알루미늄 또는 메탈 코어 보드는 회로를 열전도성 절연층 위에 올리고 그 아래를 금속 베이스로 받칩니다. 열은 동박을 옆으로 타고 흐르지 않고 베이스를 통해 곧바로 아래로 빠집니다. 조명 · 전원 · 모터 드라이브 설계가 이 구조를 쓰는 이유이며, 보드 자체가 방열판이 됩니다.
FR-4 대신 금속 베이스를 쓰는 이유
- 열 경로 — 열이 발열 부품 아래 베이스를 통해 퍼지므로 LED 패드, MOSFET, 션트 저항에 별도의 알루미늄 방열판을 볼트로 달 필요가 없습니다.
- 기계적 강성 — 금속 코어는 길고 얇은 형상에서도 휘어지지 않아, FR-4라면 보강재가 필요할 자리를 대신합니다.
- 전류 용량 — 동박 18~240 µm가 레이아웃 폭을 늘리지 않고도 드라이버나 전원단의 부하를 감당합니다.
- 치수 안정성 — 5 × 5 mm에서 1900 × 480 mm까지의 크기 범위에서 휨 · 비틀림이 0.5 mm 미만으로 유지됩니다.
제작 가능한 구성
펀칭 또는 라우팅 외형의 단면 MCPCB, 양면과 2~4층 메탈 코어 보드, 칩온보드 LED 어레이용 COB MCPCB, 알루미늄으로 열전도가 부족한 경우의 구리 베이스 보드를 제작합니다. 더 높은 밀도가 필요한 드라이버 · 제어부는 최대 38층 FR-4로 만들어 메탈 코어 부품과 같은 주문으로 생산합니다.
메탈 코어 보드가 적합한 경우
메탈 베이스는 열이 면 전체로 퍼지고 보드를 금속 하우징에 볼트로 고정할 수 있을 때 값을 합니다. LED 어레이, 드라이버단, 모터 드라이브 전원부가 여기에 해당합니다. 반대로 밀도가 배선에 있고 열이 한 점에 그치는 경우에는 맞지 않습니다. 발열 레귤레이터가 하나뿐인 미세 피치 제어 보드는 열 비아를 둔 FR-4가 적합하며, 전류가 흘러 들어오는 구간에만 메탈 코어가 필요합니다.
세 가지 베이스는 열 여유로 나뉩니다. 표준 알루미늄은 조명 용도의 대부분을 담당하고, 구리 베이스 보드는 알루미늄으로 작은 면적의 열을 빼내기 어려울 때, COB MCPCB는 다이를 패키지로 리플로우하지 않고 보드에 직접 접합할 때 씁니다. 절연층 자체가 전압을 견뎌야 하는 경우에는 더 두꺼운 메탈 코어 대신 세라믹 기판이 그 역할을 맡습니다.
공정 한도
최소 배선 폭 · 간격은 0.1 mm, 홀 위치 공차는 ±0.075 mm이므로 LED 피치와 나머지 기구부로의 연결이 패널라이징 전에 확정됩니다. 드릴 홀은 0.2 mm, 펀칭 홀은 1.0 mm부터 가능하며, 사각 슬롯 0.8 × 0.8 mm는 외형과 같은 공정에서 펀칭합니다. 홀 벽 동박은 18~40 µm, 실크 인쇄와 부품 마킹은 ±0.075 mm를 유지하며, 최소 부품 마킹 문자는 0.15 mm입니다.
메탈 코어 보드가 현장에서 실패하는 지점
이 보드의 현장 반품은 거의 네 지점으로 모입니다. 각 지점은 생산 라인이 아니라 도면에서 결정됩니다.
- 패드 끝단의 절연층 파괴 — 전계는 패드가 끝나는 곳에 집중하므로 패드 형상과 절연층은 동박 두께가 아니라 구동 전류와 함께 고릅니다.
- V-cut 옆 솔더 마스크 균열 — 패널 분리가 홈 옆 마스크에 응력을 가하므로 파단선을 패드 끝단에서 띄워 둡니다.
- 하우징이 패널을 조인 뒤의 휨 — 프레스에서 평평하게 나온 패널도 지그 안에서 휠 수 있습니다. 휨은 0.5 mm 미만으로 유지하고 외형은 도면대로 라우팅하거나 펀칭합니다.
- 커넥터 몸체 아래 미접합 — 메탈 코어가 리플로우 열을 흡수하므로 그 열용량에 맞춰 프로파일을 설정하고 해당 접합은 X선으로 확인합니다.
조립과 검사
LED 릴, 커넥터, 단자는 일 600만 칩을 처리하는 SMT 4개 라인과 일 160만 스루홀 점을 처리하는 DIP 3개 라인에서 실장하며, 메탈 코어 패널의 두꺼운 열용량에 맞춰 리플로우 프로파일을 설정합니다. X선 검사는 커넥터 몸체 아래 접합을 확인하고, 케이블 · 하네스 · 박스 빌드도 같은 공장에서 이어지므로 완성된 조명 기구나 전원 장치를 조립 제품으로 출하할 수 있습니다. 조명 프로그램은 LED 조명 페이지에서, 자동차용 메탈 코어 작업은 자동차용 PCB에서 더 자세히 다룹니다.
견적 요청
Gerber 세트와 함께 베이스 유형, 보드 두께, 동박 두께, 표면 처리, 수량을 보내주세요. 조명용이라면 LED 유형과 구동 전류도 알려주시면 좋습니다. 시제품은 1~3일, 중량 생산은 4~10일에 회수되며, 견적의 근거가 되는 공정 한도는 역량 페이지에, 인증서는 인증서 페이지에 있습니다.
메탈 코어 패널이 조립까지 이어지는 경우, 중국 PCB 조립 페이지에서 같은 선전 공장의 SMT · 스루홀 · 부품 조달 · 박스 빌드를 다룹니다.
