Metal core pcb baskı devre kartları kısaca FR4 malzemesinin termal ısı sınırlamalarının üstesinden gelmek için geliştirilen teknolojidir. Baskı devre kartlarınızın yüksek sıcaklık seviyelerinde çalışması gerekiyorsa metal pcb malzemesi örneğin alüminyum malzeme seçimi FR4 pcb üretim malzemesinden daha iyi bir seçimdir. Metal çekirdek PCB (MCPCB) veya izoleli metal yüzey (IMS PCB), metal tabanlı PCB baskı devre kartı türleridir.

MCPCB üretiminde yüksek ısıl iletkenliğine sahip metal üzerine, özel bir dielectric kullanarak bakır ile gövde malzemesi arasında elektriksel izolasyon sağlanıyor. Genel metal malzemeler alüminyum, bakır ve demir olabiliyor. Metal alışımlı PCB üretiminde metal malzemelerden en yaygın olarak kullanılanı alüminyumdur. Bu tür PCB’ler genellikle Türkiye’de pcb sektöründe Alüminyum PCB olarak bilinir.

Metal Core PCB Teknolojileri

Tek katmanlı, çift katmanlı ve çok katmanlı PCB’ler olarak metal core pcb türleri mevcuttur. Metal core pcb üretim seçimler kişisel PCB uygulama ihtiyaçlarına
bağlı veya pcb projesine bağlı olarak üretim aşamasında değişkenlik gösteriyor. Metal core pcb üretiminde proje üzerinde katman arttıkça maliyetiniz yukarı yönde yükselmektedir.

METAL CORE PCB STACK-UPS TEK KATMAN

Metal core yani alüminyum pcb’ler de metalik taban ısıyı soğutucuya, bir montaj yüzeyine veya doğrudan havaya aktarır. Metal core alüminyum pcb baskı devre kartlarında malzemeler tek yüzeye yerleştirilerek devre kartı dizgi prosesleri tamamlanıyor.

Metal Çekirdekli PCB’nin Avantajları

Yalıtılmış metal yüzey teknolojisi, yani metal core pcb’ler bir pcb projesi uygulamasında büyük bir ısı dağılımı gerektirdiğinde ısı yalıtımı bakımından tasarımcılara ve pcb projesi geliştiren mühendislere harika bir avantaj listesi sunar. Çoğu mühendis ve tasarımcı, FR4 PCB’lere kıyasla avantajlarından yararlanmak için metal PCB kartı yani alüminyum pcb tasarımları üzerine projelerini inşaa ederler.

Metal core pcb tasarımları daha düşük bir termal direnç için yüksek termal iletkenliğe sahip bir dielektrik polimer tabakasını entegre edebilir . Alüminyum PCB devre kartları FR4 PCB’lere göre 9 kata kadar daha hızlı ısı transfer edebilir. Isıyı dağıtarak, ısı üreten bileşenleri daha soğuk tutarak devre kartının performansını ve ömrünün uzun olmasını sağlar.

Metal core alüminyum pcb üretiminde özel üretim teknik ve kapsamlı prosesler ile delik içleri kaplama (PTH) yapılabiliyor. Böylece pcb üzerine dizilecek olan SMT ve THT bileşenleri her iki tarafa rahatça yerleştirilebilir. Metal core pcb yani alüminyum baskı devre kartlarında SMT bileşenleri yalnızca bir tarafa yerleştiriliyor. THT bileşenlerine şu an için tasarım ve dizgi aşamasında dizgi ve montaj işlemi gerçekleştirilemiyor, metal core baskı devre kartlarında dahili sinyal katmanları ile kör ve gömülü via’lar yapma imkanı bazı projelerde sağlanabilmektedir.

Metal Core PCB’ler Isıyı Nasıl Dağıtır?

Metal Core PCB’lerin ısıyı dağıtmada FR4 pertinaksa göre çok daha etkili olmasının nedeni, IC bileşenlerinden metal plakaya termal bir köprü görevi gören ve çekirdekten bir ısı emiciye otomatik olarak ısı ileten dielektrik malzemelerinden kaynaklanıyor. FR4 devre kartlarınıza yüksek ısı yapan örneğin amfi devre kartı gibi projelerde, ısıyı devre kartından aktarmak ve ısı sevyisini düşürmek için tipik bir alüminyum ısı emici yani soğutucu eklemeniz gerekir, aksi takdirde pcb baskı devre kartı projeniz potansiyel olarak zararlı ve yüksek sıcak noktalara ulaşarak projenin yanmasına veya bozulmasına neden olacaktır.,

Metal Core PCB’ler Üzerinde Önemli Noktalar

Termal İletkenlik

FR4, tipik olarak 0.3W civarında düşük termal iletkenliğe sahipken, Aluminyumda ise; 0.5W-4.0W arasında değişen, en yaygın olarak 1.0W civarında tercih ediliyor.

Delikiçi Kaplama (PTH)

Metal core PCB’de, tek-katmanlı PCB için kaplanmış delikler mevcut değildir. Genelde tek yüzeye malzemeler konulur.
PTH uygulama maliyeti alüminyum pcb üretiminde delik içi kaplama kimyasal maliyetleri aşırı yüksektir. PCB projesinde gereklilik yok ise çift katman çok fazla tercih edilmez.

Lehim Maskesi

PCB lehim maskeleri genellikle koyu renklerdir. (yeşil, mavi, kırmızı, siyah.) Genellikle her iki yüzeye uygulanır. MCPCB lehim maskesi LED panoları için neredeyse tamamen beyazdır. Yalnızca bakırın olduğu yüzeye uygulanır. Kalınlık: Genel PCB’ler çeşitli malzeme kombinasyonları ve katman sayıları kullanılarak çok çeşitli kalınlıklara sahiptir. MCPCB kalınlık değişimi mevcut destek plakası kalınlıkları ve dielektrik tabaka kalınlıkları ile sınırlıdır.

LED aydınlatma, ses frekansı aparatları ve iletişim elektronik ekipmanı projeleri için Türkiye’de ve dünyada kullanılırlar.

Tercih Edilen Genel Uygulamalar

Aydınlatma Sektörü

LED Işık sektörü metal core yani alüminyum PCB’nin en büyük kullanıcısıdır.

Güç Kaynağı

Anahtarlama regülatörü, DC / AC dönüştürücü, SW regülatörü, güç modülleri, güç dönüştürücüler

Otomobil Sektörü

Elektronik regülatör, ateşleme sistemleri, otomobil güç kontrolörleri, otomobil aydınlatma ve led far sistemleri.

Metal core pcb baskı devre kartları kısaca yüksek ısı dayanımına ihtiyaç duyan projelerde tercih edilmektedir. Alüminyum pcb üretim ve satın alma fiyatı FR4 pcb fiyatlarına göre çok daha ekonomiktir. Türkiye’de yüksek ısı dayanımı ve dağıtımına ihtiyaç duyan projeler geliştirecekseniz sizlerde Alüminyum pcb metal core pcb tasarım projelerini tercih edebilirsiniz.