< img src="https://mc.yandex.ru/watch/96881261" style="위치:절대; 왼쪽:-9999px;" alt="" />
2024년 5월 24일

금속 코어 PCB의 장점 및 응용

MCPCB(금속 코어 인쇄 회로 기판)는 효율적인 열 방출을 위해 설계된 특수 유형의 PCB입니다. 기존 PCB와 달리 MCPCB는 일반적으로 알루미늄 또는 구리와 같은 금속 재료를 베이스로 사용합니다. 이 금속 코어는 중요한 구성 요소의 열을 관리하고 분산시켜 전자 장치의 원활한 작동을 보장합니다.

효과적인 열 관리는 오늘날의 첨단 기술 세계에서 매우 중요합니다. LED 조명 시스템부터 전력 전자 장치까지 많은 전자 장치는 상당한 열을 발생시킵니다. 적절하게 관리하지 않으면 이 열로 인해 구성 요소가 손상되고 장치 수명이 단축될 수 있습니다. 

MCPCB는 열을 효율적으로 발산하여 최신 전자 장치의 성능과 신뢰성을 향상시키는 솔루션을 제공합니다. 높은 출력과 열 효율이 필수적인 산업에서 이들의 사용이 점점 보편화되고 있습니다.

구리, 유전체 및 베이스 레이어를 보여주는 금속 코어 PCB의 다이어그램

금속 코어 PCB의 주요 장점

우수한 열 방출

Metal Core PCB의 가장 중요한 이점 중 하나는 열을 빠르게 발산하는 능력입니다. 열 관리에 어려움을 겪는 기존 PCB와 달리 MCPCB는 열을 8~9배 더 빠르게 전달합니다. 이는 부품의 열을 분산시키는 데 도움이 되는 금속 베이스 때문입니다. 이렇게 하면 구성 요소가 더 시원하게 유지되어 효율적으로 작동하고 더 오래 지속됩니다.

향상된 내구성과 성능

MCPCB는 높은 수준의 열 응력을 처리하도록 제작되었습니다. 금속 코어는 기계적 안정성을 제공하여 보드의 내구성을 높이고 극한의 온도에서도 휘거나 갈라질 가능성을 줄입니다. 이러한 강화된 내구성은 전자 장치가 까다로운 환경에서도 안정적으로 작동하도록 보장합니다.

열 관리 이점

효과적인 열 관리는 현대 전자 제품에서 매우 중요합니다. MCPCB는 열 전도성이 높은 유전체 폴리머 층을 통합합니다. 이 레이어는 열 저항을 줄이고 중요한 구성 요소에서 열을 효율적으로 방향을 전환합니다. 결과적으로 PCB의 전반적인 열 성능이 향상되어 민감한 부품을 보호하고 장치의 전반적인 신뢰성이 향상됩니다.

마이크로칩을 검사하는 도구를 사용하여 장갑을 낀 손의 클로즈업

금속 코어 PCB의 일반적인 응용 분야

LED 조명 솔루션

금속 코어 PCB는 LED 조명 시스템에 널리 사용됩니다. LED는 많은 열을 발생시켜 밝기와 수명에 영향을 미칩니다. MCPCB는 이러한 열을 효율적으로 관리하는 데 도움이 됩니다. LED에서 열을 멀리 전달하여 시원하게 유지합니다.

이는 LED의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 수명도 연장시킵니다. 응용 분야에는 거리 조명, 자동차 조명, 실내 및 실외 일반 조명이 포함됩니다.

전력전자

효과적인 열 방출은 전력 전자 장치에서 매우 중요합니다. MCPCB는 전력 변환기, 고전압 조정기 및 전원 공급 장치에 이상적입니다. 이러한 구성 요소는 상당한 열을 발생시키므로 성능과 신뢰성을 유지하려면 관리가 필요합니다. 

MCPCB의 금속 코어는 이러한 구성 요소에서 열을 분산시켜 효율적으로 작동하도록 도와줍니다. 이로 인해 MCPCB는 다양한 전력 전자 응용 분야에서 선호되는 선택이 되었습니다.

