Tipuri de placă
PCB Simplu Placat PCB Dublu Placat Multistrat 4 Straturi Multistrat 6 Straturi IMS Aluminiu
Ghid tip de placă

Placă IMS Aluminiu

Construită pentru căldură, nu doar pentru curent: un dielectric termic subțire stă între circuitul de cupru și o bază solidă de aluminiu, extrăgând căldura din componentele fierbinți în loc s-o captureze în fibra de sticlă. Iată exact cum se construiește o placă IMS, din ce e făcută, cum se proiectează corect și ce standarde se aplică.

Made in EU Fabricat în Iași, România (UE) — certificat de origine disponibil la cerere.
Ce este

Cupru, dielectric termic, aluminiu

IMS înseamnă Insulated Metal Substrate — numit și placă metal-core (MCPCB). Este un laminat cu trei straturi: un strat de circuit din cupru deasupra, un dielectric subțire, termoconductiv dar izolator electric la mijloc, și o placă de bază solidă din aluminiu dedesubt. FR4 standard are o conductivitate termică de aproximativ 0,3 W/m·K — practic un izolator — deci pe un proiect unde componentele generează cu adevărat căldură, FR4 o capturează exact unde e produsă. IMS înlocuiește acel dielectric fără ieșire cu unul proiectat specific să conducă căldura prin el, în baza de aluminiu, și afară către un disipator termic sau șasiu extern.

Nu este o placă "mai bună" în general — este unealta corectă specific atunci când managementul termic, nu numărul de straturi sau densitatea de rutare, este constrângerea reală a proiectului.

Cu · Dielectric · Aluminiu
  • Iluminat LED & corpuri de iluminat — aplicația dominantă
  • Surse de alimentare comutate
  • Controlere & drivere de motoare
  • Electronică auto de putere, faruri, module din compartimentul motorului
  • Orice placă cu componente reale de putere pe care FR4 nu le poate răci
Cum se fabrică

Procesul de fabricație, pas cu pas

IMS se abate de la fabricația FR4 încă din primul pas — se lipește folia de cupru pe un dielectric termic pe o placă solidă de metal, nu se presează prepreg din fibră de sticlă.

1

Selecție stivă

Aliajul și grosimea aluminiului, gradul de dielectric și grosimea cuprului se aleg împreună pe baza cerințelor termice și de curent ale aplicației.

2

Laminare

Dielectricul termoconductiv se aplică, iar folia de cupru se lipește pe el sub căldură și presiune, apoi acel dielectric placat cu cupru se lipește pe baza de aluminiu ca o singură stivă laminată.

3

Expunere & corodare

Fotorezistul se expune cu modelul de circuit și se developează, apoi panoul se corodează — cu chimie și timpi strict controlați, deoarece calea de dielectric de sub cupru e subțire și aluminiul stă chiar dedesubt.

4

Mască de lipire & serigrafie

Se aplică și se polimerizează ca pe orice placă, cu atenție suplimentară la aderență având în vedere suprafața mai masivă termic, adesea mai lucioasă, de dedesubt.

5

Găurire

Plăcile IMS folosesc găurire minimă — de obicei doar câteva găuri mecanice/de montaj neplacate. O gaură placată reală ar scurtcircuita direct în aluminiul conductiv, deci majoritatea proiectelor IMS sunt simplu placate și evită complet PTH.

6

Frezare / singulare

Plăcile IMS sunt separate aproape exclusiv prin frezare mecanică, nu prin scoring V — aluminiul este ductil, deci se îndoaie în loc să se rupă curat de-a lungul unei linii scorate așa cum o face țesătura fragilă de fibră de sticlă a FR4, iar o freză care îndepărtează material de-a lungul conturului lasă o margine mult mai curată și controlată.

7

Test electric

Testare standard de continuitate/izolare, plus — specific IMS — un test hi-pot (rezistență dielectrică) care confirmă că stratul de dielectric își ține tensiunea nominală fără arc electric spre baza de metal.

8

Control final

Inspecție optică și o verificare finală vizuală/dimensională față de desenul de fabricație, înainte de ambalare.

Materiale

Bază de aluminiu, dielectric termic, cupru

Baza este de obicei aluminiu 5052-H32 (rezistență mai bună la coroziune, bun pentru medii umede) sau 6061-T6 (rezistență mai mare, mai ușor de prelucrat), în mod comun de 1,0–2,0 mm grosime. Dielectricul este stratul care chiar face IMS să funcționeze: ținut subțire — adesea 75–150 µm — pentru că rezistența termică crește cu grosimea, dar suficient de gros ca să-și țină tensiunea de străpungere nominală, din moment ce este singura izolație electrică dintre circuitul de cupru sub tensiune și o bază de metal adesea legată la masă sau montată pe șasiu.

