实心金属基板(Solid Metal Core PCB)是一类以金属为核心的印制电路板,主要用于高功率密度电子器件的散热与结构支撑。核心优势在于高导热性、机械强度高和耐高温,常用金属包括铝、铜及复合材料。
一、结构特点
实心金属基板通常由三层组成:
金属核心层:承载主要热量,铝基板导热系数约200 W/m·K,铜基板可达380 W/m·K,既提供散热通路,也增强机械支撑。
绝缘介质层:紧密贴合金属核心与电路层,既保证电气隔离,又具备导热能力(常用高导热环氧或陶瓷填充树脂)。
铜线路层:支持信号和功率传输,可根据载流量选择铜厚(1–4 oz)。
二、性能特点
导热性能:金属核心可将高功率元件的热量快速导向散热器,降低结温。
机械强度:可承受热循环和弯曲应力,减少层间剥离风险。
耐热性:适合高功率LED、IGBT、MOSFET等器件长期工作环境(150–200℃)。
三、加工工艺要点
钻孔与切割:金属厚度大,需要CNC或激光高精度加工,避免毛刺和孔壁损伤。
层压与粘结:绝缘层需均匀压合,无气泡或空隙,保证热流通路连续。
铜层蚀刻与焊接:金属核心散热快,焊接热循环需精准控制,防止焊点开裂。
表面处理:沉金或OSP等需兼顾平整度,保证功率元件良好贴合。
四、应用场景
功率电子:电源模块、IGBT驱动板等,利用高导热金属基板降低热阻。
汽车照明:大功率LED散热,保证亮度与寿命。
工控设备:高功率传感器和控制模块长期运行中的散热保障。