您需要了解的一切绝缘金属基板PCB
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- 发布时间:2024-09-25
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【概要描述】 IMS PCB 还具有热管理功能。这种 PCB 使用金属作为底层。金属是好的热导体,它们负责实现 IMS PCB 的高或低热阻。在热交换过程中,热电材料的热导率可用于精确测量。
您需要了解的一切绝缘金属基板PCB
【概要描述】 IMS PCB 还具有热管理功能。这种 PCB 使用金属作为底层。金属是好的热导体,它们负责实现 IMS PCB 的高或低热阻。在热交换过程中,热电材料的热导率可用于精确测量。
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由于IMS PCB表面为金属,因此热导率有所提高。铜和铝由于成本低、重量轻,在各个行业中得到广泛应用。
铜的 CTI 较低,但由于其适用性,有时也用于高密度结构。为了将 PCB 设计和金属基板集成在一起,两者之间必须只有一个机电层。该层必须由钢筋和金属基板连接起来。
什么是绝缘金属基板 PCB?
它是一种计算机板,是一种在厚基上采用金属化材料来增强散热和机械特性的计算机板。
它有时被称为铝基、铝包层或金属包层 (MC PCB),或导热 PCB(所有 PCB 都是导热的)。与 R4 和 R3 的普通版本相比,可以获得高出三到十倍的散热性能。镜头的一侧聚焦于安装在铝上的 MSPCB 。
IM 中的金属上涂有绝缘材料。因此,IMS PCB 集成了金属材料(薄层或内层),目的是增强电路板的机械和热性能。
此外,他们还以产品中使用的金属芯元件和铝涂层而闻名。标准印刷电路板(PCB) 可以有效地被采用金属芯的 PCB 形式的优质替代品取代。
该元件适用于电路需要高密度稳定性或必须远离LED和电源元件的高温的情况。IMS 板的构造中使用了铝,具有出色的导热性。这使得兼容 IMS 的 PCB 成为更可靠的设备。
IMS PCB 为何有效?
处理系统中出现的温度可能会导致电路板功能不良甚至发生故障。
随着技术进步,潜在热应力的增加急剧增加。
目前的电路板以体积更小、元件更紧密堆叠为特点。
因此,有效的 PCB 热量冷却管理对于防止设备功能完全丧失至关重要。
使用基于MEMS的电路板将减少电路板产生的热量。
LED 和晶体管会产生大量热量。
IMS PCB 的应用
绝缘塑料基板 PCB 可满足多种应用。这种增强的热导率使该板成为一种密集封装,并可延长运行时间。
这使得它们特别适用于高功率系统。汽车行业 IMS PCB 用于制造汽车零部件。特别是,您会在轻型头灯和动力转向系统中看到它。
由于热导率提高,IMS 板可制作出出色的汽车零部件。LED 比业内传统 PCB 提供更多的能量分布。使用 IMS PCB 可以轻松分散 LED 设备产生的热量。
IMS印刷电路板适用于各种应用,其中包括高功率、易燃和高温环境。它们可以用作接地层,保护精密电子元件并直接吸收表面贴装设备 (SMD) 元件产生的热量。
这些电路板在发光二极管 (LED)、固态继电器和电力电子领域非常有用。然而,它们带来了许多额外的优势。如果您不确定 IMS PCB 是否是您下一个项目的选择,但想了解更多关于它们的信息以及它们在您创建下一个项目时可能对您有何帮助,请继续阅读。
IMS PCB常见的优势之一是其提供的卓越热管理。例如,具有出色热导率的基底金属是良好热导体的好例子,因为它可以减少需要传输的热量。
这些参数将作为制造商设计和生产电路板的基础,制造商也将遵守这些参数。节省开支的一种方法是使用标准厚度。然而,为了防止热量积聚到不安全的水平,必须检查用于基底金属的材料是否具有良好的导热性。
铜、铝和各种其他金属经常用于生产 IMS 印刷电路板。铜是一种广泛用于 IMS PCB 的材料,因为它具有良好的热性能和电性能。
铜层是常用的基板,尽管铝是受欢迎的并且成本要低得多,但铜层也用于基板材料。
由于铝具有出色的导电性和导热性,因此是用于各种环境的理想材料。但请记住,铝的耐腐蚀性明显低于其他金属。这些是 IMS PCB 的重要应用。下面重点介绍其他一些应用:
LED 技术
随着时间的推移,LED 电路变得越来越小、更节能、功率密度更高。
IMS 印刷电路板广泛应用于 LED 电路,因为它们能够有效吸收 LED表面贴装设备 (SMD) 产生的热量并将该热量传输到散热器材料。
