Circuito stampato con anima metallica

Un circuito stampato con anima metallica (MCPCB), noto anche come circuito stampato con anima metallica (MCPCB), è un tipo di circuito stampato che utilizza un'anima metallica al posto del tradizionale materiale FR4 come substrato. L'anima metallica offre una maggiore conduttività termica e una migliore dissipazione del calore, rendendo gli MCPCB adatti ad applicazioni in cui componenti ad alta potenza generano un calore significativo.

La differenza principale risiede nel substrato. Il FR-4 utilizza resina epossidica rinforzata con fibra di vetro per l'isolamento. Gli MCPCB, invece, utilizzano un substrato metallico (alluminio o rame) e un sottile strato dielettrico termoconduttivo, il che garantisce una dissipazione del calore notevolmente più rapida rispetto al FR-4.

Sì, ma ci sono dei limiti. Sebbene gli MCPCB standard siano monofacciali, esistono anche versioni multistrato. Queste versioni multistrato prevedono in genere la laminazione degli strati circuitali su uno o entrambi i lati del nucleo metallico e utilizzano prepreg speciali e materiali termoconduttivi per garantire il trasferimento di calore.

Geyuan Electronics offre servizi completi di personalizzazione per i vostri circuiti stampati con nucleo metallico. Che abbiate bisogno di forme non standard, dimensioni personalizzate o configurazioni specifiche dei fori, siamo in grado di adattare i progetti alle vostre esigenze.

Garantiamo l'efficienza termica dei nostri MCPCB grazie a simulazioni termiche avanzate e a una progettazione accurata dei via termici. Gli strati dielettrici, lo spessore della lamina di rame e i via termici, progettati con cura, consentono un trasferimento efficiente del calore, mentre i nostri rigorosi processi di collaudo assicurano che ogni scheda funzioni in modo ottimale in condizioni di alta temperatura.

I tempi di consegna dei PCB con nucleo metallico personalizzati di Geyuan Electronics dipendono dalla complessità e dalla quantità dell'ordine. Per i PCB con nucleo metallico standard a consegna rapida, siamo in genere in grado di evadere l'ordine entro 3-5 giorni lavorativi. Gli ordini più complessi o di grandi volumi potrebbero richiedere tempi più lunghi, ma collaboriamo strettamente con i nostri clienti per garantire la consegna puntuale.

In genere, lo spessore dello strato di alluminio nei PCB con anima metallica varia da 1,0 mm a 3,2 mm. Per la dissipazione del calore e la protezione dei componenti vengono utilizzati dissipatori di calore con base metallica. Lo spessore dello strato di alluminio dipende dal tipo di applicazione del circuito stampato e dal PCB con anima metallica. Lo spessore dello strato dielettrico è in genere compreso tra 0,075 mm e 0,2 mm (da 0,003 pollici a 0,008 pollici). Lo spessore dello strato dielettrico dipende dalla corrente e dalla tensione.

Il processo di produzione dei circuiti stampati con anima metallica è il seguente: ① Levigatura della scheda (spazzola 500#) → ② Pulizia → ③ Passivazione → ④ Pulizia × 3 → ⑤ Asciugatura → ⑥ Asciugatura. Levigatura della scheda: viene levigata solo la superficie metallica, in base ai parametri FR4.

A causa della presenza dello strato metallico, i PCB con anima metallica devono seguire specifici flussi di lavorazione. Se il circuito stampato è monostrato e non presenta una transizione interstrato verso la scheda metallica, è possibile utilizzare il materiale dielettrico standard FR4 per pressare e incollare lo strato dielettrico alla scheda metallica.

Nel caso delle strutture a impilamento dielettrico multistrato, è necessario praticare dei fori nello strato metallico centrale per consentire la transizione tra gli strati senza causare cortocircuiti. Innanzitutto, vengono praticati dei fori leggermente più grandi nello strato metallico, che vengono poi riempiti con gel isolante. Una volta che il gel si è indurito e solidificato, è possibile eseguire la placcatura in rame come per un via standard. Successivamente, le parti rimanenti della struttura a strati vengono pressate insieme e incollate agli strati metallici. Infine, vengono praticati fori passanti attraverso la struttura, placcati e puliti.

Il primo circuito stampato deve essere ispezionato per assicurarsi che sia privo di graffi, superfici di stagno nero, altri difetti e segni di usura uniformi.

Sì. Gli MCPCB sono progettati per ambienti ad alta potenza. Il nucleo metallico presenta un’elevata conduttività termica, che impedisce il surriscaldamento dei componenti e stabilizza le prestazioni dei circuiti ad alta corrente, come i driver per motori e i convertitori di potenza.

No. Il nucleo metallico è separato dal circuito da uno strato isolante dielettrico. Infatti, la messa a terra del nucleo metallico può fungere da schermatura contro le interferenze elettromagnetiche e fornire una capacità planare aggiuntiva, migliorando così l'integrità del segnale e riducendo il rumore nei progetti ad alta velocità.

Sì, i fori passanti placcati (PTH) possono essere utilizzati sui PCB con anima metallica, ma solo in strutture specifiche, come i PCB con anima metallica a doppia faccia o multistrato. In questi progetti, l’anima metallica è solitamente posizionata tra due strati dielettrici, consentendo ai fori passanti di attraversarla senza entrare in contatto con l’anima conduttiva.

Quando un via interseca il substrato metallico, è necessario applicare un isolamento prima della placcatura in rame, ad esempio rivestendo il via con un manicotto dielettrico, riempiendolo con resina o applicando uno strato isolante. Ciò impedisce il verificarsi di cortocircuiti tra il via placcato e il nucleo metallico. I diametri dei fori di collegamento partono in genere da 0,2 mm, con tolleranze di posizione di circa ±0,05 mm. Mantenere una distanza adeguata (in genere ≥0,3 mm) tra il foro di collegamento e il nucleo metallico è fondamentale per garantire l’isolamento elettrico e l’integrità strutturale.