Fórum
Prihláste sa k svojmu účtu, pokiaľ ho máte. Alebo kliknite tu pokiaľ ho ešte nemáte a prajete si ho vytvoriť - je to jednoduché a získate mnoho výhod.

Čo by ste mali vedieť o DPS s kovovým jadrom

Čo by ste mali vedieť o DPS s kovovým jadrom

Dosky plošných spojov s kovovým jadrom alebo bežne známe ako MCPCB sú triedou dosiek s plošnými spojmi (PCB), ktoré obsahujú kov ako základný materiál v porovnaní s konvenčným FR4. Jadro, alebo substrát je navrhnuté tak, aby presmerovalo teplo z komponentov. Dosahuje sa tak pomocou kovového jadra stanovenej hrúbky, ktoré pomáha pri odvode tepla. V tomto článku vám povieme viac o DPS s kovovým jadrom a o tom, aké je och použitie.

Vlastnosti PCB dosky s kovovým jadrom

V tejto časti sa pozrieme na vlastnosti MCPCB,

  •     Materiál DPS s kovovým jadrom

Na výrobu kovového jadra sa väčšinou používa hliník, v tomto prípade je známy ako PCB s hliníkovým jadrom. Meď však tiež môžeme použiť na výrobu kovového jadra, v tomto prípade je to známe ako PCB s medeným jadrom. Môžeme použiť aj iné vodivé kovy a zmesi špeciálnych zliatin.

  •     Hrúbka DPS s kovovým jadrom

Ak použijeme ako kovové jadro hliník, jeho hrúbka je 0,8 - 2,0 mm. Ak však ako kovové jadro použijeme meď, jej hrúbka je 1 - 5 mm. Kovové jadrá sa však môžu od týchto rozmerov odchýliť. Takže sú možné hrubšie a tenšie platne.

  •     Tepelná vodivosť DPS ​​s kovovým jadrom

Tepelná vodivosť materiálu ukazuje, ako umožňuje, aby ním pretekalo teplo. Týka sa to schopnosti materiálu odvádzať teplo. Tepelná vodivosť PCB s kovovým jadrom je obvykle medzi 1,5 W / (m · K) a 2,0 W / (m · K)

  •     Peelingová pevnosť kovového jadra PCB

Je to sila potrebná na odstránenie materiálu z pripojeného povrchu. Pevnosť pri odlupovaní MCPCB je zvyčajne vyššia ako 9 lb / in.

Hrúbka hliníka 0.8-2.0mm
Tepelná vodivosť 1.5W – 2.0W/(m·K)
Peelingová pevnosť >9lb/in
Rezistivita spájkovania SF: 288℃, >180 sec
Prierazné napätie >3000v
Dielektrický uhol straty 0.03
Horľavosť UL 94V-0

 

Výhody a vlastnosti DPS s kovovým jadrom

  • Ak PCB obsahuje aktívne zložky, ktoré generujú veľké množstvo tepla, potom potrebujeme PCB, ktorá dokáže toto teplo účinne vyžiariť bez toho aby sa tepelne poškosila.
  • Obvykle sa pri výrobe vnútorných substrátov používa materiál FR4, ovšem tento materiál je relatívne zlým tepelným vodičom. Teplo sa preto obvykle rozptýli z aktívnych zložiek cez tepelné polia a priechody. To zvyšuje výrobné náklady a výrobné kroky.
  • Na druhej strane, keď použijeme kovové jadro ktoré má vyššiu tepelnú vodivosť, je tomuto materiálu ľahšie odvádzať teplo z aktívnych komponentov produkujúcich starové teplo. Pri tomto materiále je teplo rozložené a odvádzané rovnomernejšie. To umožňuje efektívne zabrániť vzniku horúcich miest, ktoré sa môžu tvoriť na konvenčných PCB.
  • Lamináty, ktoré sa používajú v PCB s kovovým jadrom, umožňujú rýchlejšie odvádzanie tepla v porovnaní s FR4. To umožňuje udržiavať aktívne komponenty chladnejšie, a preto sa zvyšuje ich výkon a aj životnosť. MCPCB  teda napomáha zlepšovať spoľahlivosť zariadení, ktoré pracujú pri vysokých teplotách.

