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PCB de aluminio (MCPCB): cuándo el metal-core supera al FR-4

Las placas de LED y de potencia usan núcleo metálico por una sola razón: el calor. Aquí se explica cómo especificar el stack-up, el acabado y los detalles mecánicos para que la placa cumpla lo que prometió el modelo térmico.

Redacción técnica de Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricación y montaje de PCB

2 min de lectura

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Revisión técnica: Cifras de proceso verificadas con nuestra hoja de capacidades publicada.

Cómo es un stack-up de núcleo metálico

Una MCPCB típica es una sola capa conductiva sobre una capa dieléctrica unida a una base de aluminio. El dieléctrico es delgado —a menudo 0,05–0,2 mm— porque su trabajo es conducir calor y a la vez soportar tensión. Ese dieléctrico delgado es también la razón por la que las placas de núcleo metálico suelen ser de una cara: rutear una segunda capa de señal implica añadir otro dieléctrico y más cobre, y el beneficio térmico por capa baja.

Especificar el camino térmico, no solo el material

  • Vías térmicas: llevan el calor de un pad a la base metálica; indique su diámetro, su paso y si van rellenas.
  • Espesor de cobre: en la capa de circuito afecta la dispersión; 1–2 oz es lo común, y el cobre más grueso ayuda donde la densidad de corriente es alta.
  • Máscara de soldadura: debe especificarse para el acabado elegido; la máscara blanca es habitual en placas de LED, pero amarillea con temperatura alta prolongada.

Detalles mecánicos que deciden el rendimiento

Las placas metálicas se mecanizan, no se rutean como un FR-4 delgado. Especifique el contorno, las tolerancias de V-score o de ruteo, y si el borde de aluminio quedará expuesto. Recuerde que la base metálica es conductiva: los agujeros de montaje necesitan holgura o tornillería aislante, y el borde de la placa debe desbarbarse.

Qué fabricamos

Nuestra planta produce placas FR-4 de 1 a 38 capas de hasta 580 × 1900 mm y de 0,1 a 6,0 mm de espesor, y como fabricante de PCB de aluminio también construimos placas de aluminio, cerámica y alta frecuencia para trabajo térmico y de RF. Envíe el requisito térmico, la huella del LED o del dispositivo de potencia y el plano mecánico; confirmaremos el stack-up y el acabado antes del utillaje.

Especificaciones técnicas

Número de capas
1–38 capas (FR-4); 1–2 capas típicas en MCPCB
Espesor de placa
0,1–6,0 mm (FR-4)
Tamaño máximo de placa
580 × 1900 mm

Preguntas frecuentes

  • ¿Cuándo conviene usar una placa de aluminio en lugar de FR-4?

    Use núcleo metálico cuando el camino térmico importe más que la densidad de señales: matrices de LED, conversión de potencia y control de motores donde el calor debe salir del componente a través de la placa. Para ruteo digital denso suelen ganar la menor constante dieléctrica del FR-4 y la posibilidad de construir muchas capas.

  • ¿Las placas de aluminio admiten perforaciones metalizadas?

    La MCPCB de una cara suele evitar las perforaciones metalizadas porque la base de aluminio es conductiva; las conexiones se hacen con vías térmicas o con interfaces mecánicas. Si necesita taladros metalizados, el stack-up debe aislar el núcleo metálico y el diseño conviene revisarlo antes del utillaje.

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