汽车行业
现代汽车的控制单元(CU)有时多达数十个。这些手持式计算机很容易受到发动机内部或周围的高温影响,因为它们安装在发动机内部或周围。
IMS 印刷电路板具有各种应用所需的导热性以及适当的机械性能。
固态继电器
当今时代,与机械继电器相当的装置被称为固态继电器 (SSR)。这些继电器包括电源开关装置以及驱动光耦合器 (MOSFET 或 TRIAC) 的电路。
每个组件都塞进一个相对紧凑的外壳中,该外壳还可作为整个组件的散热器。它们利用 IMS PCB,从所有组件收集热量并将其传输到外壳,以便散发。
电力电子
在电子电路中,电源设备会产生过多的热量。尽管每个组件没有独立的散热器,但 IMS PCB 能够有效地分散这些热量。因此,设计可以变得更紧凑。
IMS 电路板中的热管理流程
该板具有出色的热弹性,因为其热导率对于 PCB IMS 来说非常好。
IMS PCB 还具有热管理功能。这种 PCB 使用金属作为底层。金属是好的热导体,它们负责实现 IMS PCB 的高或低热阻。在热交换过程中,热电材料的热导率可用于精确测量。
同样,检查组件的热导率将有助于了解它们的热管理和散热情况。制造商还必须在某个位置提供合适的材料以防止热量损失。IMS 板中的热导率有助于热管理。
不同类型的 IMS 板
以下是在工业应用和制造用途中观察到的基于 IMS 的 PCB 的差异
铝金属基板PCB
这种金属是金属基板材料中应用广泛的一种。铝具有中等导热性和电气特性,而且价格比铜便宜得多。
铜金属基板PCB
铜是一种用作基材的材料,由于其导热性好、导电性好,因此只在少数应用中使用。与铝和不锈钢相比,铜具有理想的材料品质。
铜容易腐蚀是其大的缺点。而且材料成本:铜基板印刷电路板可能相当昂贵。
不锈钢金属基板PCB
在许多应用中,尤其是那些对机械强度要求较高的应用,不锈钢被用作基材。与铝和铜相比,不锈钢的电气和热性能较差,尽管它是便宜的选择。它比铝和铜便宜得多。
根据印刷电路板层和元件安装位置,IMS PCB 有四种不同类型
双层单元件贴装侧 IMS PCB
由于这种类型中存在两层厚铜层,因此可以组合更复杂的电路。由于两层铜层之间存在FR4层,因此可能会降低优异的热导率。
之所以使用导热通孔,是因为它们具有出色的导热性。热量通过这些接触 SMD 元件底面的导热通孔从顶部传导至底部基板。
双元件贴装侧 IMS PCB
该设计有两个阻焊层,每个阻焊层上都可以安装元件。金属基板位于结构的中心。热量和电流的传输是通过通孔实现的。为了绝缘载流通孔,在热通孔周围放置了一种类似于树脂的物质。
单面金属芯 IMS PCB
这种特定 IMS PCB 变体只有一面可用于连接元件。其中一层由厚铜构成,而底面则由金属基板构成,该基板兼作设备的散热器。
LED 印刷电路板和固态继电器 (SSR) 印刷电路板都是使用这种类型的典型电路配置的例子。
这些 PCB 的机械性能得到了改善。由于金属基板位于中间,因此其散热性能不如其他类型,但它们确实可以容纳更复杂的电路。
多层双元件安装侧面 IMS PCB
相比之下,其他配置更容易理解。它包含夹在金属芯顶部和底部的众多铜层,并支持在金属芯 PCB的两侧安装元件。
它可以适应更复杂的设计,例如单板计算机(SBC),其中处理器和所有组件都焊接到单个微小的 PCB 上。
金属芯起到传热通孔的作用,可以使温度分布更均匀。
除了下面列出的热导率和机械性能之外,FR4 和 IMS FR3 PCB 之间还有几个不同的差异。
可以将通孔元件与单层 FR4 PCB 一起使用,但 IMS PCB 则不然。
当比较同一层类型的 PCB 时,IMS 板通常具有更好的热导率值。
IMS PCB 的阻焊层通常为白色,但 FR4 PCB 的阻焊层可能是绿色、黑色或琥珀色。
在IMS PCB生产中,基板材料用金刚石涂层锯片切割,而FR4可以用标准设备加工。
虽然大多数 IMS PCB 仅有一层铜层,但 FR4 PCB 可以容纳多层铜层。复杂的制造工艺使得多层 IMS PCB 与众不同。
与具有任意厚度并可支持数百层的 FR4 PCB 相比,IMS PCB 具有厚度限制,超过此厚度限制,其优势就会消失。
结论
现在我们已经介绍了 IMS PCB 是什么、它的优点、用途、热处理过程以及多种类型的 IMS 电路板,我们可以说这篇文章已经完成了。这些电路板是连接电器高效运行中必不可少的组件。
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