печатная плата IMS:сверхтермостойкая печатная плата

Вы проектируете печатную плату и не знаете, какую подложку использовать? Бесспорно, подложки являются неотъемлемой частью производства печатных плат. И первым шагом к созданию качественной печатной платы является выбор подходящей подложки. По правде говоря, FR-4 является более распространенной подложкой для производства печатных плат и доступна по цене. Однако мы познакомим вас с другим типом подложки:IMS pcb.

В этой статье вы узнаете все о плате IMS и ее сравнении с более распространенной платой FR-4.

Вы готовы? Начнем!

Что такое плата IMS?

Термин IMS означает изолированную металлическую подложку. Печатные платы IMS имеют металлические опорные пластины, разделенные диэлектрическим слоем. Кроме того, медные проводники цепи создают этот диэлектрический слой.

Металлическая подложка

Интересно, что целью диэлектрического слоя является передача тепла металлической подложке. Другими словами, металлическая подложка похожа на радиатор, который поглощает избыточное тепло от схемы. Кроме того, металлическая подложка обеспечивает прочную структуру печатной платы.

Кроме того, диэлектрические слои обладают уникальными характеристиками рассеивания тепла. Таким образом, они могут выдерживать нагрузки от высокого напряжения. В результате вы можете найти печатные платы IMS в цепях с сильным выделением тепла.

Преимущества печатных плат IMS

Платы FR4 составляют жесткую конкуренцию платам IMS. Тем не менее, этот раздел покажет вам, насколько хорошо IMS выдерживает конкуренцию. Вот преимущества использования печатных плат IMS.

Структурная поддержка

Толстые металлические подложки прочны и обеспечивают лучшую структурную поддержку схем. Кроме того, они служат основной структурой для различных приложений.

Электромагнитный экран

Металлические подложки также обеспечивают электромагнитные экраны. Следовательно, вы можете использовать IMS в качестве активной заземляющей плоскости вашей схемы. Несомненно, эта активная заземляющая пластина уменьшает количество медных дорожек, необходимых для вашей схемы, тем самым снижая производственные затраты.

Повышенная теплопроводность

Теплопроводность

Металлы являются хорошими проводниками тепла, поэтому логично, что IMS будет иметь высокую теплопроводность. А печатные платы IMS обладают коэффициентом теплопроводности до 12 Вт/(м·К) и максимальной толщиной металла 3,2 мм.

Но это не все. Разработчики и производители могут использовать эту повышенную теплопроводность и включать в печатные платы IMS несколько рассеивающих тепло компонентов. В результате вы получите лучшую компактность в целом.

Невосприимчивость к огню

Иммунитет к огню

Обычные пожары и тепло от цепей не могут разрушить металл. В конце концов, в печатных платах IMS используются металлические подложки. Следовательно, они имеют большую огнестойкость, чем стандартные печатные платы.

Следовательно, печатные платы IMS лучше подходят для мощных схем или приложений, особенно когда схема находится в высокотемпературной среде.

Совместимость с SMD (устройствами для поверхностного монтажа)

Конденсатор поверхностного монтажа

Печатные платы IMS совместимы с устройствами для поверхностного монтажа. Почему? Потому что печатные платы IMS обладают высокой теплопроводностью. Таким образом, они могут поглощать любое тепло, выделяемое SMD-компонентами, и рассеивать его, чтобы избежать повреждений.

IMS и FR4

IMS и FR4 — отличные субстраты с большими преимуществами. Но вы должны понимать разницу между этими носителями, чтобы знать, какой из них подходит для вашего приложения.

Вот различия между IMS и FR4.

Компоненты

Печатные платы FR4 позволяют монтировать сквозные компоненты. Однако эти печатные платы должны быть однослойными. Напротив, однослойные печатные платы IMS не допускают сквозных компонентов.

Теплопроводность

Печатные платы IMS обеспечивают повышенную теплопроводность и могут работать в более теплоемких приложениях. Хотя печатная плата FR4 также обеспечивает теплопроводность, она не может сравниться с печатными платами IMS.

Цвета паяльных масок

Вы обнаружите, что печатные платы IMS имеют только белые маски для пайки. Напротив, печатные платы FR4 имеют три цвета паяльной маски, включая янтарный, зеленый и черный.

Производственный процесс

Процесс производства печатных плат IMS довольно сложен и требует специальных инструментов. Например, производителям нужны пильные диски с алмазным покрытием для резки металлической основы.

Однако печатные платы FR4 имеют менее сложные производственные процессы, и вы можете использовать стандартные инструменты для обработки.

Количество слоев

Вы можете добавить несколько медных слоев на печатные платы FR4. Напротив, большинство печатных плат IMS имеют один слой.

По правде говоря, вы не увидите много многослойных печатных плат IMS из-за их сложного производственного процесса.

Ограничение толщины

Поскольку нет ограничений на количество слоев, которые вы можете добавить к печатной плате FR4, нет ограничений и на толщину, которую они могут получить.

С другой стороны, печатные платы IMS не могут быть слишком толстыми. В противном случае печатная плата потеряет большую часть своих преимуществ, если толщина превысит лимит.

Применения IMS Boards

Вы можете использовать платы IMS для различных приложений. Вот некоторые из этих приложений:

Силовая электроника

Силовая электроника

Силовые электронные схемы имеют возможности коммутационных устройств. Однако эта функция генерирует много тепла, что может привести к серьезному повреждению цепи, если ее не контролировать.

