المعادن الأساسية ثنائي الفينيل متعدد الكلور
لوحة الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية (MCPCB)، والتي يشار إليها أيضًا باسم PCB ذات الركيزة المعدنية المعزولة (IMS) أو PCB الحرارية،
الاتصال أو طلب عرض الأسعار


يتضمن الهيكل الأساسي لـ MCPCB ما يلي:
- طبقة قناع اللحام
- طبقة الدائرة
- طبقة النحاس من 1 أونصة إلى 6 أونصة (الأكثر استخدامًا هو 1 أونصة إلى 2 أونصة).
- طبقة عازلة
- طبقة القلب المعدنية - المشتت الحراري أو موزع الحرارة
الاتصال أو طلب عرض الأسعار
ما هو PCB ذو النواة المعدنية (MCPCB)؟
لوحة الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية (MCPCB)، والمعروفة أيضًا باسم لوحة الدوائر المطبوعة ذات الركيزة المعدنية المعزولة (IMS) أو لوحة الدوائر المطبوعة الحرارية، هي نوع من لوحات الدوائر التي تستخدم مادة معدنية كأساس لتبديد الحرارة، على عكس لوحات FR4 التقليدية. صُممت لوحات MCPCB لنقل الحرارة الناتجة عن المكونات الإلكترونية بكفاءة أثناء التشغيل إلى مناطق أقل حساسية، مثل مشتتات الحرارة المعدنية أو النواة المعدنية نفسها.
يتكون MCPCB عادةً من ثلاث طبقات: طبقة موصلة، وطبقة عازلة حرارية، وطبقة ركيزة معدنية. يتيح هذا التصميم إدارة فعالة للحرارة، مما يضمن موثوقية الأجهزة الإلكترونية وطول عمرها، خاصةً في التطبيقات عالية الطاقة مثل إضاءة LED وإلكترونيات الطاقة.
أنواع لوحات الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية
وفقا لمادة الركيزة
يعتمد اختيار المادة الأساسية على متطلبات التطبيق المحددة وعوامل الموازنة مثل التوصيل الحراري والصلابة والتكلفة.
تشمل المعادن الأكثر استخدامًا في تصنيع MCPCB سبائك الألومنيوم والنحاس والصلب:
- الامونيوم:يشتهر الألومنيوم بقدراته الممتازة على نقل الحرارة وتبديدها، وهو غير مكلف نسبيًا، مما يجعله الخيار الأكثر اقتصادًا لـ MCPCBs.
- النحاسعلى الرغم من أن النحاس يوفر أداءً حراريًا متفوقًا، إلا أنه أكثر تكلفة من الألومنيوم.
- الفولاذ:يتوفر الفولاذ بنوعين عادي ومقاوم للصدأ، وهو أقوى من الألومنيوم والنحاس ولكنه يتمتع بموصلية حرارية أقل.
وفقًا لهيكل وطبقات لوحة الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية




طبقة واحدة من MCPCB
طبقة مزدوجة من MCPCB
MCPCB مزدوج الجانب
MCPCB متعدد الطبقات
مزايا لوحة الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية (MCPCB)
- تبديد حرارة متفوق:تستخدم صفائح MCPCB معادن مثل الألومنيوم أو النحاس، مما يوفر توصيلًا حراريًا ممتازًا. تتيح هذه الميزة إدارةً فعالةً للحرارة في التطبيقات عالية الطاقة، مما يخفض درجة حرارة تشغيل المكونات بشكل كبير، ويعزز موثوقية النظام وعمره الافتراضي. على سبيل المثال، تنقل صفائح MCPCB الحرارة أسرع بـ 8 إلى 9 مرات من صفائح FR4 PCB التقليدية.
- انخفاض الحاجة إلى المبددات الحراريةعلى عكس لوحات FR4 المطبوعة، التي تتطلب أجهزة تبريد إضافية نظرًا لانخفاض موصليتها الحرارية، تستطيع لوحات MCPCB تبديد الحرارة بكفاءة عالية. هذا يُقلل من حجم النظام وتعقيده الإجمالي من خلال الاستغناء عن مشتتات الحرارة الضخمة.
- المتانة والقوةالألومنيوم، وهو مادة أساسية شائعة في ألواح MCPCB، يتميز بقوة ومتانة أعلى مقارنةً بمواد مثل السيراميك والألياف الزجاجية. هذه المتانة تقلل من خطر التلف أثناء الإنتاج والتجميع والتشغيل العادي، مما يضمن أداءً يدوم طويلًا.
- الاستقرار الأبعادتتميز ألواح MCPCB بثبات أبعادي أكبر عند تعرضها لتغيرات في درجات الحرارة. وتشهد تغيرات طفيفة في الحجم (عادةً ما تتراوح بين 2.5% و3.0%) ضمن نطاق درجات حرارة يتراوح بين 30 و150 درجة مئوية، مما يضمن أداءً ثابتًا في مختلف الظروف البيئية.
- وزن أخف وقابلية أعلى لإعادة التدوير:تُعتبر ألواح MCPCB أخف وزنًا من ألواح PCB التقليدية، مما يجعلها أسهل في الاستخدام والتركيب. بالإضافة إلى ذلك، يُعد الألومنيوم قابلًا لإعادة التدوير وغير سام، مما يُسهم في اتباع ممارسات صديقة للبيئة. وهذا ما يجعل الألومنيوم بديلاً اقتصاديًا للمواد الأخرى.
- عمر أطوللا تُعزز قوة ومتانة الألومنيوم متانة قواطع MCPCB فحسب، بل تُسهم أيضًا في إطالة عمرها التشغيلي. هذا يُقلل من تكاليف الصيانة والحاجة إلى الاستبدال، مما يجعل قواطع MCPCB استثمارًا حكيمًا من حيث طول عمرها.
عملية تصنيع المعادن الأساسية ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تتضمن عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة ذات النواة المعدنية (MCPCBs) عدة خطوات متخصصة بسبب وجود طبقة معدنية في المكدس.
لوحات ذات طبقة واحدةبالنسبة لألواح MCPCB أحادية الطبقة بدون انتقالات بين الطبقات، تُحاكي العملية عملية ألواح FR4 التقليدية. تُضغط الطبقة العازلة وتُلصق مباشرةً باللوحة المعدنية، مما يضمن التصاقًا فعالًا.
تراكمات متعددة الطبقاتبالنسبة لقواطع الدائرة متعددة الطبقات (MCPCBs)، تبدأ العملية بحفر النواة المعدنية. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية للسماح بانتقال الطبقات دون خطر حدوث قصر في الدوائر. توضح الخطوات التالية العملية:
- حفر:يتم حفر ثقوب أكبر قليلاً في الطبقة المعدنية لاستيعاب المادة العازلة.
- يسدتُملأ هذه الثقوب بهلام عازل، ثم يُعالَج ويُصلَّب. هذه الخطوة أساسية لتحضير المنطقة لطلاء النحاس.
- تصفيح:بمجرد أن يجف الجل، يتم طلاء الثقوب المحفورة بالنحاس، على غرار الفتحات القياسية في لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية.
- الربط:يتم بعد ذلك ضغط الطبقات العازلة المتبقية وربطها بالطبقة المعدنية.
- الحفر من خلال الثقب:بعد اكتمال عملية التكديس، يتم حفر الثقوب العابرة عبر التجميع بأكمله، تليها عمليات الطلاء والتنظيف الإضافية.
