فیبر آلومینیوم چند لایه  Multi Layer Metal Core PCB

برد های Metal Core یا همان برد های پایه فلزی، برد هایی هستند که برای آنها از یک پایه فلزی به عنوان لایه اصلی استفاده می‌شود. در این بردها، یک لایه فلزی به عنوان هسته اصلی برد استفاده می‌شود که عموماً آلومینیوم یا مس است. این بردها معمولاً برای انتقال حرارت از محیطی گرم به برد و همچنین برای کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت بیشتری دارند، مانند الکترونیک قدرت، LED ها و الکترونیک خنک کننده استفاده می‌شوند.

چرا از MCPCB استفاده می‌شود؟

MCPCB  ها به دلیل دو خصوصیت مهم، یعنی قابلیت انتقال حرارت بالا و عمر طولانی، برای بسیاری از کاربردهای الکترونیکی مناسب هستند. برای مثال، در بسیاری از کاربردهای LED، حرارتی که توسط LED ها تولید می‌شود، می‌تواند باعث ضعیف شدن رنگ و کیفیت تصویر شود، به همین دلیل MCPCB ها با قابلیت انتقال حرارت بالا، برای کاربردهای LED بسیار مناسب هستند.

مزیت اصلی بردهای Metal Core این است که به دلیل عملکرد حرارتی بهتر، مناسب برای کاربردهای با توان بالا هستند. همچنین، برد های Metal Core دارای ضریب گرمایی بالایی هستند که به انتقال حرارت درست بین تراشه‌ها کمک می کند و از خطر خرابی تراشه ها به دلیل افزایش دما جلوگیری می کند.

از دیگر مزایای برد های Metal Core می توان به افزایش پایداری و دقت ساخت و کاربرد در صنایعی مانند اتومبیل سازی، صنعت هوا و فضا و صنعت نظامی اشاره کرد.

ساختار MCPCB چگونه است؟

MCPCB به دو صورت سنتی و چندلایه ساخته می‌شوند. در PCB سنتی، فقط یک لایه ترک های مدار و یک لایه دی الکتریک استفاده می‌شود. اما در MCPCB چندلایه، چندین لایه آلومینیومی و دی الکتریک بهم چسبیده شده‌اند. همچنین، در برخی مدل‌های  MCPCB، از لایه مسی به جای فویل مسی استفاده می‌شود تا عملکرد بهتری حاصل شود.

لایه آلومینیوم اصلی برای انتقال سیگنال‌های بالاترین فرکانس در مدار چاپی استفاده می‌شود و لایه دوم آلومینیوم برای ارتباط بین قطعات مختلف مدار چاپی به کار می‌رود. همچنین، این نوع مدار چاپی دارای خصوصیات خوبی مانند ایجاد نویز کم، جریان کمتر و پایداری حرارتی بالاتر است.

برد MCPCB یک ساختار سه لایه دارد که شامل یک لایه پایه فلزی، یک لایه دی الکتریک (عموماً یک پلی‌آمید، FR-4، سرامیک و یا پلی‌اتیلن) و یک لایه رویه مسی است. لایه پایه فلزی به عنوان یک پرهای حرارتی عمل می‌کند و انتقال حرارت را به سایر قسمت‌های برد تسهیل می‌کند.

با افزایش تعداد لایه‌ها در MCPCB، انتقال حرارت بهتر و کارایی بیشتری به دست می‌آید. همچنین با افزایش تعداد لایه‌ها، امکاناتی مانند راه‌اندازی قطعات بیشتر و یا طراحی پیچیده‌تر PCB  فراهم می‌شود.

مزایای MCPCB چیست؟

از مزایای MCPCB می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- قابلیت انتقال حرارت بالا:

MCPCB  ها به دلیل داشتن لایه آلومینیومی، قابلیت انتقال حرارت بالایی دارند. این امر بهبود عمر و کارایی قطعات الکترونیکی را فراهم می‌کند.

3- طراحی پیچیده‌تر:

با افزایش تعداد لایه‌های  MCPCB، طراحی PCB پیچیده‌تر و با قابلیت‌های بیشتری انجام می‌شود.

4-مقاومت بالا در برابر خوردگی:

پوشش آلومینیوم برای MCPCB، در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است که مزیت بزرگی برای کاربردهای با محیط های سخت مثل صنایع خودروسازی و هوافضا ایجاد می‌کند.

MCPCB  ها به دلیل داشتن لایه آلومینیومی می‌توانند در برابر شرایط محیطی سخت‌تری مانند رطوبت، گرد و غبار و شرایط آب و هوایی نامساعد، استفاده شوند. این مزیت برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و خارج از صنعتی مهم است.

5- کارایی بالا:

به دلیل داشتن قابلیت انتقال حرارت بالا، MCPCB  ها به افزایش کارایی قطعات الکترونیکی کمک می‌کنند. همچنین، استفاده از لایه‌های فیبر شیشه‌ای و آلومینیومی، مقاومت مکانیکی بالایی را به همراه دارد و از خرابی و شکست قطعات جلوگیری می‌کند.

6- ساختار چندلایه:

با استفاده از ساختار چندلایه در  MCPCB، طراحی PCB های پیچیده‌تر و با امکانات بیشتر امکان‌پذیر است. این امر برای کاربردهایی مانند  LED، صنعت خودرو و صنعت الکترونیک بسیار مهم است.

9- ارزش افزوده بالا:

با افزایش کارایی قطعات الکترونیکی و قابلیت پوشش دادن برای شرایط محیطی سخت‌تر، MCPCB  ها به ارزش افزوده بالایی دست می‌یابند.

11- کاهش وزن:

اگرچه MCPCBs می‌توانند وزن کمتری نسبت به PCB های سنتی داشته باشند، اما این موضوع وابسته به طراحی و مواد مورد استفاده است. برخی از MCPCBs ممکن است از فلزات سنگین‌تری مانند مس استفاده کنند که می‌تواند وزن آن‌ها را افزایش دهد. با این حال، وزن نهایی همچنان باید با توجه به نیازهای خاص هر برنامه ارزیابی شود، از جمله نیازهای مدیریت حرارت، مقاومت مکانیکی، و غیره.

از این جهت،MCPCB  ها برای کاربردهایی که نیاز به کاهش وزن دارند، مانند درایورهای LED  و ترانزیستورهای قدرت، مناسب هستند. با کاهش وزن، همچنین می‌توان از هزینه تولید و حمل و نقل نیز صرفه‌جویی کرد. این مزیت برای کاربردهایی مانند صنعت خودرو بسیار مهم است.

12- پوشش حرارتی:

یکی دیگر از مزایای  MCPCB، پوشش حرارتی است که این PCB ها به قطعات الکترونیکی می‌دهند. با داشتن قابلیت انتقال حرارت بالا،MCPCB  ها به خنک شدن قطعات الکترونیکی کمک می‌کنند و خرابی آنها را جلوگیری می‌کنند.

13- سهولت تعمیر و نگهداری:

با توجه به ساختار ساده‌تر MCPCB ها، تعمیر و نگهداری آنها نیز به راحتی انجام می‌شود. این مزیت برای کاربردهایی مانند صنعت خودرو و صنعت الکترونیک بسیار مهم است.

14-بازدهی بالا:

در برخی کاربردهایی که نیاز به سرعت بالا، فرکانس بالا و بازدهی بالا دارند، استفاده از بردهای PCB با پایه فلزی بسیار مناسب است.

MCPCBs به دلیل خنک کاری بهتر و کاهش احتمال خرابی به علت گرما، اغلب یک انتخاب مناسب برای برنامه‌هایی هستند که نیاز به مدیریت حرارتی بالا دارند، مانند انواع مختلف نورپردازی LED، سیستم‌های قدرت الکترونیکی و مدارات RF.

15-عمر طولانی:

برد PCB با پایه فلزی به دلیل مقاومت بالای خود در برابر شرایط محیطی سخت، ماندگاری طولانی مدتی دارند.

16-کاهش نویز:

لایه فلزی درون برد باعث کاهش نویزهای الکترومغناطیسی می شود.

همچنین، در PCB الومینیومی تغییر شکل حرارتی کمتری رخ می‌دهد که به طور خاص برای سیستم‌هایی که تحت شوک و لرزش هستند، مناسب است.

همچنین، PCB الومینیومی برای کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت از تراشه‌های الکترونیکی دارند، بسیار مناسب است. چون این نوع PCB می‌تواند به طور موثری حرارت را به هادی آلومینیومی منتقل کند که سپس به هوا منتقل می‌شود.

این PCB ها یکی از پیشرفت‌های بزرگ در حوزه فناوری الکترونیک و صنعت PCB  هستند که با ترکیب مزایای مختلف لایه‌های فیبر شیشه‌ای و آلومینیوم، عملکرد و کارایی بالاتری را در مقایسه با PCB های سنتی ارائه می‌دهند.

به طور خلاصه،MCPCB  یک PCB با ساختار چند لایه است که با استفاده از لایه های آلومینیومی به عنوان لایه های مرکزی، لایه های فیبر شیشه‌ای در اطراف آنها و یک لایه مس برای اتصال قطعات الکترونیکی، ساخته می‌شود. این PCB ها دارای مزایایی مانند کارایی بالا، پوشش حرارتی، ارزش افزوده بالا هستند. همچنین، انعطاف پذیری، کاهش وزن و سهولت تعمیر و نگهداری از مزایای دیگر این PCB ها هستند. این نوع PCB برای کاربردهایی مانند صنعت خودرو، صنعت الکترونیک، دستگاه‌های پزشکی، رایانه های شخصی و بسیاری از سیستم های دیگر استفاده می‌شود.

.

.

.