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알루미늄 PCB(MCPCB): 메탈 코어가 FR-4를 능가할 때

LED 및 전력 기판이 메탈 코어를 사용하는 이유는 단 하나, 열입니다. 열 모델이 약속한 성능을 기판이 발휘하도록 적층 구조, 표면 처리 및 기계적 특징을 지정하는 방법을 안내합니다.

Hitech Circuits 엔지니어링 데스크

중국 선전 · PCB 제조 및 실장

2 분 소요

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최종 업데이트:

기술 검토: 공정 수치는 공개된 역량 자료와 대조해 확인했습니다.

금속 코어 스택업의 구조

일반적인 MCPCB는 알루미늄 기판에 접합된 유전체 층 위에 단일 전도성 층이 있는 구조입니다. 유전체 층은 열을 전달하면서 전압을 견뎌야 하므로 0.05~0.2mm 정도로 얇습니다. 이처럼 얇은 유전체 층 때문에 금속 코어 기판은 보통 단면 기판으로 제작됩니다. 두 번째 신호 층을 배선하려면 유전체 층과 구리 층을 추가해야 하므로 층당 열 효율이 떨어집니다.

재질뿐 아니라 열 전달 경로도 명시해야 합니다.

  • 열 비아는 패드에서 금속 기판으로 열을 전달하는 역할을 합니다. 열 비아의 직경, 피치, 그리고 충전 여부를 명시해야 합니다.
  • 회로 층의 구리 두께는 열 확산에 영향을 미칩니다. 일반적으로 1~2온스가 사용되며, 전류 밀도가 높은 곳에서는 두꺼운 구리를 사용하는 것이 좋습니다.
  • 솔더 마스크는 선택한 마감재에 따라 명시해야 합니다. LED 기판에는 흰색 마스크가 흔히 사용되지만, 고온에 장시간 노출되면 황변 현상이 발생합니다.

생산량을 결정하는 기계적 세부 사항

금속 기판은 얇은 FR-4처럼 라우팅하는 것이 아니라 기계 가공합니다. 외형, V-스코어 또는 라우팅 공차, 그리고 알루미늄 가장자리 노출 여부를 명시해야 합니다. 금속 기판은 전도성이 있으므로 장착 구멍에는 여유 공간을 확보하거나 절연 하드웨어를 사용해야 하며, 기판 가장자리는 버(burr)를 제거해야 합니다.

당사에서 생산하는 제품

당사 공장에서는 최대 580 × 1900 mm 크기, 0.1~6.0 mm 두께의 1~38층 FR-4 기판을 생산하며, 알루미늄 PCB 제조업체로서 열 및 RF 용도의 알루미늄, 세라믹, 고주파 기판도 제작합니다. 열 요구 사항, LED 또는 전력 소자 크기, 기계 도면을 보내주시면 금형 제작 전에 스택 구성 및 마감 처리를 확인해 드립니다.

기술 사양

레이어 수
1~38층(FR-4); MCPCB의 경우 일반적으로 1~2층
보드 두께
0.1–6.0 mm (FR-4)
최대 보드 크기
580 × 1900 mm

자주 묻는 질문

  • 어떤 경우에 설계에서 FR-4 대신 알루미늄 기판을 사용해야 할까요?

    신호 밀도보다 열 전달 경로가 더 중요한 경우(예: LED 어레이, 전력 변환 장치 및 모터 드라이버)에는 금속 코어를 사용하십시오. 이러한 장치에서 발생하는 열은 기판을 통해 외부로 방출되어야 합니다. 고밀도 디지털 배선이 필요한 경우에는 FR-4의 낮은 유전 상수와 다층 구조 제작 가능성이 일반적으로 더 유리합니다.

  • 알루미늄 기판에 도금된 관통 구멍을 뚫을 수 있습니까?

    단면 MCPCB는 알루미늄 베이스가 전도성이 있기 때문에 일반적으로 도금 홀(PTH)을 사용하지 않습니다. 연결은 열 비아 또는 기계적 인터페이스를 통해 이루어집니다. 도금 홀이 필요한 경우, 스택업 구조에서 금속 코어를 절연해야 하며, 금형 제작 전에 설계를 검토해야 합니다.

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