Uma placa de alumínio ou metal-core carrega o circuito em um dielétrico termicamente condutivo colado a uma base metálica. O caminho do calor desce direto pela base em vez de seguir de lado pelo cobre, e é por isso que projetos de iluminação, potência e acionamento de motor a usam: a própria placa é o dissipador.
Por que uma base metálica em vez de FR-4
- Caminho térmico — o calor se espalha pela base sob cada componente quente, então pads de LED, MOSFETs e resistores shunt não precisam de um dissipador de alumínio parafusado embaixo.
- Rigidez mecânica — um núcleo metálico resiste à flexão em formatos longos e finos onde o FR-4 precisaria de reforços.
- Capacidade de corrente — cobre de 18 µm a 240 µm conduz a carga de um driver ou estágio de potência sem alargar o layout.
- Estabilidade dimensional — empeno e torção ficam abaixo de 0,5 mm em toda a faixa de 5 × 5 mm a 1900 × 480 mm.
Construções feitas aqui
MCPCB unifacial com contorno puncionado ou fresado, placas bifaciais e metal-core de 2 a 4 camadas, MCPCB COB para matrizes de LED chip-on-board e placas com base de cobre onde o alumínio não conduz calor o suficiente. Seções de driver e de controle que precisam de mais densidade são feitas em FR-4 até 38 camadas e produzidas no mesmo pedido da parte metal-core.
Quando uma placa metal-core é a escolha certa
Uma base metálica se justifica quando o calor se espalha por uma superfície e a placa pode ser parafusada a uma carcaça metálica: matrizes de LED, estágios de driver e seções de potência de acionamento. É a ferramenta errada quando a densidade está no roteamento e não no calor: uma placa de controle de passo fino com um único regulador quente fica em FR-4 com um campo de vias térmicas, e só a região onde a corrente chega precisa do núcleo metálico.
As três bases se diferenciam pela folga térmica: o alumínio padrão cobre a maior parte da iluminação, a placa com base de cobre é usada onde o alumínio não retira o calor de uma área pequena, e o MCPCB COB quando o chip é colado à placa em vez de ser refundido como encapsulamento. Quando o próprio dielétrico precisa suportar a tensão, um substrato cerâmico substitui um núcleo metálico mais espesso.
O que o processo garante
A largura e o espaçamento mínimos de pista são de 0,1 mm, com tolerância de posição do furo de ±0,075 mm, então o passo dos LEDs e a conexão com o resto da luminária são definidos antes da painelização. Furos perfurados começam em 0,2 mm, puncionados em 1,0 mm, e ranhuras quadradas a partir de 0,8 × 0,8 mm são puncionadas na mesma passada do contorno. O cobre na parede do furo vai de 18–40 µm, a serigrafia e a marcação de componentes mantêm ±0,075 mm, e a menor marca de componente tem 0,15 mm.
Onde uma placa metal-core falha em campo
A maior parte das devoluções dessas placas em campo remonta a quatro pontos, e cada um é resolvido no desenho, não na linha:
- Ruptura do dielétrico na borda do pad — o campo se concentra onde o pad termina, por isso a geometria do pad e o dielétrico são escolhidos junto com a corrente de acionamento, e não com o peso de cobre.
- Trincas na máscara de solda ao lado de um V-cut — separar o painel tensiona a máscara junto ao sulco, então a linha de ruptura fica afastada da borda do pad.
- Empeno depois que a carcaça aperta o painel — um painel que sai plano da prensa ainda pode arquear no dispositivo; o empeno é mantido abaixo de 0,5 mm e o contorno é fresado ou puncionado conforme o desenho.
- Juntas abertas sob o corpo de um conector — o núcleo metálico absorve o calor do reflow, então o perfil é ajustado para essa massa térmica e essas juntas são lidas no raio X.
Montagem e inspeção
Bobinas de LED, conectores e terminais são posicionados em quatro linhas SMT com seis milhões de chips por dia e três linhas DIP com 1,6 milhão de peças de orifício passante por dia, com perfis de reflow ajustados para a massa térmica maior de um painel metal-core. A inspeção por raio X cobre juntas sob corpos de conectores, e montagem de cabos, chicotes e box build seguem na mesma fábrica, para que uma luminária ou fonte pronta saia como produto montado. Programas de iluminação são detalhados na página de iluminação LED, e o trabalho automotivo metal-core em PCB automotivo.
Como obter um orçamento
Envie o conjunto Gerber com o tipo de base, a espessura da placa, o peso de cobre, o acabamento superficial e a quantidade — mais o tipo de LED e a corrente de acionamento quando houver iluminação. Protótipos voltam em 1–3 dias e o volume médio em 4–10 dias; a página de capacidades lista os limites de processo por trás do orçamento, e os certificados estão na página de certificações.
Onde os painéis metal-core seguem para montagem, a página de montagem de PCB na China cobre SMT, orifício passante, compra de componentes e box build na mesma fábrica em Shenzhen.
