METAL PCB란?Metal Printed Circuit Board

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2021. 11. 1. 11:35

1. METAL PCB란? Metal Printed Circuit Board
일반적으로 방열 금속 기판이라 말하며 Base Material이 금속으로 제작된 PCB를 말한다.

■ Metal PCB의 주요 원자재
1. Al(알루미늄)：방열기능을 주 목적한다.(방열성능이 우수하고 열전도율이 좋다.)
2. T-preg(절연층)：열전도율이 5W/m℃이며(일반 Prepreg에 비해 약 10배 우수), 높은 절연강도(800V/mil)를 가지고 있다.
3. Copper foil：1oz(35㎛)~6oz(210㎛)가 사용되고 있으며 주로 3oz, 4oz가 많이 사용되고, 이와 같이 Heavy copper가 사용되는 이유는 대용량의 전기적 성능을 수용하기 위함이다.

▶ T-preg의 주요 3기능
1. 열전도
2. 전기적 절연(층간 전기적 분리)
3. 접착(adhesive)

※ Metal PCB 제품의 기본 3가지 size
∙ Quart Brick：36.80mm×57.93mm
∙ Half Brick：60.83mm×57.79mm
∙ Full Brick：116.84mm×60.96mm

Metal 기판은 사용 목적에 대응하여 알루미늄과 동이 선택 가능함. 또 한, base type과 core 타입의 조합도 선택할 수 있어서, 어떤 요구에도 대응할 수 있다는 것이 강점.

1) Metal base 기판
A. Base금속의 종류
① 알루미늄 1.0t~2.0t(기타 두께는 옵션)
② 동합금 0.5t~1.0t

B. 적층구조

METAL PCB A사

C. 기본 성능

항 목	단 위	처리조건	기본단면회로	다층회로
Solder 내열		260℃/10s	이상없음	이상없음
Peel 강도	N/㎝	JISC5012	28	19.8
유전율		1MHz	3.6	2.5~4.5
유전정접		1MHz	0.0035	0.002~0.004

D. 주의비고
① 기본 단면회로인 경우, 동박이 접착층만으로 base금속에 적층되어 열효율이 대단히 좋으나, 2층회로 이상을 설계할 경우, 접착층과 각 회로층간의 절연층 두께를 고려할 필요가 있다.(mim 0.4t)
② 기본 단면 회로인 경우, 동박만으로 적층하므로 고내열 수지로 절연층을 형성할 수 있으나, 2층 회로 이상을 적층할 경우 수지 기판을 붙이는 공법이 되므로, 고내열 절연체는 사용할 수 없다.(에폭시재로 max 150℃ Solder 내열은 가능)
③ 회로측에서 base 금속을 없앰으로, GND로서 사용할 수 있다.(점퍼 또는 와이어 B 접속)
④ 메탈 base도 일부 deep 부품의 탑재가 가능하다. 단, base의 clearance를 크게 잡을 필요가 있으므로, 설계시에 검토가 필요하다.

2) Metal core 기판
A. Core금속의 종류
① 알루미늄 1.0t, 1.2t (기타 두께는 옵션)
② 동합금, 니켈 1.0t

B. 적층구조

METAL PCB A사

C. 기본 성능

항 목	단 위	처리조건	기본단면회로	다층회로
Solder 내열		260℃/10s	이상없음	이상없음
Peel 강도	N/㎝	JISC5012	28	19.8
유전율		1MHz	3.6	2.5~4.5
유전정접		1MHz	0.0035	0.002~0.004

D. 주의비고
① 회로인 경우 동박이 접착층만으로 base 금속에 적층되는 열효율이 매우 좋으나, 4층 회로 이상을 설계할 경우, 접착층과 각 회로층 사이의 절연층의 두께를 고려할 필요가 있다.(min 0.3 이상)
② 타르코어기판의 외층부 접속에 Through hole을 사용한 경우, TH의 절연부 형성에 편측 0.5mm 이상의 clearance를 확보할 필요가 있다.
③ TH경은 일반 기판과 동등하게 생각하면 되지만, 밀집된 부분 및 협pitch의 TH에 둘러쌓인 부분은 core metal 형성이 불가능할 수 있으므로 주의할 것.
④ 회로의 설계 사양은 일반 기판과 동동하지만, 관통하는 모든 hole에 대해서는 ②와 ③의 조건을 고려할 필요가 있다.
⑤ 양면 실장에 있어서 발열 부품이 표리 동일 개소에 위치하지 않을 수 없는 경우 상호 열간섭을 피해 각각의 열을 확산하기 위해 core metal은 수지층을 샌드위치 한 복수층에 할 것을 권장한다.
⑥ 기본적으로 core metal은 중심층이 되도록 설계해야 하지만, 편면 실장 혹은 발열부품이 편측면에 쏠리는 경우, 그 면측에 core metal층을 붙일 수도 있다.

3) 재료 Spec
최대 재료 치수：340×510(호로 유효 치수：296×466)