Платы IMS обладают высокой способностью рассеивания тепла, что делает их незаменимыми для силовых электронных схем. Кроме того, вам не нужно будет устанавливать радиаторы на каждый компонент, что позволит создавать более компактные конструкции.

Светодиодная технология

Светодиодная цепь

Платы IMS идеально подходят для светодиодной технологии. Хотя светодиодные схемы энергоэффективны и компактны, они могут сильно нагреваться.

Таким образом, создание этих цепей с платой IMS является лучшим вариантом. В конце концов, плата IMS эффективно поглощает и рассеивает тепло.

Твердотельные реле

Твердотельные реле

Еще одним приложением, в котором отлично используется теплопроводность платы IMS, является твердотельное реле (SSR). ТТР представляют собой модернизированные версии механических реле и часто имеют схемы управления оптопарами и силовые переключатели.

Кроме того, SSR имеют компактную конструкцию, что помогает уменьшить количество выделяемого тепла. Тем не менее, печатные платы IMS по-прежнему работают в этом приложении, поскольку они поглощают тепло и рассеивают его в маленьком корпусе.

Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность

Усовершенствованные автомобили имеют несколько цепей блока управления. И эти цепи либо рядом, либо в двигателе таких автомобилей. Таким образом, эти схемы естественным образом работают при высоких температурах.

По этой причине печатные платы IMS являются отличным вариантом. Короче говоря, эти плиты обеспечивают необходимые механические свойства и теплопроводность для этих приложений.

Различные типы досок IMS

У нас есть различные типы плат IMS в соответствии с тремя категориями:тип металлической подложки, слой печатной платы и положение монтажа компонентов.

Тип металлических подложек

У нас есть три типа плат IMS в зависимости от металлической основы.

Печатная плата на медно-металлической основе

Печатные платы с медной подложкой довольно редки и дороги. Они подходят для применений, требующих превосходной электро- и теплопроводности. Хотя медь является лучшим материалом для подложки, она не защищена от коррозии.

Алюминиевая металлическая подложка для печатной платы

Алюминиевые подложки более распространены и доступны по цене. Однако они обладают только стандартными электрическими свойствами и теплопроводностью.

Печатная плата на металлической основе из нержавеющей стали

Материалы подложки из нержавеющей стали дешевле, чем подложки из меди и алюминия. Несомненно, эти материалы подложки не могут обеспечить отличные тепловые и электрические характеристики. Но они обладают отличной механической прочностью.

Слой платы и монтажное положение компонента

У нас есть четыре типа печатных плат IMS в зависимости от положения монтажа компонента и слоя печатной платы.

Двухкомпонентные платы IMS со стороны монтажа

Печатные платы IMS с этой конструкцией имеют два слоя паяльной маски. Интересно, что эти слои паяльной маски могут содержать разные компоненты.

Также в конструкции предусмотрена металлическая подложка посередине и переходные отверстия для передачи тока и тепла. Кроме того, переходные отверстия окружены смоляным материалом и обеспечивают изоляцию.

Печатные платы IMS с такой конструкцией могут обеспечить повышенные механические характеристики и достойные возможности теплоотвода. Однако такие конструкции могут создавать только сложные схемы.

Односторонние печатные платы IMS с металлическим сердечником

Печатные платы IMS с этой конструкцией имеют только один слой паяльной маски. Кроме того, он имеет один медный слой и металлическую подложку внизу.

Эти конструкции отлично подходят для простых схем, таких как светодиоды или твердотельные реле. Кроме того, металлическая подложка в нижней части работает как радиатор.

Многослойные двухкомпонентные печатные платы IMS со стороны монтажа

Разводка многослойной печатной платы IMS довольно сложна. Итак, есть две двойные паяльные маски для монтажа компонентов и несколько слоев меди по обеим сторонам средней металлической подложки.

Вы можете использовать такие печатные платы IMS для сложных схем, таких как SBC (одноплатные компьютеры). А металлическая подложка — это радиатор, обеспечивающий теплопроводность.

Два слоя с платами IMS со стороны монтажа одного компонента

Эта конструкция имеет два слоя меди и слой FR4 между ними. Эти конструкции позволяют интегрировать более сложные схемы и снижать теплопроводность.

Хотя снижение теплопроводности не так велико, в конструкции в качестве компенсации используются переходные отверстия для теплопередачи. Эти сквозные отверстия могут касаться нижней части SMD-компонентов и передавать тепло подложке внизу.

Производитель печатных плат IMS

Хорошопечатная плата

WellPCB — передовой производитель печатных плат, который предлагает широкий спектр материалов для изготовления печатных плат, включая печатные платы на металлической основе.

WellPCB также обеспечивает высококачественный контроль процесса сборки. Поэтому будьте уверены, что вы получите продукты и услуги высочайшего качества по лучшим ценам.

Округление

Печатные платы IMS предлагают различные преимущества, которые делают их отличными для различных приложений. Кроме того, они обладают отличной термостойкостью и могут эффективно рассеивать тепло. Даже самый низкий металлический материал подложки имеет лучшую теплопроводность, чем большинство материалов подложки.

Печатные платы IMS также обеспечивают механические характеристики и прочную конструкцию для ваших схем. Кроме того, вы можете использовать широкий спектр устройств для поверхностного монтажа с печатной платой IMS.

Не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна печатная плата IMS!