IMS PCB:초내열 회로 기판

PCB를 설계하고 있는데 어떤 기판을 사용해야 할지 모르십니까? 의심할 여지 없이 기판은 PCB 제조의 필수적인 부분을 형성합니다. 고품질 PCB를 만드는 첫 번째 단계는 적합한 기판을 선택하는 것입니다. 사실, FR-4는 PCB 제조를 위한 더 일반적인 기판이며 저렴합니다. 그러나 다른 기질 유형인 IMS PCB를 소개하겠습니다.

이 기사에서는 IMS PCB에 대한 모든 정보와 일반적인 FR-4 PCB와 비교하는 방법에 대해 알아봅니다.

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IMS PCB란 무엇입니까?

IMS라는 용어는 절연 금속 기판을 나타냅니다. IMS PCB에는 유전체 층으로 분리된 금속 지지판이 있습니다. 또한 회로의 구리 도체가 이 유전층을 생성합니다.

금속 기판

흥미롭게도 유전층의 목적은 열을 금속 기판으로 전달하는 것입니다. 즉, 금속 기판은 회로에서 과도한 열을 흡수하는 방열판과 같습니다. 또한 금속 기판은 PCB에 견고한 구조를 제공합니다.

또한 유전체 층에는 고유한 방열 기능이 있습니다. 따라서 고전압의 스트레스를 견딜 수 있습니다. 결과적으로 발열이 심한 회로에서 IMS PCB를 찾을 수 있습니다.

IMS PCB의 장점

FR4 PCB는 IMS PCB와 치열한 경쟁을 벌입니다. 그러나 이 섹션에서는 IMS가 경쟁에 얼마나 잘 대처하는지 보여줍니다. IMS PCB 사용의 장점은 다음과 같습니다.

구조적 지원

두꺼운 금속 기판은 견고하고 회로에 대한 더 나은 구조적 지지를 제공합니다. 또한 다양한 응용 프로그램의 주요 구조 역할을 합니다.

전자기 보호막

금속 기판은 또한 전자기 차폐를 제공합니다. 따라서 IMS를 회로의 활성 접지면으로 사용할 수 있습니다. 의심할 여지 없이 이 활성 접지면은 회로에 필요한 구리 트레이스를 줄여 제조 비용을 절감합니다.

열전도율 증가

열전도율

금속은 열전도율이 좋기 때문에 IMS가 높은 열전도율을 갖는 것은 당연합니다. 그리고 IMS PCB는 최대 12W/(m.K)의 열전도율과 최대 3.2mm의 금속 두께를 가지고 있습니다.

하지만 그게 다가 아닙니다. 설계자와 제조업체는 이렇게 증가된 열전도율을 활용하고 IMS PCB에 여러 방열 부품을 포함할 수 있습니다. 결과적으로 전체적으로 더 작은 크기를 얻을 수 있습니다.

화염 면역

화염 면역

정기적인 화재와 회로의 열은 금속을 파괴할 수 없습니다. 결국 IMS PCB는 금속 기판을 사용합니다. 따라서 표준 PCB보다 내화성이 높습니다.

따라서 IMS PCB는 특히 회로가 고온 환경에 있는 경우 고전력 회로 또는 애플리케이션에 더 나은 옵션입니다.

SMD(표면 장착 장치) 호환

SMD 커패시터

IMS PCB는 표면 실장 장치와 호환됩니다. 왜요? IMS PCB는 열전도율이 높기 때문입니다. 따라서 SMD 구성 요소가 생성하는 모든 열을 흡수하고 손상을 방지하기 위해 발산할 수 있습니다.

IMS 대 FR4

IMS 및 FR4는 큰 이점을 가진 우수한 기질입니다. 그러나 어떤 것이 귀하의 애플리케이션에 맞는지 알기 위해서는 이러한 기질 간의 차이점을 이해해야 합니다.

IMS와 FR4의 차이점은 다음과 같습니다.

구성요소

FR4 PCB를 사용하면 스루홀 구성요소를 장착할 수 있습니다. 그러나 이러한 PCB는 단층 PCB여야 합니다. 반대로, 단일 레이어 IMS PCB는 스루홀 구성 요소를 허용하지 않습니다.

