PCB Logam Inti: Desain, Bahan, dan Aplikasi Suhu Tinggi

06 Desember 2021

Permintaan yang terus meningkat untuk manufaktur PCB dapat diatribusikan pada kemajuan dalam elektronik, otomatisasi proses, lonjakan permintaan untuk berbagai peralatan konsumen dan perangkat, perangkat elektromekanis, dan lebih banyak lagi. Semua ini dan banyak segmen aplikasi PCB lainnya memiliki persyaratan yang berbeda dalam hal bahan PCB, substrat, jumlah lapisan, dan lebih banyak lagi. Beberapa aplikasi mungkin memerlukan PCB yang cocok untuk lingkungan suhu tinggi, dan oleh karena itu papan rangkaian cetak logam inti digunakan di sini. PCB logam inti menawarkan banyak manfaat dibandingkan FR4 atau bahan silikon atau polimer lainnya sebagai dasar PCB. Papan logam inti adalah papan yang memiliki logam konduktor seperti aluminium dan tembaga sebagai bahan dasar mereka. Posting ini membahas detail PCB logam inti, manfaatnya, dan lebih banyak lagi.

PCB Logam Inti Secara Detail 

Papan logam inti ini juga disebut papan termal, papan termal clad, atau substrat logam terinsulasi, dan dengan benar. Ini karena mereka menyebarkan panas hampir secara seragam di kedua arah inti dan di seluruh semua lapisan yang terletak di atas dan di bawahnya. Ini melindungi papan dan komponen dari kerusakan. PCB ini terbuat dari foil tembaga, piringan logam, dan lapisan isolasi termal. Selain ini, mereka memiliki lapisan pelindung solder, lapisan rangkaian, lapisan dielektrik, dan lapisan logam inti yang merupakan pemanaskan panas. Sementara kelebihan panas adalah masalah di sebagian besar komponen listrik dan ini biasanya dilakukan melalui pendingin kipas atau kipas buangan yang dipasang di dalam casing atau pelapis. Namun, ini tidak diperlukan pada PCB logam inti, karena penyebaran panas terjadi melalui pendingin konduktif, di mana panas ditransfer secara seragam dari area panas ke area yang lebih dingin. Biasanya, aluminium adalah bahan inti yang paling umum digunakan pada PCB ini karena memiliki laju dispersi panas yang baik. Aluminium sebagai logam adalah keras namun ringan. Sementara tembaga juga adalah opsi yang baik sebagai bahan inti dan digunakan dalam aplikasi tertentu, ia berat dan mahal. Dari segi fabrikasi juga, aluminium lebih mudah diproduksi daripada tembaga. Papan logam inti biasanya dibagi menjadi 3 lapis:

• Lapisan foil tembaga
• Lapisan dielektrik tipis untuk konduktivitas termal
• Lapisan tebal inti tembaga atau aluminium

Biasanya, umum untuk menggunakan teknologi pemasangan permukaan (SMT) daripada lubang melalui untuk papan logam. Ini karena inti merupakan logam konduktor, terdapat risiko pendek sirkuit dalam kasus pemasangan lubang melalui yang di-lassolder. Ini terutama benar dalam kasus aplikasi listrik seperti LED.

Manfaat PCB Logam Inti

Dalam kasus aplikasi suhu tinggi, panas yang meningkat dapat meningkatkan suhu papan rangkaian serta komponen yang dipasang padanya, terutama jika terbuat dari FR4 atau plastik serupa. Ini dapat menyebabkan kelebihan panas karena dispersi panas akan terbatas pada heat sink yang tersedia. Ini dapat menyebabkan fungsi yang terpengaruh atau kerusakan. Oleh karena itu, PCB logam inti digunakan dalam aplikasi seperti itu karena logam membantu mendorong panas menuju heat sink dan mencegah kelebihan panas papan dan komponen. Berikut adalah beberapa manfaat PCB logam inti.

• Logam adalah konduktor panas dan listrik yang baik, dan oleh karena itu memfasilitasi transfer panas yang lebih cepat.
• Inti logam ini di-etch pada papan rangkaian, yang membantu menjaga panas dari komponen sentral dan kabel.
• Logam seperti aluminium dan tembaga tahan lama, aman, dan awet, dan tidak memiliki masalah toksisitas seperti timbal.
• Mereka tahan terhadap getaran, dan membantu melindungi komponen dari lepas, terutama dalam aplikasi getaran tinggi.
• Inti logam menawarkan stabilitas struktural dan dimensi yang lebih baik serta kekuatan pada papan.
• Logam dapat didaur ulang dan sebenarnya aluminium lebih ringan dari sebagian besar epoxi dan FR4.

Jika Anda memiliki aplikasi yang menuntut dan suhu tinggi, di mana Anda perlu memasang rangkaian PCB dalam peralatan atau sebagai bagian dari sistem terintegrasi, memilih PCB logam inti akan menjadi keputusan yang bijaksana. Ini berlaku terutama jika Anda adalah OEM sistem penerangan LED karena PCB logam inti memiliki aplikasi besar di segmen ini. Namun, pastikan Anda bekerja sama dengan pabrikan dan penyedia jasa PCB yang terpercaya dan berpengalaman yang akan memahami kebutuhan Anda dan menyesuaikan sesuai kebutuhan. Creative Hi-Tech adalah pabrikan dan penyedia jasa perakitan PCB yang terkenal yang spesialisasi dalam desain dan rangkaian PCB kustom. Mereka menawarkan PCB logam inti untuk aplikasi yang menuntut.

• Pertimbangan Desain Saat Memilih PCB Rigid Flex
• Standar IPC PCB: Pengantar dan Signifikansi dalam Manufaktur PCB Berkualitas