IMS PCB:超耐熱回路基板

PCB を設計していて、使用する基板がわかりませんか?間違いなく、基板は PCB 製造の不可欠な部分を形成します。高品質の PCB を作成するための最初のステップは、適切な基板を選択することです。実際、FR-4 は PCB 製造用のより一般的な基板であり、手頃な価格です。ただし、別の基板タイプ、IMS pcb を紹介します。

この記事では、IMS PCB のすべてと、より一般的な FR-4 PCB との比較について学びます。

準備はできたか？始めましょう!

IMS PCB とは?

IMS という用語は、絶縁金属基板を表します。 IMS PCB には、誘電体層で分離された金属支持プレートがあります。また、回路の銅導体がこの誘電体層を生成します。

金属基板

興味深いことに、誘電体層の目的は熱を金属基板に伝達することです。つまり、金属基板は、回路から余分な熱を吸収するヒートシンクのようなものです。また、金属基板は PCB に頑丈な構造を提供します。

さらに、誘電体層には独自の熱放散機能があります。そのため、高電圧によるストレスに耐えることができます。その結果、発熱が激しい回路で IMS PCB を見つけることができます。

IMS PCB の利点

FR4 PCB は、IMS PCB に対して厳しい競争を繰り広げました。ただし、このセクションでは、IMS が競合他社にどれだけ対抗できるかを示します。 IMS PCB を使用する利点は次のとおりです。

構造的サポート

厚い金属基板は頑丈で、回路の構造をよりよくサポートします。また、さまざまなアプリケーションの主要な構造としても機能します。

電磁シールド

金属基板は電磁シールドも提供します。したがって、回路のアクティブ グランド プレーンとして IMS を使用できます。間違いなく、このアクティブ グランド プレーンにより、回路に必要な銅配線が削減され、製造コストが削減されます。

熱伝導率の向上

熱伝導率

金属は優れた熱伝導体であるため、IMS の熱伝導率が高いことは理にかなっています。 IMS PCB は、最大 12 W/(m. K) の熱伝導率と最大 3.2 mm の金属厚を備えています。

しかし、それだけではありません。設計者と製造業者は、この増加した熱伝導率を利用して、IMS PCB に複数の熱放散コンポーネントを組み込むことができます。その結果、全体的にコンパクトになります。

火耐性

火耐性

通常の火災や回路からの熱では金属を破壊できません。結局、IMS PCB は金属基板を使用します。したがって、標準の PCB よりも耐火性が高くなります。

したがって、IMS PCB は、特に回路が高温環境にある場合に、大電力回路またはアプリケーションに適したオプションです。

SMD (表面実装デバイス) 互換

SMDコンデンサ

IMS PCB は、表面実装デバイスと互換性があります。なんで？ IMS PCB は熱伝導率が高いためです。そのため、SMD コンポーネントが発生する熱を吸収して放散し、損傷を防ぐことができます。

IMS 対 FR4

IMS と FR4 は、大きな利点を持つ優れた基質です。ただし、これらの基板の違いを理解して、どちらがアプリケーションに適しているかを判断する必要があります.

IMS と FR4 の違いは次のとおりです。

コンポーネント

FR4 PCB は、スルーホール コンポーネントの取り付けを可能にします。ただし、これらの PCB は単層 PCB でなければなりません。反対に、単層 IMS PCB ではスルーホール コンポーネントを使用できません。

熱伝導率

IMS PCB は熱伝導率が高く、より熱が集中する用途に対応できます。 FR4 PCB も熱伝導率を提供しますが、IMS PCB と比較することはできません。

はんだマスクの色

IMS PCB は白いはんだマスクのみを備えていることがわかります。対照的に、FR4 PCB には、琥珀色、緑色、および黒色を含む 3 つのはんだマスク色があります。

製造工程

IMS PCB の製造プロセスは非常に複雑で、特定のツールが必要です。たとえば、製造業者は、金属基板材料を切断するために、ダイヤモンドでコーティングされた鋸刃を必要とします。

ただし、FR4 PCB の製造プロセスはそれほど複雑ではなく、標準の機械加工ツールを使用できます。

レイヤーの量

複数の銅層を FR4 PCB に追加できます。対照的に、ほとんどの IMS PCB は単層です。

実際、製造プロセスが複雑なため、多層 IMS PCB はあまり見られません。

厚さ制限

FR4 PCB に追加できる層の数に制限がないため、その厚さにも制限はありません。

一方、IMS PCB は厚すぎることはできません。そうしないと、厚さが制限を超えると、PCB の利点のほとんどが失われます。

IMS理事会の申請

IMS ボードをさまざまなアプリケーションに使用できます。これらのアプリケーションには以下が含まれます:

パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクス

パワー エレクトロニクス回路には、スイッチング デバイス機能があります。ただし、この機能は大量の熱を発生するため、制御しないと回路に深刻な損傷を与える可能性があります。

