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PCB à noyau métallique
Votre fabricant fiable de PCB à noyau métallique en Chine
- Nous réalisons vos conceptions de circuits imprimés multicouches à noyau métallique (jusqu'à 4 couches).
- Offre d'excellents résultats thermiques avec des valeurs de conductivité allant jusqu'à 10.0 W/m. K.
- Un PCB à noyau en aluminium ou un PCB à noyau en cuivre peut être choisi pour fournir la meilleure dissipation thermique.
- Sur nos cartes, vous pouvez utiliser vos applications exigeantes, telles que les LED haute puissance et les systèmes automobiles.
- Toutes nos cartes sont produites selon les normes IPC exactes pour une fiabilité maximale.
- Votre carte complète est garantie parfaite grâce à des tests électriques à 100 %, AOI et rayons X.
Vos appareils électroniques surchauffent-ils ? Un circuit imprimé à noyau métallique est la solution idéale lorsque les cartes classiques ne supportent pas la chaleur. On l'appelle aussi circuit imprimé isolé. Substrat métallique (PCB IMS)Similaire au populaire FR-4, il est doté d'un substrat métallique solide au lieu du cœur FR-4 habituel. Cette conception sécurise les composants clés en éliminant la surchauffe, en augmentant les performances et en améliorant la fiabilité. Ce guide vous expliquera comment cette technologie peut propulser votre prochain projet à un niveau supérieur.
Qu'est-ce qu'un PCB à noyau métallique ?
Avez-vous déjà rencontré des problèmes de surchauffe avec des composants électroniques sur une carte FR4 classique ? La solution idéale est un circuit imprimé à noyau métallique (MCPCB). Contrairement aux cartes traditionnelles, un MCPCB possède une couche de base en métal, remplaçant la fibre de verre habituelle, ce qui en fait un formidable dissipateur thermique. Son objectif principal est de dissiper efficacement la chaleur des composants fragiles, les prévenant ainsi des dommages et prolongeant leur durée de vie. On l'appelle aussi parfois circuit imprimé à substrat métallique isolé (IMS), deux noms qui signifient la même chose : une carte conçue pour offrir un meilleur contrôle thermique.
Le choix du métal de base dépend entièrement de la nature de votre projet. L'option la plus populaire est un circuit imprimé à cœur en aluminium, offrant un bon compromis entre conductivité thermique et coût, notamment pour les circuits imprimés LED à cœur métallique. Un circuit imprimé à cœur en cuivre est la solution idéale si votre conception produit trop de chaleur et exige des performances optimales. Plus coûteux, il offre des performances thermiques inégalées. Il existe également des options. alliages d'acier lorsque vous avez besoin de rigidité et de résistance supplémentaires.
Structure de base d'un circuit imprimé à noyau métallique
Pour comprendre le fonctionnement de votre circuit imprimé à cœur métallique, il est préférable d'examiner sa structure spécifique. Il s'agit d'un bouclier thermique soigneusement conçu pour vos circuits.
De haut en bas, voici comment nous assemblons votre PCB à noyau métallique personnalisé :
- Masque de soudure: Il s'agit d'une couche de finition protectrice. Elle stoppe les ponts de soudure entre les pastilles lors de l'assemblage et prévient l'oxydation de votre circuit en cuivre.
- Couche Circuit : Il s'agit d'une feuille de cuivre sur laquelle sont réalisés les circuits électriques. Nous la fabriquons selon vos besoins, généralement avec une épaisseur de 1 à 6 g.
- Couche diélectrique : Il constitue le cœur d'un circuit imprimé IMS. Ce matériau possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique, mais est également un bon conducteur thermique. Il empêche le flux électrique vers le noyau métallique tout en laissant la chaleur circuler librement.
- Couche centrale métallique : Il s'agit de la base de la carte. Ce matériau métallique, généralement en aluminium ou en cuivre, est l'équivalent d'un grand dissipateur thermique qui évacue la chaleur de la couche diélectrique et contribue au refroidissement des composants.
Noyaux couramment utilisés dans les circuits imprimés à noyau métallique
La réussite de votre projet dépend du choix du matériau de circuit imprimé à cœur métallique adapté. Votre décision dépend de vos exigences thermiques, de votre coût et de vos contraintes mécaniques. Bien que nous proposions des alliages spéciaux, les deux principales alternatives sont l'aluminium et le cuivre.
PCB à noyau en aluminium
Un circuit imprimé à cœur en aluminium devrait être la solution idéale pour la plupart de vos projets. Il offre une excellente conductivité thermique et un faible rapport coût/légèreté. Sa facilité de fabrication en fait un standard industriel, notamment pour les applications de circuits imprimés à cœur métallique pour LED.
PCB à noyau de cuivre
Un circuit imprimé à cœur de cuivre est idéal lorsque la conception exige des performances thermiques optimales. Le cuivre est plus conducteur de chaleur que l'aluminium, ce qui le rend plus adapté aux applications exigeant des niveaux de puissance extrêmes. Cependant, il est lourd, coûteux et plus complexe à fabriquer ; il doit donc être réservé aux conceptions les plus exigeantes.
Épaisseur du noyau et du cuivre
Un circuit imprimé à noyau métallique peut être spécifié avec une épaisseur de 30 à 125 mil. Votre carte peut être fabriquée avec 1 à 10 oz de feuille de cuivre épaisseur.
Avantages du PCB à noyau métallique
Choisir un circuit imprimé à cœur métallique offre les avantages nécessaires à la conception de vos applications haute puissance. Il répond directement au problème crucial de la gestion thermique et permet d'obtenir un produit final de meilleure qualité. Voyons quels avantages vous permettront de propulser votre prochain projet vers de nouveaux sommets.
Dissipation thermique supérieure
Le principal avantage d'un circuit imprimé IMS réside dans sa bonne dissipation thermique. Sa base métallique fait office de dissipateur thermique massif, évacuant efficacement la chaleur nocive des composants. Cela permet de maintenir les températures de fonctionnement à un niveau bas, ce qui explique son importance pour les applications exigeant une puissance élevée, comme les circuits imprimés LED à cœur métallique.
Durabilité et stabilité accrues
Un cœur métallique dans votre carte la rendra beaucoup plus solide. Le circuit imprimé à noyau d'aluminium est plus durable que les circuits imprimés commerciaux utilisant du FR4, car il résiste aux dommages physiques lors de l'assemblage et du fonctionnement. C'est également un matériau d'excellente qualité, dimensionnellement stable, qui ne se déforme pas sous l'effet des variations de température.
Performances améliorées et liberté de conception
Grâce à une gestion thermique améliorée, vous pouvez optimiser vos conceptions. Vous pouvez facilement faire fonctionner les composants à puissance accrue ou les rapprocher pour obtenir une conception plus compacte. Cela vous permet de concevoir des produits encore plus puissants et efficaces sans utiliser de dissipateurs thermiques ou de ventilateurs encombrants et séparés.
Léger et écologique
Les MCPCB sont très robustes et, étonnamment, très légers. Un circuit imprimé à cœur en aluminium permet souvent de réduire le poids total du produit final par rapport à un FR4 avec dissipateur thermique externe. De plus, le cœur métallique est non toxique et relativement facile à recycler, ce qui en fait un choix plus responsable sur le plan environnemental.
Types de circuits imprimés à noyau métallique
Selon votre conception, votre circuit imprimé à cœur métallique peut être construit de différentes manières. Nous les classons selon le positionnement du cœur métallique et des couches de circuit. Connaître ces types vous permettra de trouver la carte la mieux adaptée à votre application auprès d'un fabricant de circuits imprimés à cœur métallique.
MCPCB monocouche
Il s'agit de la forme la plus basique de circuit imprimé IMS. Sa structure est simple mais efficace. Sur la partie supérieure se trouve une couche de circuit en cuivre. Cette couche est protégée par un diélectrique thermoconducteur à base d'aluminium ou de cuivre. C'est une option économique largement utilisée.
COB MCPCB
COB est l'abréviation de Puce à bordDans ce type de circuit imprimé, nous plaçons votre puce nue directement sur votre noyau métallique. Cela crée un canal direct pour la distribution thermique, évitant ainsi à la couche diélectrique un transfert de chaleur excessif. Cette technologie offre les meilleures performances thermiques et est idéale pour les conceptions complexes de circuits imprimés à noyau métallique LED.
MCPCB double couche
Il s'agit d'une carte comportant deux couches de circuits en cuivre sur le même côté du noyau métallique. La base métallique solide est située tout en bas. Cette conception peut nécessiter un cheminement plus complexe qu'une carte monocouche. Cependant, seule la face supérieure permet le montage des composants.
MCPCB double face
Le noyau métallique est placé au centre d'un MCPCB double face, comme un sandwich. Les faces supérieure et inférieure reçoivent un circuit en cuivre. Les deux faces sont reliées par des vias, permettant ainsi l'insertion de composants de chaque côté. Cette conception est idéale pour optimiser la densité du circuit.
MCPCB multicouche
Un circuit imprimé multicouche à cœur métallique peut être utilisé pour vos conceptions les plus complexes. Ce circuit est composé de plusieurs couches de circuits, le tout reposant sur une base métallique solide. Il est compatible avec les vias avancés, notamment vias borgnes et enterrésC'est la réponse parfaite aux produits haute densité et haute puissance.
Capacités MCPCB de PCBTok
Le tableau ci-dessous décrit nos capacités de fabrication et nos spécifications complètes.
| Fonctionnalité | Spécification / Capacité |
Spécifications de base | |
| Matériau / Type | Circuit imprimé à noyau métallique (MCPCB), noyau en aluminium, noyau en cuivre |
| Nombre de couches | 1 à 4 couches |
| Épaisseur du panneau | 0.02″ à 0.18″ (0.5mm à 4.6mm) |
| Poids de cuivre | 0.5 oz à 4 oz |
| Dimensions du panneau | Minimum : 0.2 x 0.2 mm ; Maximum : 5 5 x 43.3 mm |
Règles de conception | |
| Trace/Espace min. | 0.5 oz : 4/4 mil ; 1 oz : 5/5 mil (150 µm) ; 2 oz : 5/7 mil (200 µm) ; 3 oz : 7/8 mil ; 4 oz : 10/10 mil |
| Min. Bague annulaire | 0.5 oz : 4 mils ; 1 oz : 5 mils (125 µm) ; 2 oz : 7 mils ; 3 oz : 10 mils ; 4 oz : 16 mils |
| Tailles des trous et des vias | NPTH min. : à partir de 0.7 mm ; PTH min. (2 couches) : 0.3 mm ; Tolérance : PTH ± 4 mil, NPTH ± 3 mil |
Performance thermique | |
| Conductivité thermique | Cuivre : 380 W/mK ; Aluminium : 140–220 W/mK ; Préimprégné (isolation) : 1–8 W/mK |
| Couche isolante (préimprégné) | Une couche plus fine améliore le transfert de chaleur mais réduit la tension de claquage (par exemple, une épaisseur de 75 µm fournit une tension de claquage de 6.0 kV) |
| Performances par rapport au FR-4 (LED 1 W) | Résistance thermique : 3 K/W (contre 8-45 K/W pour FR-4) Augmentation de température : 10 °C (contre 15-53 °C pour FR-4) |
Capacités spéciales | |
| Fraisage sur l'axe Z | Le fraisage en profondeur peut coller les composants directement sur la base en aluminium pour un transfert de chaleur maximal. |
Finitions et revêtements | |
| Finitions de surface | HASL (avec et sans plomb), ENIG (Immersion Or), Immersion Argent, OSP |
| Solder Mask | Couleurs : blanc, noir, vert, etc. (brillant/mat) ; soudure : 4 mil (vert), 5 mil (autres) |
| Sérigraphie | Couleurs : blanc, noir ; taille minimale des caractéristiques : largeur de 5 mil / hauteur de 24 mil |
Mécanique et Qualité | |
| Profilage et routage | Fraisage CNC, découpe en V ; tolérance : ± 5 mil ; rainure min. : 40 mil |
| Test électrique | Test de sondes et de dispositifs volants (jusqu'à 300 V) |
| Tolérance à l'arc et à la torsion | ≤ 1% |
| normes de qualité | Classe IPC 2, Classe IPC 3, ISO9000. |
Applications des PCB à noyau métallique
Les circuits imprimés à cœur métallique offrent une excellente gestion thermique et une résistance mécanique supérieure, ce qui les rend adaptés à un large éventail d'applications exigeantes. Leurs capacités élevées de dissipation thermique en font un composant essentiel dans tout environnement soumis à des charges thermiques élevées.
- Éclairage LED: Utilisation la plus courante des MCPCB, ils sont essentiels pour gérer la chaleur importante produite par les LED haute puissance. Leur efficacité à dissiper cette énergie thermique garantit des performances et une durée de vie élevées à tous les systèmes d'éclairage modernes, y compris les phares et les projecteurs.
- Commutation d'alimentation : En électronique de puissance, les MCPCB sont nécessaires pour garantir la stabilité et la fiabilité du convertisseur de puissance. Ils sont couramment utilisés dans les dispositifs de commutation de forte puissance, tels que les relais statiques industriels et les convertisseurs CA-CC à semi-conducteurs de puissance, où ils jouent un rôle important dans le bon fonctionnement grâce à une gestion thermique adéquate.
- Électronique automobile : Les conditions automobiles difficiles, caractérisées par des températures élevées, nécessitent des solutions thermiques performantes. Les MCPCB sont des composants électroniques essentiels fonctionnant à proximité de la chaleur, notamment dans l'unité de contrôle moteur (ECU), basée sur un substrat métallique, car elle exploite la chaleur du moteur pour la dissiper et assurer une fiabilité maximale.
Pourquoi choisir PCBTok comme partenaire pour vos circuits imprimés à noyau métallique ?
Chez PCBTok, nous sommes fiers de vous fournir le produit de haute qualité dont vous avez besoin, un circuit imprimé à cœur métallique, conçu selon vos spécifications et exigences, et de vous accompagner du prototype à la production en série. Outre la fabrication de circuits imprimés à cœur métallique, nous proposons également l'assemblage CMS complet : vous disposez ainsi d'un interlocuteur unique et fiable. Forts de notre expertise en fabrication de circuits imprimés à cœur aluminium et en cuivre massif, nous sommes parfaitement préparés à répondre à divers besoins de projets et à répondre aux exigences thermiques et électriques spécifiques à votre application.
En tant que fabricant spécialisé de noyaux métalliques, nous pouvons, à partir des informations que vous nous avez fournies, effectuer des vérifications des règles de conception (DRC) et des vérifications de la faisabilité de la conception (DFM) de votre projet. Cela nous permet d'éliminer les défauts de conception et de mieux comprendre votre projet. Vous garantissez ainsi une production réussie et accélérez le cycle de votre projet. Téléchargez simplement votre fichier Gerber dès aujourd'hui ; nous vous accompagnerons dans votre projet et vous établirons un devis rapide.
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Envie de démarrer votre prochain projet ? Nous sommes votre fabricant professionnel de circuits imprimés à noyau métallique. Nous utilisons les procédés les plus récents pour garantir des performances et une fiabilité optimales à votre carte. Nos outils de haute précision garantissent une découpe nette et précise sur chaque carte.
Tout au long de la fabrication de nos circuits imprimés à cœur métallique, nous contrôlons rigoureusement tous les facteurs, tels que la résistance au pelage et la qualité des soudures. Ceci nous permet de garantir que votre carte réponde à des normes électriques et thermiques bien supérieures à la moyenne. Qu'il s'agisse d'un circuit imprimé à cœur métallique à LED ou d'une carte utilisée dans les alimentations industrielles, nous vous proposons un produit fiable. Demandez un devis à PCBTok dès aujourd'hui.
Questions fréquemment posées
Oui, nous proposons des services de prototypage de circuits imprimés entièrement métalliques. La procédure est similaire à celle du prototypage de circuits imprimés classique, ce qui vous permet de démarrer facilement. Nous prenons en charge l'intégralité du processus, de la fabrication à l'assemblage, en passant par le test final de fonctionnalité. Vous avez l'assurance que nous transformerons votre conception en un prototype de haute qualité, rigoureusement testé.
Tout d'abord, vous devez soumettre tous vos fichiers de conception, généralement au format Gerber. Ces fichiers doivent clairement préciser l'agencement de vos circuits, l'emplacement des composants et les chemins de routage. Vous devez également fournir une nomenclature détaillée. Tous les composants, quantités, désignations de référence et références fabricant figurant sur votre nomenclature doivent également être indiqués afin de faciliter et de rendre l'assemblage du produit aussi précis que possible.
Non. Bien que la plupart des MCPCB soient monocouches, nous fabriquons des MCPCB double face, multicouches et même à séparation thermoélectrique pour des applications complexes et à haute température.
Un PCB à noyau métallique standard comprend trois couches : une base métallique (comme un PCB à noyau en aluminium), une couche diélectrique isolante et fine et la couche supérieure en cuivre sur laquelle sont placées les traces de votre circuit.
La distinction la plus importante réside dans le matériau du cœur. Un circuit imprimé à cœur métallique est doté d'une base en aluminium ou en cuivre pour assurer une dissipation thermique efficace. Il est excellent pour les applications à haute température, comme l'éclairage LED à cœur métallique. Le FR-4 utilise un cœur en fibre de verre et est applicable à l'électronique grand public.
La conductivité thermique dépend du type de matériau du circuit imprimé à cœur métallique choisi. Les valeurs disponibles varient de 1.0 W/m⁻¹ K à 10.0 W/m⁻¹ K. La valeur finale dépend du matériau diélectrique et de la base métallique choisis.