자동차 및 산업

자동차 및 산업 부문에는 높은 열적, 기계적 스트레스를 견딜 수 있는 전자 부품이 필요한 경우가 많습니다. MCPCB는 하이브리드 및 전기 자동차용 모터 제어 애플리케이션에 사용됩니다. 

고전력 부품에서 발생하는 열을 관리하여 안정적인 작동을 보장합니다. 산업 응용 분야에서 MCPCB는 견고하고 안정적인 전자 부품이 필요한 기계 및 장비에 사용됩니다.

재생 에너지

태양광 패널 및 광전지와 같은 재생 에너지 시스템은 MCPCB의 이점을 크게 누릴 수 있습니다. 이러한 시스템은 작동 중에 상당한 양의 열을 발생시킵니다. 

MCPCB는 이러한 열을 관리하는 데 도움을 주어 에너지 변환 프로세스의 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다. MCPCB는 부품을 시원하게 유지함으로써 재생 에너지 시스템의 성능과 수명을 향상시킵니다.

금속 코어 PCB는 다양한 고성능 애플리케이션에 다양하고 필수적입니다. 열을 효율적으로 관리하는 능력은 LED 조명, 전력 전자 장치, 자동차 및 산업 용도, 재생 가능 에너지 시스템에 이상적입니다. 안정적인 작동을 보장하고 전자 부품의 수명을 연장함으로써 MCPCB는 현대 기술에서 중요한 역할을 합니다.

복잡한 회로와 구성요소를 갖춘 친환경 PCB

MCPCB의 재료 및 구성

핵심 소재: 알루미늄 대 구리

MCPCB는 주로 알루미늄이나 구리를 핵심 재료로 사용합니다. 알루미늄은 가격과 열전도율이 뛰어나므로 가장 일반적인 선택입니다. 가볍고 가격이 저렴하여 다양한 용도에 이상적입니다.

반면에 구리는 뛰어난 열 성능을 제공합니다. 더 높은 열 방출이 필요한 응용 분야에 사용되지만 알루미늄보다 가격이 비쌉니다.

일반적인 두께 및 사양

MCPCB의 금속 코어 두께는 애플리케이션에 따라 달라질 수 있습니다. 표준 두께 범위는 다음과 같습니다. 30밀~125밀그러나 이 두께는 프로젝트의 특정 요구에 따라 맞춤화될 수 있습니다. 코어가 두꺼울수록 열 방출이 더 잘되지만 PCB의 전체 무게와 비용이 늘어날 수 있습니다.

구리 포일 고려 사항

동박은 MCPCB의 필수 부품입니다. 구리박의 두께는 다음과 같습니다. 1온스 ~ 10온스. 더 두꺼운 구리 포일은 PCB의 열 및 전기 성능을 향상시켜 고전류 애플리케이션에 적합합니다. 

그러나 구리 호일 두께는 성능 요구 사항과 비용 고려 사항의 균형을 맞춰야 합니다. 더 두꺼운 호일은 더 비싸기 때문입니다.

MCPCB의 재료 및 구성 방법 선택은 성능에 큰 영향을 미칩니다. 알루미늄 및 구리 코어는 서로 다른 장점을 제공하며, 애플리케이션의 특정 열 및 전기 요구 사항을 충족하도록 코어 및 구리 호일의 두께를 신중하게 선택해야 합니다. 

이러한 재료와 구성 기술을 이해함으로써 제조업체는 고열 환경에서 최적의 성능과 신뢰성을 제공하는 MCPCB를 만들 수 있습니다.

여러 개의 검은색 집적 회로가 있는 녹색 PCB

제조 및 설계 기술

프로토타입 제작 및 제작 프로세스

금속 코어 PCB 제작은 세심한 프로토타입 제작 과정으로 시작됩니다. 이 단계를 통해 엔지니어는 본격적인 생산에 앞서 설계를 테스트하고 개선할 수 있습니다. 기존 PCB와 유사한 표준 표면 실장 기술(SMT) 조립 장비가 사용됩니다. 

그러나 MCPCB는 적절한 취급 및 정렬을 보장하기 위해 금속 코어에 대한 특별한 고려 사항이 필요합니다. 프로토타이핑은 잠재적인 문제를 조기에 식별하여 장기적으로 시간과 리소스를 절약하는 데 도움이 됩니다.

제조 과정에는 여러 단계가 포함됩니다.

  1. 재료 준비: 일반적으로 알루미늄 또는 구리인 금속 코어는 필요한 두께와 사양에 따라 준비됩니다.
  2. 레이어링: 금속 코어에는 열전도율이 높은 유전층이 적용됩니다. 이 층은 단열 장벽 역할을 하며 열 방출을 돕습니다.
  3. 구리 포일 응용: 그런 다음 구리 호일이 유전층 위에 적층됩니다. 동박의 두께는 설계 요구 사항에 따라 다릅니다.
  4. 에칭 및 드릴링: PCB 디자인은 구리 호일에 에칭되어 있으며 회로 레이아웃에 따라 비아와 홀이 뚫려 있습니다.
  5. 집회: SMT 조립 기술을 사용하여 구성 요소를 PCB에 배치하고 납땜합니다.
  6. 테스트 및 품질 관리: 최종 제품은 모든 성능 및 신뢰성 표준을 충족하기 위해 엄격한 테스트를 거칩니다.

고급 열 관리 기술

효과적인 열 관리는 MCPCB의 성능에 매우 중요합니다. 열 방출을 향상시키기 위해 몇 가지 고급 기술이 사용됩니다.

  1. 열 비아: 이것은 열을 최상층에서 금속 코어로 전달하는 데 도움이 되는 구리와 같은 전도성 물질로 채워진 작은 구멍입니다. 이는 PCB 전반에 걸쳐 효율적인 열 방출을 보장합니다.
  2. 구리 또는 알루미늄 받침대: 이러한 받침대는 발열 부품 바로 아래에 배치됩니다. 이는 금속 코어에 직접적인 열 경로를 제공하여 열 전달을 크게 향상시킵니다.
  3. 방열판 및 열 패드: 추가 방열판과 열 패드를 PCB에 부착하여 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 PCB에서 열을 빼내어 주변 환경으로 방출하는 데 도움이 됩니다.
  4. 최적화된 레이아웃 디자인: 세심한 레이아웃 설계로 열 저항을 최소화할 수 있습니다. 최적의 성능을 위해서는 고열 부품을 전략적으로 배치하고 유망한 열 경로를 보장하는 것이 필수적입니다.
대형 은색 방열판 및 기타 구성 요소가 포함된 녹색 PCB의 클로즈업

결론

MCPCB 기술의 미래 동향

MCPCB 기술의 미래는 다음과 같은 몇 가지 흥미로운 추세와 함께 유망해 보입니다.

  1. 고급 재료: 연구원들은 더 나은 열 전도성과 기계적 특성을 제공하는 새로운 재료를 탐색하고 있습니다. 이를 통해 MCPCB의 성능과 신뢰성이 더욱 향상될 것입니다.
  2. 소형화: 전자 장치의 크기가 계속 작아짐에 따라 더 작고 효율적인 MCPCB에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 제조 기술의 발전으로 성능 저하 없이 소형 MCPCB를 생산할 수 있게 되었습니다.
  3. 스마트 기술과의 통합: MCPCB는 IoT 기기, 조명 시스템 등 지능형 기술 개발에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 열을 효과적으로 관리하는 능력은 이러한 응용 분야에 필수적입니다.
  4. 지속 가능성: 보다 친환경적인 제조 공정을 향한 추진이 진행되고 있습니다. MCPCB를 위한 지속 가능한 재료 및 재활용 방법을 개발하는 것이 점점 더 중요해질 것입니다.

마지막 생각들

금속 코어 PCB는 현대 전자 설계의 최전선에 있으며 비교할 수 없는 열 관리 및 내구성을 제공합니다. 기술이 발전함에 따라 MCPCB는 계속 발전하여 다양한 고성능 애플리케이션의 증가하는 요구를 충족할 것입니다. GlobalWellPCBA에서는 이러한 추세를 앞서나가고 모든 MCPCB 요구 사항에 맞는 최첨단 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

작성자: 앨리스 리

PCB/PCBA/OEM이 필요하십니까?
지금 무료 견적을 받아보세요!

ko_KRKorean