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NÚCLEO MCPCB
Fabricante con certificación ISO

PCB de aluminio / núcleo metálico (MCPCB)

PCBark, fabricante de PCB de aluminio y núcleo metálico (MCPCB)

Cuando el calor no tiene por dónde salir, los LED de alta potencia, los controladores automotrices y las fuentes conmutadas fallan antes de tiempo. PCBark fabrica PCB de aluminio y núcleo metálico que evacuan ese calor, desde placas de circuito impreso de una sola cara para LED hasta estructuras híbridas de núcleo metálico de 6 capas con una conductividad térmica de hasta 5.0 W/m·K.

6

Número máximo de capas (núcleo híbrido de Al/Cu)

5.0

Conductividad térmica máxima (W/m·K)

Solicite una cotización (RFQ)
1/4
PCB de aluminio con núcleo metálico 1
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: 5.0 W/m·K ESTADO: ÓPTIMO
PCB de aluminio con núcleo metálico 2
CAPAS: 6 MÁX. ESTADO: ÓPTIMO
PCB de aluminio con núcleo metálico 3
PESO DEL COBRE: 6 OZ ESTADO: ÓPTIMO
PCB de aluminio con núcleo metálico 4
PISTA/SEPARACIÓN: 0.075MM ESTADO: ÓPTIMO
6 oz

Peso máximo del cobre

0.075 mm

Ancho mínimo de pista / separación mínima entre pistas

500,000 m²

Capacidad de producción anual

16+ años

Experiencia en servicios EMS llave en mano

Por qué el calor daña los equipos electrónicos y cómo lo solucionan las PCB de aluminio

Qué es realmente una PCB de aluminio…

Una PCB de aluminio es una placa de circuito impreso con base metálica, generalmente de aluminio y a veces de cobre, unida a la capa del circuito de cobre mediante un dieléctrico delgado que conduce el calor. Tiene una sola razón de ser. Cada vatio que disipa un componente debe salir de la placa de circuito impreso antes de que la temperatura de su unión supere el límite máximo. En una placa de FR-4 estándar, no puede hacerlo. (Antecedentes: literatura del IEEE sobre gestión térmica)

Aquí es donde fallan muchos diseños.

Un LED de potencia de 3 W o un controlador MOSFET se coloca sobre FR-4, cuyo laminado disipa el calor a unos 0.25 W/mK. Como el calor no tiene por dónde salir, regresa al chip. Esto eleva su temperatura y reduce la corriente de salida, la intensidad luminosa y la vida útil; también afecta la vida útil y los voltajes de los componentes electrolíticos y semiconductores. Para combatir el aumento de temperatura, los equipos recurren a disipadores, ventiladores y vías térmicas, lo que añade complejidad, peso y posibles puntos de falla.

Una PCB con núcleo metálico elimina el cuello de botella en lugar de remediar sus efectos.

Texas Instruments midió la misma carga LED en una placa de FR-4 (FR4) y en otra con sustrato metálico aislado (IMS): la resistencia térmica bajó de 61.56 °C/W a 39.1 °C/W, y la temperatura de unión de la placa de FR-4 fue, en promedio, 45% mayor. Una menor temperatura de unión permite una vida útil más larga, una mayor corriente de alimentación y una placa de circuito impreso más sencilla, con menos piezas adicionales. Esa es toda la razón para usar PCB de aluminio y núcleo metálico, y es el trabajo que PCBark ha realizado durante 16 años.

Las cuatro capas que permiten disipar el calor

La capacidad de una placa de circuito impreso de aluminio para evacuar el calor que una placa de FR4 retiene depende de su apilamiento de capas. A diferencia de una placa de circuito impreso convencional fabricada sobre fibra de vidrio tejida, una PCB de aluminio tiene una estructura de cuatro capas, cada una con una función en la ruta térmica:

01

Capa del circuito de lámina de cobre

la lámina de cobre con el patrón de su circuito, normalmente de 1–6 oz. Aquí, el espesor del cobre determina la capacidad de conducción de corriente, igual que en cualquier placa de circuito impreso.

