.

Le premier circuit imprimé doit être inspecté afin de s'assurer qu'il ne présente ni rayures, ni surfaces recouvertes d'étain noir, ni autres défauts, et que les traces d'usure sont uniformes.

Oui. Les MCPCB sont conçus pour les environnements à forte puissance. Le noyau métallique présente une conductivité thermique élevée, ce qui empêche la surchauffe des composants et stabilise les performances des circuits à courant élevé, tels que les pilotes de moteur et les convertisseurs de puissance.

Non. Le noyau métallique est séparé du circuit par une couche isolante diélectrique. En effet, la mise à la terre du noyau métallique peut servir de blindage contre les interférences électromagnétiques et apporter une capacité plane supplémentaire, ce qui améliore l'intégrité du signal et réduit le bruit dans les conceptions à haute vitesse.

Oui, les vias métallisés (PTH) peuvent être utilisés sur des circuits imprimés à âme métallique, mais uniquement dans certaines configurations spécifiques, telles que les circuits imprimés à âme métallique double face ou multicouches. Dans ces configurations, l'âme métallique est généralement placée entre deux couches diélectriques, ce qui permet aux vias de la traverser sans entrer en contact avec l'âme conductrice.

Lorsqu’un trou d’interconnexion traverse le substrat métallique, une isolation doit être mise en place avant le placage de cuivre, par exemple en appliquant un manchon diélectrique, en remplissant le trou de résine ou en appliquant une couche d’isolation du trou d’interconnexion. Cela permet d’éviter les courts-circuits entre le trou d’interconnexion plaqué et le noyau métallique. Le diamètre des vias commence généralement à 0,2 mm, avec des tolérances de position d’environ ±0,05 mm. Il est essentiel de maintenir un écart approprié (généralement ≥ 0,3 mm) entre le via et le noyau métallique afin de garantir l’isolation électrique et l’intégrité structurelle.