MCPCB简介

电子产品规格的不断攀升导致大规模集成电路（IC）和表面贴装技术（SMT）组装在现代电子制造服务中的广泛应用。此外，电路一直朝着小型化，轻量化，多功能，高性能，高速度和高可靠性的方向发展。组分密度的不断扩大导致热流密度逐渐增加。就半导体器件而言，过高的温度可能会导致电性能的变化。每当T j （结温）上升一次时，如果严重则会导致热击穿。如果热问题未能得到适当解决，组件规格肯定会受到不稳定性的影响，进一步降低产品的稳定性和可靠性，同时悬挂在空中。总之，印刷电路板（PCB）的热问题是如此突出，以至于为了电子产品的高性能而必须特别关注它们。

到目前为止，热耗散高科技电路利用的方法难以满足后续电路设定的散热要求，需要一种新型的散热解决方案。基于对电子产品中常用的散热方法的讨论，金属核心PCB（MCPCB）被引入作为先进电路中热问题的解决方案。

传统的热耗散方法

电路产生的热量主要来自元件热量，PCB板热量和热量，这是外部传导的结果，其中元件热量占大多数。因此，元件的散热问题在元件布局和PCB设计中受到最多关注。热阻在热设计中起着重要作用，热设计的目的是降低热传导路径上的热阻，同时热量快速传导到散热器等散热器。电子元件和散热器之间的总热阻可分为设备级，组装级和系统级。器件级热阻也称为内阻，而组件级电阻称为外部电阻，系统级电阻称为最终电阻。组分的内外阻力和T j 之间的关系等于组分T j 与热阻之间的关系，符合下列公式：

T j = P d x（R jc + R cs + R sa ）+ T 0

在此公式中，T j 指组件结温; P d 指设备功率; R jc ，R cs 和R sa 分别指从结到外壳的热阻，外壳到散热器和散热器以完成器具。 T 0 是指初始温度，R jc 是固定的特征值。因此，只能从R cs 和R sa 的角度来实现热阻降低。

器件组装模式起着重要作用在散热和不同类型的装配模式需要不同的散热方法。

•凸平台结构

当元件外壳与电路板直接接触并组装在正面时，应利用盖板凸台进行散热。凸平台散热是指根据电路中的散热器位置，将凸起的散热平台添加到相应的盖板上，使用与凸平台接触的导热绝缘垫。

这种散热模式获得了结构和PCB板设计的协同工作。凸面平台数，位置，高度，面积和导热垫厚度都与电路板性能密切相关。另外，还必须考虑装配偏差。因此，这种模式给PCB设计，PCB制造和PCB组装（PCBA）带来了许多困难。

•导热胶带

如果元件引脚直接焊接到没有元件外壳的PCB板直接与电路板接触，可以利用导热带进行散热。导热胶带通常由铜制成，具有两种组装类型。一种是将导热胶带组装在元件顶部，另一端与散热器连接。另一种是通过导热胶带将元件组装到电路板上，另一端通过散热片连接。后一种散热方式主要通过底侧实现。元件和导热胶带之间可以使用粘合性导热绝缘垫。

这种模式要求元件和导热胶带之间的结构组装，这两者应保持与导热垫的良好接触和组件，不应对组件引脚施加太大的压力。要固定导热胶带，应在电路板上制作固定的定位孔，以免影响PCB的跟踪和布局。因此，此模式不适用于高密度PCB。

此外，当导热胶带振动时，元件引脚会受到影响，必须仔细考虑。

•Thermotube

Thermotube利用蒸发制冷，热管两端温差极大，可以快速传导热量。一般来说，热管由管壳，灯芯和端盖组成。内部热管具有负压状态，一些低沸点液体被填充。此外，这种类型的液体易于挥发。管壁上有液体吸收芯，由毛细管材料制成。热管的一端用于蒸发，而另一端用于冷凝。当热管的蒸发部分被加热时，毛细管中的液体会立即蒸发，蒸汽在微应力下流向另一部分，产生热量并重新凝结成液体，在毛细管应力下流回热管的蒸发部分。

虽然热管具有显着的散热能力，但它还没有成熟到足以被小型元件所接受。因此，热管还需要很长的路才能进行PCB板的散热。

MCPCB具有更好的散热性能

•MCPCB简介

随着材料科学和加工技术的不断发展和优化，MCPCB已在美国和日本得到广泛应用。在相同的外部应用环境下，MCPCB在散热方面的性能优于任何其他类型的PCB板，代表了全球高功率电子组件的高水平。

MCPCB利用导热性金属，例如铜，在多层PCB的某些层中。 MCPCB通过金属芯从外部散热，或通过与外部散热器连接实现快速散热。当涉及高密度电路，与SMT组件兼容的PCB板或组装有如此多通孔元件的电路时，必须拾取高导热性的MCPCB。首先将具有良好散热性的金属芯嵌入多层PCB中，其多层PCB可以通过电镀通孔连接，所述电镀通孔可以在金属芯及其表面传导热量。 MCPCB结构可以在下图中显示。

•MCPCB的优点

与传统的散热模式相比，MCPCB具有无与伦比的散热优势。 MCPCB可以提高产品的功率密度，减少组装散热器和其他硬件的需求。此外，随着硬件和组装成本的下降，产品体积可能会缩小。最后，MCPCB在提高产品可靠性和屏蔽电磁波方面发挥了积极作用，减小了电磁干扰。

由于铜密度大，MCPCB的质量明显优于任何其他类型的PCB。然而，由于通常在其他类型的PCB上配备的散热器和附件的应用较少，因此MCPCB的应用不会带来更高的重量。在决定使用MCPCB时，可能会遇到两个关于MCPCB的提示：
提示1：应选择合适的铜芯厚度;
提示2：也可以选择铝芯PCB。