02

Capa dieléctrica térmicamente conductora (aislante)

un polímero delgado con carga cerámica que proporciona aislamiento eléctrico y, a la vez, conduce el calor hacia la base a 1.0–5.0 W/m·K. Esta capa distingue una buena placa de circuito impreso con núcleo metálico de una mediocre.

03

Capa base (sustrato) de aluminio

el sustrato de aluminio, generalmente de aleación 5052 o 6061, que distribuye el calor y constituye la base estructural de la placa de circuito impreso.

04

Cara posterior / acabado superficial

el tratamiento superficial y el acabado opcional de la base que protegen el sustrato de aluminio durante el ensamble y el uso.

Capacidades de PCBark para PCB de aluminio y núcleo metálico (estándar → máximo)

La mayoría de las páginas de fabricantes ofrecen una sola columna de especificaciones «típicas» para las placas de circuito impreso de aluminio, por lo que usted no sabe si un diseño que se acerca a los límites entra en el rango. Nosotros publicamos tres. La siguiente matriz de capacidades de PCB de aluminio en 3 niveles muestra nuestro rango de producción estándar, nuestro rango de mejores capacidades para trabajos exigentes de disipación térmica y el máximo absoluto que hemos calificado, para que un ingeniero pueda elegir el nivel adecuado para su placa de circuito impreso antes de enviar un solo archivo Gerber.

Matriz de capacidades de PCBark para PCB de aluminio y núcleo metálico
REVISIÓN DFM // APROBADA

Francamente, gran parte de esa tabla es exageración, salvo por dos cifras. La conductividad dieléctrica máxima de 5.0 W/mK está en el extremo superior de lo que alcanzan los laminados térmicos de producción. Las solicitudes de patente independientes sobre dieléctricos IMS, incluida la patente estadounidense n.º 9,551,082 B2, describen capas dieléctricas cerámicas de más de 5 WmK y una rigidez dieléctrica superior a 50 kVmm; así se sabe que es un límite material difícil de alcanzar y no una frase publicitaria. El máximo de 6 capas marca una gran diferencia porque la mayoría de los fabricantes de PCB de aluminio no pasan de una o dos capas; con un núcleo metálico multicapa, podrá distribuir toda la lógica de potencia y control en una sola placa de circuito impreso con gestión térmica. (Límite dieléctrico verificado con la patente USPTO US 9,551,082 B2)

Parámetro Capacidad estándar Mejor capacidad Capacidad máxima
Tipo de producto PCB de aluminio de una y dos caras PCB de aluminio de alta conductividad para LED y potencia PCB multicapa de aluminio, con base de cobre o núcleo metálico híbrido
Capas 1–2 1–4 6
Espesor de la placa de circuito impreso 1.0–2.0 mm 0.8–3.0 mm 0.6–5.0 mm
Espesor de la base de aluminio 0.8–1.5 mm 0.6–3.0 mm 5.0 mm
Peso del cobre 1–2 oz 1–4 oz 6 oz
Conductividad térmica 1.0–2.0 W/m·K 2.0–3.0 W/m·K 5.0 W/m·K
Ancho mínimo de pista / separación mínima entre pistas 0.15 / 0.15 mm 0.10 / 0.10 mm 0.075 / 0.075 mm
Diámetro mínimo de perforación 0.30 mm 0.20 mm 0.15 mm
Espesor del cobre en los orificios ≥20 µm ≥25 µm ≥35 µm
Acabado superficial HASL-LF, OSP, ENIG ENIG, HASL-LF, OSP ENIG, plata por inmersión, estaño por inmersión
Máscara antisoldante Blanca, negra, verde Blanca, negra, negra mate, azul Colores personalizados
Corte del contorno Fresado CNC, corte en V CNC, corte en V, troquelado Contornos irregulares y complejos
Tamaño máximo de la placa de circuito impreso 400 × 500 mm (hasta 1500 × 400) 500 × 600 mm 600 × 1200 mm
Tensión soportada 1–2 KV 2–4 KV 6 KV
Aplicaciones Iluminación LED, módulos de potencia Iluminación automotriz, control industrial, electrónica de potencia Módulos térmicos de alta potencia, equipos de nuevas energías

Comparación de rendimiento: PCB de aluminio, FR-4 y núcleo de cobre

Lo que puede resultar contraintuitivo: una mayor conductividad del metal base no significa automáticamente que la placa de circuito impreso trabaje a menor temperatura.