열전도율

IMS PCB는 향상된 열전도율을 제공하고 열 집약적인 애플리케이션을 처리할 수 있습니다. FR4 PCB는 열전도율도 제공하지만 IMS PCB와 비교할 수 없습니다.

땜납 마스크 색상

IMS PCB에는 화이트 솔더 마스크만 있습니다. 반대로 FR4 PCB에는 호박색, 녹색 및 검은색을 포함하여 세 가지 솔더 마스크 색상이 있습니다.

제조 과정

IMS PCB의 제조 공정은 상당히 복잡하고 특정 도구가 필요합니다. 예를 들어, 제조업체는 금속 기질 재료를 절단하기 위해 다이아몬드 코팅된 톱날이 필요합니다.

그러나 FR4 ​​PCB는 제조 공정이 덜 복잡하며 표준 가공 도구를 사용할 수 있습니다.

레이어 수

FR4 PCB에 여러 구리 레이어를 추가할 수 있습니다. 대조적으로, 대부분의 IMS PCB에는 단일 레이어가 있습니다.

사실 복잡한 제조 공정 때문에 다층 IMS PCB를 많이 볼 수는 없습니다.

두께 제한

FR4 PCB에 추가할 수 있는 레이어 수에는 제한이 없으므로 두께도 제한이 없습니다.

반면에 IMS PCB는 너무 두꺼울 수 없습니다. 그렇지 않으면 두께가 제한을 초과할 경우 PCB가 대부분의 이점을 잃게 됩니다.

IMS 보드의 적용

다양한 애플리케이션에 IMS 보드를 사용할 수 있습니다. 이러한 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

전력 전자 장치

전력 전자

전력 전자 회로에는 스위칭 장치 기능이 있습니다. 그러나 이 기능은 많은 열을 발생시켜 제어하지 않으면 회로에 심각한 손상을 줄 수 있습니다.

IMS 보드는 방열 성능이 높아 전력 전자 회로에 적합합니다. 또한 모든 구성 요소에 방열판을 설치할 필요가 없으므로 보다 컴팩트한 디자인을 만들 수 있습니다.

LED 기술

LED 회로

IMS 보드는 LED 기술과 완벽하게 일치합니다. LED 회로는 전력 효율적이고 소형이지만 높은 열을 발생시킬 수 있습니다.

따라서 IMS 보드로 이러한 회로를 생성하는 것이 최선의 선택입니다. 결국 IMS 보드는 열을 효율적으로 흡수하고 발산합니다.

무접점 릴레이

솔리드 스테이트 릴레이

IMS 보드의 열전도율을 잘 활용하는 또 다른 애플리케이션은 SSR(Solid State Relay)입니다. SSR은 기계식 계전기의 현대화된 버전이며 종종 옵토커플러 드라이버 회로와 전원 스위칭 장치를 특징으로 합니다.

또한 SSR은 소형 설계로 발열량을 줄이는 데 도움이 됩니다. 그러나 IMS PCB는 열을 흡수하고 작은 케이스로 발산하기 때문에 이 응용 분야에서 여전히 작동합니다.

자동차 산업

자동차 산업

고급 차량에는 여러 제어 장치 회로가 있습니다. 그리고 이러한 회로는 그러한 자동차의 엔진 근처에 있거나 내부에 있습니다. 따라서 이러한 회로는 고온에서 자연적으로 작동합니다.

이러한 이유로 IMS PCB는 탁월한 옵션입니다. 요컨대, 이 보드는 이러한 응용 분야에 필요한 기계적 특성과 열 전도성을 제공합니다.

다양한 유형의 IMS 보드

금속 기판 유형, PCB 레이어 및 부품 장착 위치의 세 가지 범주에 따라 다양한 유형의 IMS 보드가 있습니다.

금속 기질의 종류

금속 기판에 따라 세 가지 유형의 IMS 보드가 있습니다.

