PCBs de núcleo metálico explicados

A demanda cada vez maior pela fabricação de PCBs pode ser atribuída aos avanços na eletrônica, automação de processos, aumento na demanda por vários aparelhos e dispositivos de consumo, dispositivos eletromecânicos e muito mais. Todos esses segmentos de aplicação de PCBs têm diferentes requisitos em termos de materiais de PCB, substratos, número de camadas e muito mais. Algumas aplicações podem exigir PCBs adequados para ambientes de alta temperatura e, portanto, placas de circuito impresso com núcleo de metal são usadas aqui. PCBs com núcleo de metal oferecem muitos benefícios em comparação com FR4 ou qualquer outro material de silicone ou polímero como base de PCB. Placas de núcleo metálico são aquelas que possuem metais condutores como alumínio e cobre como material de base. Este post discute os detalhes dos PCBs com núcleo de metal, seus benefícios e muito mais.

PCBs Metal Core em comprimento

Essas placas de núcleo de metal também são chamadas de PCBs térmicas, PCBs com revestimento térmico ou substratos metálicos isolados, e com razão. Isso ocorre porque o calor espalha o calor quase uniformemente em ambas as direções do núcleo e em todas as camadas situadas acima e abaixo. Isso protege a placa e os componentes contra danos. Esses PCBs são feitos de uma folha de cobre, placas metálicas e camadas de isolamento térmico. Além disso, eles têm uma máscara de solda, camada de circuito, camada dielétrica e uma camada de núcleo de metal que é o dissipador de calor. Enquanto o superaquecimento é um problema na maioria dos componentes elétricos e isso geralmente é feito através de ventiladores de refrigeração ou exaustores instalados dentro de carcaças ou gabinetes. No entanto, isso não é necessário em PCBs com núcleo metálico, pois a propagação de calor ocorre por meio de resfriamento condutivo, em que o calor é transferido uniformemente de uma área quente para uma mais fria. Normalmente, o alumínio é o material de núcleo mais comum usado nestes PCBs, pois possui uma boa taxa de dissipação de calor. O alumínio como metal é resistente, mas leve. Embora o cobre também seja uma boa opção como material de núcleo e seja usado em certas aplicações, é pesado e caro. Em termos de fabricação também, o alumínio é mais fácil de fabricar do que o cobre. Uma placa de núcleo de metal é normalmente dividida em 3 camadas:

• Camada de folha de cobre
• Camada dielétrica fina para condutividade térmica
• Camada espessa de núcleo de cobre ou alumínio

Normalmente, é comum usar a tecnologia de montagem em superfície (SMT) em vez de furo passante para PCBs de metal. Isso ocorre porque o núcleo sendo um metal condutor, existe o risco de curtos-circuitos no caso de montagem de furos passantes chapeados. Isto é especialmente verdadeiro no caso de aplicações elétricas, como LEDs.

Benefícios dos PCBs Metal Core

No caso de aplicações de alta temperatura, o aumento do calor pode elevar a temperatura das placas de circuito, bem como dos componentes montados nelas, especialmente se forem feitos de plástico FR4 ou similar. Isso pode levar ao superaquecimento, pois a dissipação de calor seria limitada ao dissipador de calor disponível. Isso pode levar ao funcionamento prejudicado ou danos. Portanto, PCBs com núcleo de metal são usados ​​em aplicações como os metais ajudam a empurrar o calor para o dissipador de calor e evitam o superaquecimento de placas e componentes. Aqui estão alguns benefícios dos PCBs com núcleo de metal.

• Os metais são bons condutores de calor e eletricidade e, portanto, facilitam a transferência de calor mais rápida.
• Esses núcleos de metal são gravados nas placas de circuito, o que ajuda a manter o calor longe dos componentes centrais e da fiação.
• Metais como alumínio e cobre são duráveis, seguros e duradouros, e não apresentam problemas de toxicidade, como o chumbo.
• Eles são resistentes à vibração e ajudam a proteger os componentes contra queda, especialmente em aplicações de alta vibração.
• Os núcleos de metal oferecem melhor estabilidade estrutural e dimensional, bem como resistência à placa.
• Os metais são recicláveis ​​e, na verdade, o alumínio é mais leve que a maioria dos epóxis e FR4.

Se você tem uma aplicação exigente e de alta temperatura, onde você precisa instalar um conjunto de PCB em qualquer equipamento ou como parte de um sistema integrado, optar por PCBs de núcleo metálico seria uma decisão sábia. Isso se aplica especialmente se você for um OEM de sistemas de iluminação LED, pois os PCBs de núcleo metálico têm uma grande aplicação neste segmento. No entanto, certifique-se de fazer parceria com um fabricante de PCB confiável e experiente e um provedor de serviços que entenda seus requisitos e personalize de acordo. Creative Hi-Tech é um conhecido fabricante de PCB e fornecedor de serviços de montagem especializado em projetos e montagens de PCB personalizados. Eles oferecem PCBs com núcleo metálico para aplicações exigentes.
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