El cobre conduce el calor a ~386 W/m·K y el aluminio a 138–167 W/m·K, pero el verdadero cuello de botella térmico es la delgada capa dieléctrica entre el circuito de cobre y la base metálica: su conductividad es de apenas 1–8 W/m·K y determina gran parte de la resistencia térmica total. Elegir una placa de circuito impreso solo por el metal de la base es el error más frecuente que vemos en los diseños que recibimos.

Por eso debe comparar cada apilamiento de capas completo según la resistencia térmica entre la unión del componente y el disipador, en lugar de fijarse únicamente en si la base es de aluminio o cobre. Como muestra la siguiente comparación de 8 métricas entre aluminio, FR-4 y núcleo de cobre, se usan valores medidos y publicados, no simples categorías de alto, medio o bajo. (Base dieléctrica del núcleo metálico: USPTO US 9,265,160 B2)

Métrica FR-4 (estándar) MCPCB de aluminio MCPCB con núcleo de cobre
Conductividad del laminado / dieléctrico 0.25 W/m·K 1.0–5.0 W/m·K (dieléctrico) 1.0–5.0 W/m·K (dieléctrico)
Conductividad de la base metálica — 138–167 W/m·K (5052 / 6061) ~386 W/m·K (C110)
Resistencia térmica RθJA (prueba LED de TI) 61.56 °C/W 39.1 °C/W aún menor
Transferencia de calor frente a FR-4 1× como referencia ~8–9× más rápida la más alta
Costo relativo de la placa sin ensamblar 1× 2–4× 4–8×
Tolerancia térmica del material base Tg 130–140 °C hasta ~400 °C hasta ~400 °C
Flexibilidad en el número de capas 1–20+ (multicapa) 1–6 capas 1–2 habitualmente
Aplicación más adecuada Lógica general / señales LED, potencia, gestión térmica automotriz Potencia extremadamente alta, RF
Comparación entre PCB de aluminio, FR-4 y núcleo de cobre

Nota de ingeniería sobre la tabla

Para la mayoría de las placas de circuito impreso de señales y lógica, FR-4 será la opción habitual.

En situaciones en las que solo basta el calor de un componente para limitar la temperatura de la unión —y nada más—, el núcleo metálico cuesta de 2 a 4 veces más, pero justifica su precio, por ejemplo, en aplicaciones LED y de potencia cuando la brecha thevezane no puede salvarse con cobre dentro de los rangos de costo razonables de 2.0-3.0 W/mK para el dieléctrico de una MCPCB de aluminio, mientras que el núcleo de cobre, con el calor que aún permanece en la placa, se reservaría para casos de uso extremadamente exigentes, como los amplificadores de potencia RF con una densidad de corriente excesiva.

8–9×

transferencia de calor más rápida que la de una placa de FR-4 equivalente, lo que en diseños LED de alta potencia ha permitido a algunos equipos prescindir de disipadores adicionales y reportar reducciones del costo de ensamble de hasta 58% en casos publicados del sector.

Fuente: relación de transferencia de calor según SF Circuits / Power Electronics News; caso de costos según SMT Magazine (Saturn Electronics, 2012). Las cifras son referencias del sector, no una garantía de PCBark.

Tipos de placas de circuito impreso y selección: una o dos caras, multicapa, núcleo de cobre e IMS

La placa de circuito impreso con núcleo metálico adecuada es la que cumple con su carga térmica, el número de capas y el costo objetivo. Equivocarse en cualquiera de estos aspectos tiene consecuencias en ambos sentidos: especificar innecesariamente una PCB con núcleo de cobre para una simple cadena de LED multiplica el costo de la placa por 4-8 sin aportar beneficios, mientras que una especificación insuficiente puede salirle cara al hacer que el calor regrese al chip y someter el componente a esfuerzos térmicos hasta que falle prematuramente.

