Дизайн PCB - основы проектирования и изготовления металлических сердечников PCB

Metal core PCBs are not very common in consumer products, but they abound in industry, воздушно - космический, lighting systems, электрический электрон, and other fields that require high reliability. система высокой мощности производит большое количество тепла, and the heat needs to be quickly removed to prevent component failure. так же, low-power systems may be exposed to high heat, и нужно быстро очищать тепло, чтобы предотвратить ущерб плата цепи& компонент.
Metal core PCB design (including DFM) follows many of the same basic design rules as typical PCBs on FR4. если вы хотите создать новый продукт в любой из этих областей, Вам может понадобиться использовать металлический лист для регулирования температуры. In this article, Я вкратце расскажу о структуре металлических сердечников PCB, а также о некоторых важных проектных пунктах, которые необходимо рассмотреть до планируемого использования. проектирование металлических сердечников PCB. эти платы имеют особые производственные требования, but a suitable design company can help meet these requirements and ensure that the PCB can be mass-produced.
применение metal core PCB design
Metal core PCBs can find their place in almost any application that generates a lot of heat when the device is running. эти листы не являются идеальными альтернативами керамике, поскольку они являются менее дорогостоящим вариантом, and they provide higher thermal conductivity to remove heat from important components. обычно они начинают искать работу плата цепиfor systems with strong heat dissipation capabilities. Some applications of metal core PCB include:
LED lighting unit: usually a board with high-power LEDs is manufactured on a metal core PCB. These boards provide a solid base for high-power LEDs (SMD and through-hole) while dissipating high heat into the metal core board.
энергетические преобразования и Управление: гибридные автомобили, industrial equipment, коммуникационное оборудование основной станции и система муниципального распределения работают на большой мощности. In these fields, часто используемые металлические сердечники PCB.
Solar energy equipment: Solar energy equipment needs to be particularly rugged and run at high temperatures and high DC voltage/теперь. Similar PCB designs can be implemented in geothermal facilities.
Military (for example, submersibles, airplanes): Metal core PCBs can quickly dissipate heat, удалять электронное оборудование от электронного оборудования, которое может находиться вблизи источника высокой теплоты (например, двигателя или системы выхлопа).
во многих других областях, high reliability and structural rigidity are also crucial, Это делает металлический сердечник хорошим выбором. Once you start to study the stacking and layout requirements of these boards, как их проектировать на самом деле становится менее очевидным. Can multi-layer metal core boards be made? Это двусторонний? как обработать отверстие в процессе изготовления? These are all important issues related to the DFM of metal core PCBs.

DFM for metal core PCB
As with other PCB boards, если вы хотите обеспечить успех производства, Вам нужно следовать определённому руководству DFM. технология для листов с металлическими сердечниками отличается от стандартной технологии укладки PCB с использованием листов из стеклопластика, so they tend to adopt different DFM rules. на следующей диаграмме показан типичный двухсторонний металлический сердечник PCB.
обратите внимание, что технически укладка может быть произведена на многослойную панель, каждая сторона металлических сердечников имеет несколько диэлектриков. Or, Вы можете сделать платы в одну сторону, leaving the back of the metal core exposed. при проектировании металлических сердечников PCB, the following are the manufacturing points that need to be paid attention to:
Metal core ground
The metal backing on the PCB can work like a large ground plane or a large heat sink. Если требуется высокая скорость работы платы/high-frequency circuit board module, использование задних металлических пластин в качестве более крупных сопрягающих пластов может обеспечить некоторые экраны. If a power plane is used on the board, Он также может предложить плоские емкости.
Кроме того, the metal core can be used as a large heat sink, тем более, что наружу. The latter aspect is very useful when the board needs to be installed near a high heat source. В таком случае, when connecting the top side to a standard power supply, Лучше б спина не притереть. This prevents ground loops. Это также позволит напрямую распространить тепло в очень большой радиатор, Это помогает снизить температуру поверхности.
Hole on single panel
The hole can be placed on the metal core PCB, или как монтажное отверстие, or as a standard through hole on a double-sided board. Если отверстие используется только для установки блока на одну панель, Эти отверстия не должны гальванизироваться, чтобы предотвратить короткое замыкание. This is done by drilling holes in the mounting holes and filling the holes with non-conductive epoxy or gel. потом, plug the hole so that it can be installed on the upper level.
Hole on double-sided board
In a двухсторонний металлический сердечник PCB, некоторые компоненты могут быть установлены по обеим сторонам, гальваническое отверстие необходимо поместить между слоем сигнала. Pre-drilling insulating filler re-drilling electroplating process to form plated through holes, Поэтому в процессе изготовления могут возникнуть трудности. этот процесс займет дополнительное время и приведет к дополнительным издержкам, Но он предназначен для предотвращения короткого замыкания сквозного отверстия. в конфигурации PCB, it is best to use anti-pad to indicate the area around the via that needs to be filled with insulating filler material. Установите размер сварочного шаблона для проваривания отверстий в соответствии со стандартом IPC - 2221.
DFM не сильно отличается от стандартной PCB проектирование металлических сердечников PCB, although CAD tools are not used to design these circuit boards. The front end of power electronic equipment needs to follow some small rules, especially IPC-2221 (creep and release rules), as well as other standards for defense and aerospace