實心金屬基板(Solid Metal Core PCB)是一類以金屬為核心的印制電路板,主要用于高功率密度電子器件的散熱與結(jié)構(gòu)支撐。核心優(yōu)勢在于高導(dǎo)熱性、機械強度高和耐高溫,常用金屬包括鋁、銅及復(fù)合材料。
一、結(jié)構(gòu)特點
實心金屬基板通常由三層組成:
金屬核心層:承載主要熱量,鋁基板導(dǎo)熱系數(shù)約200 W/m·K,銅基板可達380 W/m·K,既提供散熱通路,也增強機械支撐。
絕緣介質(zhì)層:緊密貼合金屬核心與電路層,既保證電氣隔離,又具備導(dǎo)熱能力(常用高導(dǎo)熱環(huán)氧或陶瓷填充樹脂)。
銅線路層:支持信號和功率傳輸,可根據(jù)載流量選擇銅厚(1–4 oz)。
二、性能特點
導(dǎo)熱性能:金屬核心可將高功率元件的熱量快速導(dǎo)向散熱器,降低結(jié)溫。
機械強度:可承受熱循環(huán)和彎曲應(yīng)力,減少層間剝離風險。
耐熱性:適合高功率LED、IGBT、MOSFET等器件長期工作環(huán)境(150–200℃)。
三、加工工藝要點
鉆孔與切割:金屬厚度大,需要CNC或激光高精度加工,避免毛刺和孔壁損傷。
層壓與粘結(jié):絕緣層需均勻壓合,無氣泡或空隙,保證熱流通路連續(xù)。
銅層蝕刻與焊接:金屬核心散熱快,焊接熱循環(huán)需精準控制,防止焊點開裂。
表面處理:沉金或OSP等需兼顧平整度,保證功率元件良好貼合。
四、應(yīng)用場景
功率電子:電源模塊、IGBT驅(qū)動板等,利用高導(dǎo)熱金屬基板降低熱阻。
汽車照明:大功率LED散熱,保證亮度與壽命。
工控設(shè)備:高功率傳感器和控制模塊長期運行中的散熱保障。