Esto se debe a que la conductividad del dieléctrico y el espesor del cobre deben corresponder a los vatios que se disipan, independientemente de lo que diga la etiqueta.

Como fabricamos los cinco tipos que se presentan a continuación en nuestra propia línea, desde placas de una cara hasta placas multicapa de 6 capas, la selección depende por completo de las especificaciones, sin tener que buscar un proveedor que tenga disponible algún tipo de placa de circuito impreso. A diferencia de los proveedores que solo fabrican y pueden orientarlo hacia lo que tienen en inventario, en PCBark evaluamos la idoneidad durante la revisión DFM.

Siga esta ruta de selección de PCB con núcleo metálico basada en 5 factores:

carga térmica, número de capas y densidad del trazado, entorno operativo, volumen de producción y costo objetivo

Nuestra matriz de selección

La siguiente matriz de selección muestra dónde encaja mejor cada tipo de placa de circuito impreso, incluso en los casos límite, tanto para las de núcleo metálico como para las híbridas con revestimiento metálico.

Tipo de placa de circuito impreso Capas Conductividad del dieléctrico. Aplicación más adecuada
PCB de aluminio de una cara 1 1.0–2.0 W/m·K Tiras LED, focos, iluminación de bajo costo
PCB de aluminio de dos caras 2 2.0–3.0 W/m·K Módulos de potencia, matrices LED de mayor densidad
PCB multicapa de aluminio hasta 6 hasta 5.0 W/m·K Electrónica de potencia y control combinada
MCPCB con núcleo de cobre 1–2 dieléctrico + base de ~386 W/m·K Potencia extremadamente alta, amplificadores de RF
IMS (sustrato metálico aislado) 1–2 1–5 W/m·K Controladores automotrices de alta confiabilidad
(Estructura IMS según USPTO US 9,551,082 B2)
decoración

PCB de aluminio de una y dos caras

El núcleo metálico de una cara. La opción más utilizada para iluminación LED. Una sola capa de cobre sobre nuestro dieléctrico y base de aluminio conduce el calor de los LED hacia abajo, donde puede distribuirse en el cobre y disiparse a través de la placa de circuito impreso. Una segunda capa en la cara posterior permite colocar los componentes de potencia y duplica las posibilidades de trazado para mayores requisitos de interconexión sin apartarse de la ruta térmica del núcleo metálico.

1–2 capas · 1.0–3.0 W/m·K · 1–4 oz de Cu · cantidad mínima de pedido flexible desde el prototipo
Estructura técnica de PCB de aluminio de una y dos caras
decoración

PCB multicapa con base de cobre / núcleo metálico híbrido

El núcleo metálico multicapa. Diseñado para incorporar hasta 6 capas conductoras en una sola placa de circuito impreso, permite distribuir la lógica de control y otros componentes en el mismo núcleo metálico con gestión térmica. Disponible con núcleo completamente de cobre o núcleo metálico híbrido en una gama en constante expansión que maximiza la transferencia de calor para diseños de potencia de RF y componentes de aplicaciones de alta corriente, con dieléctrico de nivel máximo de 5.0W/mK y capas de cobre de hasta 6oz.

hasta 6 capas · hasta 5.0 W/m·K · hasta 6 oz de Cu · 600 × 1200 mm máx.
Capas de PCB multicapa con base de cobre y núcleo metálico híbrido

Aplicaciones: iluminación LED, industria automotriz, electrónica de potencia y nuevas energías

La estructura en capas de las PCB de aluminio y núcleo metálico. Estas placas de circuito impreso se vuelven indispensables cuando el calor generado por el componente es el principal límite del rendimiento. Como muestra el mapa de aplicaciones térmicas, desde LED hasta la industria automotriz, sus necesidades concretas y requisitos de temperatura y confiabilidad determinarán qué nivel de producto necesita. (Contexto sobre la eficacia de los LED: U.S. DOE Solid-State Lighting)

MCPCB para iluminación LED

Iluminación LED (alumbrado público, reflectores, luminarias industriales, focos)

Por qué usar un núcleo metálico: El control de la temperatura de unión prolonga la conservación del flujo luminoso y la vida útil

Nivel habitual de PCBark: Estándar, de una o dos caras, 1.0–2.0 W/m·K

MCPCB para iluminación automotriz

Iluminación y controladores automotrices

Por qué usar un núcleo metálico: Alta temperatura ambiente, vibración y objetivos exigentes de confiabilidad a largo plazo

Nivel habitual de PCBark: Mejor, IMS, 2.0–3.0 W/m·K, proceso de grado IATF

MCPCB para electrónica de potencia

Electrónica de potencia (convertidores, fuentes de alimentación, control de motores)

Por qué usar un núcleo metálico: Alta densidad de corriente y calor de conmutación

Nivel habitual de PCBark: Mejor / Máximo, cobre pesado, multicapa

MCPCB para nuevas energías

Módulos de nuevas energías y alta potencia

Por qué usar un núcleo metálico: Carga térmica sostenida cercana a los límites del material

Nivel habitual de PCBark: Máximo, base de cobre / híbrido, 5.0 W/m·K

Consejo para compradores: especifique el calor, no solo la placa de circuito impreso

Para obtener rápidamente una cotización válida y una placa de circuito impreso adecuada, indique la disipación de potencia por componente y la temperatura ambiente máxima, en lugar de limitarse a pedir una «PCB de aluminio». Estos dos valores permiten a nuestro equipo de DFM seleccionar la conductividad dieléctrica y el espesor del material base adecuados para resolver su problema térmico, sin cobrarle por un núcleo de cobre que ni necesita ni desea.

Gracias a su equilibrio entre rendimiento térmico y costo para tantas aplicaciones, los LED siguen siendo nuestra mayor área de aplicación. La física es sencilla: los LED que trabajan a menor temperatura conservan su brillo durante más tiempo, o bien los diseñadores pueden alimentarlos con más intensidad dentro del mismo margen térmico. En la industria automotriz, especialmente en el compartimento del motor y en los faros, donde la elevada temperatura ambiente constante hace arriesgado usar FR-4, la capa de base metálica se convierte en el único medio confiable para conducir el calor del controlador por una ruta integrada, mantener el módulo dentro de sus especificaciones de operación y evitar sorpresas desagradables bajo el capó. Los mismos principios físicos se aplican a la conversión de potencia y a los equipos de nuevas energías, donde usamos estructuras con base de cobre o multicapa para manejar las corrientes y cargas térmicas más altas sin perder de vista objetivos de costo estrictos.

los convertidores de potencia representan nuestra segunda categoría de aplicación más importante y, por lo general, generan más calor en la placa de circuito impreso y operan a temperaturas ambiente, voltajes y corrientes aún mayores que los de las aplicaciones de iluminación LED. Nuestras fuentes de alimentación conmutadas, módulos de potencia DC-DC y controladores de motores están diseñados para conducir grandes cantidades de calor desde los componentes críticos de alta corriente hacia la base metálica y evitar fallas prematuras. Nuestra sólida estructura con sustrato de aluminio funciona como disipador de calor para toda la etapa de potencia a nivel de placa, mientras que el considerable espesor del cobre de nuestras placas permite manejar corrientes más altas. Esta es una razón principal por la que los ingenieros pasan de FR-4 a placas de aluminio o con base de cobre a medida que aumenta la densidad del diseño. Un alto rendimiento térmico ya no puede ser una opción añadida a la placa de circuito impreso; debe formar parte de su arquitectura.

Certificaciones y control de calidad (clase IPC 2/3, ISO 9001, UL, RoHS)

Al iniciar una relación con un proveedor, es fundamental saber si la placa de circuito impreso que usted califica será la misma que podrá adquirir en grandes volúmenes. Nuestros puntos de referencia son normas aceptadas por la industria, no descripciones subjetivas. Todas las PCB de aluminio y núcleo metálico de PCBark se diseñan, fabrican e inspeccionan conforme a IPC-6012 (especificación y diseño de placas rígidas) y se validan según los criterios visuales de IPC-A-600, dentro de la clase IPC elegida por el cliente (clase 2 o clase 3). Todas las placas de PCB bark pasan por una prueba eléctrica del 100%. (Sistema de calidad conforme a ISO 9001:2015)

IPC-6012

Calificación de placas de circuito impreso rígidas

IPC-A-600

Aceptación de clase 2 / clase 3

ISO 9001

Gestión de calidad

UL 94V-0

Clasificación de inflamabilidad

RoHS / REACH

Cumplimiento de requisitos para materiales

Prueba eléctrica del 100%

Cada placa de circuito impreso, en cada lote

Certificación CE
Certificación IATF16949
Ensamble de PCB ISO 9001
Ensamble de PCB ISO 14001
PCB ISO 14001
PCB ISO 9001
Cumplimiento de RoHS
Certificación UL

Una preocupación frecuente entre los compradores que consideran adquirir placas de circuito impreso en el extranjero es la confiabilidad: después de calificar la primera pieza, las siguientes pueden variar y, si llega un lote de placas defectuosas, la devolución internacional toma mucho tiempo. Abordamos esa preocupación: nuestro compromiso se basa en la verificación continua de la clase IPC y en pruebas para cada lote. Hacemos comprobaciones de las reglas de diseño durante la revisión DFM para detectar problemas en pantalla, antes de tener que descartar piezas en la línea de producción. Las pruebas establecidas por la norma forman parte del contrato y el registro de pruebas acompañará sus piezas.

Certificación ampliada

Guía de compras: precios, plazos de entrega, cantidad mínima de pedido y EMS llave en mano

El costo de una PCB de aluminio depende de unas cuantas variables. Tenerlas en cuenta antes de solicitar una cotización evita la «sorpresa por el precio» que experimentan muchos profesionales de compras en este sector. En lugar de pensar en un «precio» único, a menudo ficticio, considere los factores que determinan el precio de una placa de circuito impreso con núcleo metálico: (Buenas prácticas de abastecimiento: NIST MEP)

Solicite una cotización (RFQ)

Nivel y conductividad del dieléctrico

Aunque fabricar una placa de circuito impreso de grado estándar de 1.0-2.0 W/mK cuesta bastante menos, un componente dieléctrico de grado máximo de 5.0 W/mK eleva el costo.

Número de capas y peso del cobre

El cobre pesado y un mayor número de capas (potencialmente hasta 6oz) añaden trabajo a la producción.

Tipo de acabado superficial

Procesar acabados superficiales como la plata por inmersión y ENIG cuesta mucho más que las opciones estándar OSP y HASL-LF.

Tamaño, forma y volumen de la placa de circuito impreso

Preparar herramientas nuevas o fabricar diseños complejos con ellas cuesta más; sin embargo, los volúmenes grandes ayudan a recuperar ese costo.

Como guía inicial, una placa de circuito impreso con núcleo metálico cuesta aproximadamente 2 – 4x lo que cuesta una placa de FR4 equivalente típica y puede reducir el costo total si elimina la necesidad de disipadores externos, ventiladores de refrigeración y diseños con vías térmicas.

Los plazos de entrega de las PCB estándar van de 8 semanas a 20–26 semanas para fabricaciones más difíciles, y los pedidos urgentes tienen recargos de 30–100%: es el costo real de un plazo ajustado.

Cómo cambian los costos con un servicio EMS llave en mano

PCBark no es un intermediario de fabricación electrónica por contrato; ofrecemos un servicio integral en nuestras propias instalaciones, desde la revisión DFM proactiva hasta el producto terminado, con capacidades que incluyen ensamble SMT, compra interna de componentes y pruebas eléctricas al 100%. Con una capacidad anual de producción de 500,000 m², nuestras instalaciones integradas evitan tener que recurrir a varios fabricantes. Ofrecemos un único responsable: una revisión DFM, un proceso de preparación de herramientas y un punto de control de calidad. Envíenos sus archivos BOM y Gerber para recibir una cotización integral.

En cuanto al plazo de entrega, la cantidad mínima de pedido y el precio de su apilamiento de capas específico, la respuesta es que varían, por lo que le enviaremos una cotización directa: no existe un precio único por apilamiento de capas debido a los cuatro factores mencionados, y tanto los prototipos de entrega rápida como la fabricación de alto volumen se producen y escalan en la misma línea.

Preguntas frecuentes sobre las PCB de aluminio

Depende del nivel de capacidad, el número de capas, el espesor del cobre, el acabado superficial y el volumen; una placa estándar de una sola cara es mucho más económica que una de 6 capas con conductividad térmica de 5.0 W/m·K. Como referencia, una placa de núcleo metálico sin ensamblar suele costar entre 2–4× lo que cuesta una equivalente de FR-4, aunque los diseños de alta potencia a menudo compensan esa diferencia al prescindir de disipadores de calor. FR-4 sigue siendo el material de PCB más económico y, por eso, suele ser la opción predeterminada hasta que la disipación de calor obliga a cambiarlo. Envíenos sus especificaciones para obtener una cotización exacta. (Referencia sobre el dieléctrico polimérico: USPTO US 2010/0012354 A1)

El FR-4 estándar tiene una conductividad térmica de aproximadamente 0.25 W/m·K, mientras que una PCB de núcleo metálico, también llamada placa de circuito impreso de núcleo metálico, utiliza un dieléctrico termoconductor de 1.0 a 5.0 W/m·K entre el cobre y una base de aluminio o cobre para transferir el calor 8–9 veces más rápido. La conductividad térmica de las estructuras de una PCB de núcleo metálico permitió reducir la resistencia térmica de 61.56 a 39.1 °C/W en la prueba de LED de TI. FR-4 se utiliza en las PCB destinadas principalmente a señales o cuando la gestión térmica no plantea problemas; una PCB de núcleo metálico también puede elegirse cuando la disipación del calor de los componentes es el factor decisivo y, por lo general, FR-4 seguirá siendo más económico hasta que el calor obligue a cambiar de material.

Ambas requieren un manejo específico durante el fresado, la perforación y el ranurado en V debido a la capa metálica, además de asegurar la adhesión del dieléctrico para evitar huecos atrapados; sin embargo, un fabricante con capacidad para producir placas de núcleo metálico puede hacerlo sin dificultad. Un error de diseño muy común con este tipo de placa es suponer que la base de aluminio conduce la corriente. Dicho claramente: el núcleo de aluminio sirve para disipar calor, no para conducir corriente. Si el diseño debe conducir una corriente elevada por la placa y se necesita una capacidad mayor que la habitual en aluminio, deben añadirse barras conductoras de cobre para mejorar el desempeño, en lugar de aumentar el espesor del aluminio. Recuerde que, al utilizar aluminio, su única función es transferir calor, no corriente.

No, porque eso eleva el costo para obtener capacidades térmicas que esos diseños no necesitan. Esta placa utiliza una MCPCB de aluminio con un dieléctrico de alta conductividad; como tiene las mismas propiedades térmicas y eléctricas que una placa con base de cobre, la opción de cobre no se justifica cuando la capa dieléctrica (1-8 W/mK) constituye un cuello de botella mayor. Esto también la acerca a una alternativa con aproximadamente la mitad de las características térmicas de una PCB de cobre o revestida de metal, a casi el mismo precio.

En PCBark fabricamos placas con un espesor total de 0.6 mm a 5.0 mm. Según el nivel de capacidad y el producto que reciba, puede optar por aluminio de 0.6 mm a 5.0 mm; nos importa fabricar las mejores placas para cumplir los requisitos de nuestros clientes. Para placas LED pequeñas y compactas puede bastar una placa más delgada, mientras que en productos más grandes y de alta potencia que requieren mayor transferencia de calor puede resultar más conveniente una base de aluminio más gruesa.

Sí, ofrecemos ambos en nuestras líneas estándar y de mayor capacidad (como se indicó antes); todo nuestro trabajo pasa por una sola línea de proceso. Esto reduce la necesidad de volver a preparar las herramientas y puede simplificar la fabricación de su producto, desde los prototipos hasta los pedidos de gran volumen. Al enviarnos su solicitud de cotización, indíquenos de cuánto tiempo dispone para la producción.