PCB s kovovým jadrom verzus štandardná PCB

V tejto časti urobíme porovnanie medzi MCPCB a štandardnou DPS.

  •     Vodivosť

Štandardná PCB má nízku tepelnú vodivosť okolo 0,3 W. Zatiaľ čo MCPCB má vyššiu tepelnú vodivosť v rozmedzí 1 - 2 W.

  •     Pokovované otvory

V štandardných DPS často musíme používať pokovované otvory. V MCPCB ich však nevyhnutne nepotrebujeme.

  •     Tepelná krivka alebo odvod tepla

Na štandardnej DPS musíme použiť priechody na odvádzanie tepla. To znamená, že je nutné vykonať dlhšie cykly vŕtania a ďalšie pomocné procesy. MCPCB však nevyžaduje vŕtanie, pokovovanie alebo nanášanie. Dôvodom je, že kovové jadro umožňuje účinné tepelné odľahčenie a odvod tepla.

  •     Spájkovacia maska

Spájkovacia maska ​​je obvykle tmavá v štandardných DPS. Takže farby sú zvyčajne čierna, zelená, modrá a červená. Preto nanášame spájkovaciu masku na hornú a dolnú časť. Na druhej strane, v MCPCB nanášame spájkovaciu masku iba na vrchnú časť a má obvykle bielu farbu.

  •     Hrúbka

Štandardné dosky plošných spojov majú širokú škálu hrúbok vďaka použitiu vrstiev a rôznych kombinácií materiálov. Avšak zmena hrúbky v MCPCB je zvyčajne obmedzená kvôli dostupným hrúbkam dielektrického materiálu  nosnej dosky.

  •     Proces obrábania

Štandardné DPS používajú bežné obrábacie procesy, ako sú frézovanie, zahĺbovanie, vŕtanie a bodovanie. Potrebujeme však diamantom potiahnutý pílový list na delenie MCPCB. Dôvodom je, že rezanie kovov vyžaduje ostré nástroje.

  Štandardná PCB Metal Core PCB
Tepelná vodivosť 0.3W 1-2W
Prekovené otvory Vyžadované Nevyžadované
Odvod tepla Tepelnými plochami na PCB Metal Core
Spájkovacia maska Tmavá farba Biela farba
Hrúbka Široký rozsah hrúbok Limitovaná
Strojné opracovanie Bežné nástroje Špeciálne nástroje

   

Aplikácie PCB s kovovým jadrom

V tejto časti sa pozrieme na niektoré z aplikácií MCPB.

  • Vojenský a letecký a kozmický priemysel

DPS vo vojenských a leteckých aplikáciách musia vydržať extrémne teploty, tepelné cykly a vlhkosť. Okrem toho musia znášať časté mechanické otrasy. Preto používanie tohoto materiálu je na mieste, nakoľko spĺňajú tieto požiadavky na služby a umožňujú väčšiu štrukturálnu integritu. Systém je preto schopný odolávať väčším mechanickým nárazom. Tepelná vodivosť MCPCB je vysoká. Na týchto doskách je preto rovnomerné rozloženie teploty. Sú teda lepšie odolné voči tepelnému cyklovaniu, a tak zabraňujú tvorbe horúcich miest v blízkosti aktívnych zložiek.

  • Osvetlenie a LED

MCPCB sú často vhodné pre také aplikácie, ktoré generujú veľké množstvo tepla, ktoré pomocou konvenčných ventilátorov nedokážeme eliminovať. Preto je realizovateľné vodivé chladenie pomocou technológie PCB s kovovým jadrom veľmi vhodnou alternatívou voči konvenčným metódam chladenia. MCPCB často nachádzame v technológiách LED, pretože nám umožňujú znižovať počet diód LED potrebných na výrobu určitého množstva osvetlenia. Výkonové LED diódy ovšem uvoľňujú veľa tepla. Použitie MCPCB v týchto LED produktoch nám umožňuje znížiť množstvo stratového  tepla.

Zdroj : Internet, rôzne.



     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár. Pridáte prvý? Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.
Webwiki Button Seo servis Diallix.net VN-Experimenty