구리 금속 기판 PCB

구리 기판 PCB는 매우 드물고 비싸다. 우수한 전기 및 열 전도성이 필요한 응용 분야에서 작동합니다. 구리는 최고의 기질 재료를 제공하지만 부식에 영향을 받지 않습니다.

알루미늄 금속 기판 PCB

알루미늄 기판 재료는 더 일반적이고 저렴합니다. 그러나 표준 전기적 특성과 열전도율만 제공합니다.

스테인리스 금속 기판 PCB

스테인레스 스틸 기판 재료는 구리 및 알루미늄 기판보다 저렴합니다. 의심할 여지 없이, 이러한 기질 재료는 우수한 열 및 전기 성능을 발휘할 수 없습니다. 그러나 우수한 기계적 강도를 제공합니다.

PCB 레이어 및 부품 실장 위치

부품 장착 위치 및 PCB 레이어에 따라 4가지 유형의 IMS PCB가 있습니다.

이중 부품 장착 측면 IMS PCB

이 디자인의 IMS PCB에는 두 개의 솔더 마스크 레이어가 있습니다. 흥미롭게도 이러한 솔더 마스크 레이어는 서로 다른 구성 요소를 호스팅할 수 있습니다.

또한, 디자인은 중간에 금속 기판과 전류와 열을 전달하기 위한 Vias를 특징으로 합니다. 또한, 비아를 둘러싸고 절연을 제공하는 수지 재료가 있습니다.

이 디자인의 IMS PCB는 향상된 기계적 성능과 적절한 방열판 기능을 제공할 수 있습니다. 그러나 이러한 설계는 복잡한 회로만 만들 수 있습니다.

단면 금속 코어 IMS PCB

이 디자인의 IMS PCB에는 하나의 솔더 마스크 레이어만 있습니다. 또한 하나의 구리 층과 바닥에 금속 기판이 있습니다.

이러한 설계는 LED 또는 SSR과 같은 간단한 회로에 적합합니다. 또한 하단의 금속 기판은 방열판 역할을 합니다.

다층 이중 부품 실장 측면 IMS PCB

다층 IMS PCB 레이아웃은 상당히 복잡합니다. 따라서 부품을 장착하기 위한 두 개의 이중 솔더 마스크와 중간 금속 기판의 양쪽에 여러 개의 구리 층이 있습니다.

이러한 IMS PCB는 SBC(단일 보드 컴퓨터)와 같은 복잡한 회로에 사용할 수 있습니다. 그리고 금속 기판은 열전도성을 제공하는 방열판입니다.

단일 부품 실장 측면 IMS PCB가 있는 2개의 레이어

이 디자인에는 FR4 레이어가 있는 두 개의 구리 레이어가 있습니다. 이러한 설계를 통해 보다 복잡한 회로를 통합하고 열전도율을 줄일 수 있습니다.

열전도율의 감소는 그리 크지 않지만 설계는 보상으로 열 전달 비아를 사용합니다. 이러한 비아는 SMD 구성 요소의 바닥에 닿아 바닥에 있는 기판으로 열을 전달할 수 있습니다.

IMS PCB 제조업체

웰PCB

WellPCB는 금속 기반 PCB를 포함하여 PCB 제조를 위한 광범위한 재료 옵션을 제공하는 고급 PCB 제조업체입니다.

WellPCB는 또한 조립 공정 검토를 통해 고품질 제어를 보장합니다. 따라서 최상의 가격에 최고 품질의 제품과 서비스를 받을 수 있으니 안심하십시오.

반올림

IMS PCB는 다양한 애플리케이션에 적합한 다양한 이점을 제공합니다. 또한 내열성이 뛰어나 열을 효율적으로 발산할 수 있습니다. 가장 낮은 금속 기질 재료라도 대부분의 기질 재료보다 열전도율이 더 좋습니다.

IMS PCB는 또한 회로에 기계적 성능과 견고한 구조를 제공합니다. 또한 IMS PCB와 함께 다양한 표면 실장 장치를 사용할 수 있습니다.

IMS PCB가 필요한 경우 언제든지 저희에게 연락하십시오!