ProprietateInterval tipic
Conductivitate termică dielectric~1,0 – 8,0 W/m·K (vs. ~0,3 W/m·K pentru FR4)
Tensiune de străpungere dielectric~4.000 – 11.000 V, în funcție de grosime
Grosime aluminiu1,0 / 1,5 / 2,0 / 3,2 mm comune
Grosime cupru1–2 oz tipic, mai gros pentru proiecte de putere mare

Notă asupra unei distincții care contează aici: acea cifră de 1,0–8,0 W/m·K este doar stratul de dielectric — unele materiale de marketing citează cifre "la nivel de sistem" mai mari, care includ deja cuprul și aluminiul în calea termică, ceea ce nu e aceeași măsurătoare. Judecați gradele de dielectric după cifra proprie din fișa tehnică a dielectricului.

Proiectare pentru producție

Reguli de layout & DFM pentru plăci IMS

Pe IMS, dielectricul este blocajul termic — deciziile de layout sunt în mare parte despre a trece căldura prin el eficient.

Maximizați zona padului termic sub componentele fierbinți și plasați-l direct peste dielectric, cu obstrucție minimă — asta e calea reală a căldurii spre aluminiu.
Alegeți implicit IMS simplu placat — este configurația cea mai ieftină, cea mai comună, și acoperă curat majoritatea layout-urilor LED/putere.
Treceți la dublu placat doar dacă proiectul chiar are nevoie — interconectarea placată printr-un miez de aluminiu are nevoie de un proces special de gaură izolată, care adaugă cost și termen reale.
Maximizați zona de cupru pe stratul unic de circuit — fără plan intern care să ajute, distribuția laterală de căldură înainte ca ea să traverseze dielectricul contează mai mult aici.
Dimensionați generos pistele de curent mare — fără plan intern, nu există strat de curent partajat, deci lățimea pistei face toată treaba.
Alegeți grosimea/gradul de dielectric astfel încât tensiunea lui nominală de străpungere să depășească confortabil tensiunea de lucru/izolare — este singurul dumneavoastră strat de izolație.
Lăsați o marjă reală de margine în jurul găurilor de montaj — plăcile IMS sunt de rutină înșurubate direct pe un disipator termic sau șasiu extern.
Conectați baza de aluminiu la masă acolo unde e expusă sau contactată la interfața de montaj — dublează ecranarea EMI și evită ca ea să plutească drept antenă neintenționată.
Standarde

Standarde IPC & testare

IPC-6012 este standardul care chiar se aplică aici — domeniul său acoperă explicit plăcile metal-core, cu sau fără ramă de căldură externă, alături de plăcile rigide standard. Guvernează cerințele de material, gaură și test electric în același fel ca pentru FR4, doar aplicat unei construcții metal-core.

Standard / metodăCe acoperă
IPC-6012Calificare & performanță — include explicit plăcile metal-core
IPC-4101Clasificare materiale de bază (proprietăți laminat/dielectric)
IPC-2221Distanță conductori & dimensionare capacitate de curent
ASTM D5470Metodă de test transmisie termică — cum se măsoară efectiv cifrele W/m·K ale dielectricului
Capabilitate PCB-ELECTRA

Specificațiile noastre reale pentru plăci IMS Aluminiu

Tot ce este mai sus este practică generală din industrie. Iată ce construim de fapt, intern, la Iași.

Grosime placă0,51 – 2,4 mm
Grosime cupru18 / 35 / 50 / 70 µm
Pistă / izolație minimă0,15 mm / 0,15 mm
Gaură minimă0,3 mm (pad 0,5 mm)
Panou maxim (1–2 straturi)390 × 520 mm
Mască de lipireAlb standard pentru LED; verde, negru, roșu, albastru, galben disponibile
SerigrafieNegru standard pe IMS Aluminiu
Finisaj de suprafațăHASL-LF (fără plumb, conform RoHS)
TestareTestare electrică 100% (scurtcircuit și circuit deschis, flying probe) și inspecție AOI pe fiecare placă

Gata să calculați prețul unei plăci IMS Aluminiu?

Configurați dimensiunile și finisajul și obțineți o ofertă instant.