IMS ボードは放熱能力が高く、パワー エレクトロニクス回路に最適です。また、すべてのコンポーネントにヒートシンクを取り付ける必要がないため、よりコンパクトな設計を作成できます。

LED テクノロジー

LED回路

IMS ボードは、LED 技術に最適です。 LED 回路は電力効率が高くコンパクトですが、高熱を発生する可能性があります。

したがって、IMS ボードを使用してこれらの回路を作成するのが最適なオプションです。結局、IMS ボードは効率的に熱を吸収して放散します。

ソリッド ステート リレー

ソリッド ステート リレー

IMS ボードの熱伝導性をうまく利用するもう 1 つのアプリケーションは、ソリッド ステート リレー (SSR) です。 SSR は機械式リレーの最新バージョンであり、多くの場合、オプトカプラー ドライバー回路と電源スイッチング デバイスを備えています。

また、SSRはコンパクトな設計で、発熱量を減らすのに役立ちます。ただし、IMS PCB は熱を吸収して小さなケースに放散するため、このアプリケーションでも機能します。

自動車産業

自動車産業

高度な車両には、複数の制御ユニット回路が搭載されています。そして、これらの回路は、そのような車のエンジンの近くまたはエンジン内にあります。したがって、これらの回路は高温下でも自然に機能します。

このため、IMS PCB は優れたオプションです。つまり、これらのボードは、これらのアプリケーションに必要な機械的特性と熱伝導率を提供します。

さまざまなタイプの IMS ボード

金属基板の種類、PCB 層、部品実装位置の 3 つのカテゴリに応じて、さまざまな種類の IMS ボードを用意しています。

金属基板の種類

金属基板に合わせて3種類のIMSボードをご用意しております。

銅金属基板 PCB

銅基板 PCB は非常にまれであり、高価です。これらは、優れた電気伝導性と熱伝導性を必要とする用途に適しています。銅は最高の基板材料を提供しますが、腐食の影響を受けないわけではありません。

アルミニウム金属基板 PCB

アルミニウム基板材料は、より一般的で手頃な価格です。ただし、標準の電気特性と熱伝導率のみを提供します。

ステンレス鋼金属基板 PCB

ステンレス鋼の基板材料は、銅やアルミニウムの基板よりも安価です。間違いなく、これらの基板材料は優れた熱的および電気的性能を発揮することはできません。しかし、それらは優れた機械的強度を提供します.

PCB レイヤーとコンポーネントの取り付け位置

部品実装位置や基板層により4種類のIMS基板をご用意しております。

デュアル コンポーネント取り付け側 IMS PCB

この設計の IMS PCB は、2 つのはんだマスク層を備えています。興味深いことに、これらのソルダー マスク層はさまざまなコンポーネントをホストできます。

また、この設計は、中央の金属基板と、電流と熱を伝達するためのビアを特徴としています。さらに、ビアを囲んで絶縁を提供する樹脂材料があります。

この設計の IMS PCB は、機械的性能の向上と適切なヒートシンク機能を提供できます。ただし、このような設計では複雑な回路しか作成できません。

片面メタルコア IMS PCB

この設計の IMS PCB は、ソルダー マスク層を 1 つだけ備えています。また、1 つの銅層と底部の金属基板が特徴です。

これらの設計は、LED や SSR などの単純な回路に最適です。また、下部の金属基板はヒートシンクとして機能します。

多層デュアル コンポーネント実装側 IMS PCB

多層 IMS PCB レイアウトは非常に複雑です。そのため、部品を取り付けるための 2 つのデュアル ソルダー マスクと、中間の金属基板の両側に複数の銅層があります。

このような IMS PCB は、SBC (Single Board Computers) のような複雑な回路に使用できます。そして、金属基板は熱伝導性を提供するヒートシンクです。

単一コンポーネント実装サイド IMS PCB を備えた 2 層

この設計には、間に FR4 層を挟んだ 2 つの銅層があります。これらの設計により、より複雑な回路を統合し、熱伝導率を下げることができます。

熱伝導率の低下はそれほど大きくはありませんが、設計では補償として熱伝達ビアを利用しています。これらのビアは SMD コンポーネントの底面に接触し、底面の基板に熱を伝達します。

IMS PCB メーカー

まあPCB

WellPCB は、金属ベースの PCB を含む、PCB 製造用の幅広い材料オプションを提供する高度な PCB メーカーです。

また、WellPCB は、アセンブリ プロセスのレビューにより、高品質の管理を保証します。したがって、最高品質の製品とサービスを最高の価格で手に入れることができますのでご安心ください。

切り上げ

IMS PCB は、さまざまなアプリケーションに最適なさまざまな利点を提供します。また、耐熱性にも優れており、効率よく放熱できます。最も低い金属の基板材料でさえ、ほとんどの基板材料よりも優れた熱伝導率を持っています.

IMS PCB は、回路の機械的性能と頑丈な構造も提供します。さらに、IMS PCB でさまざまな表面実装デバイスを使用できます。

IMS PCB が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください!