メタル基板
Metal Core PCB
外層回路：18～2000μm、ベースメタル、アルミ、銅板：0.5～5.0mm
放熱性・耐熱性を強化したプリント基板で、メタル板の上に回路を形成したメタルベース基板、基板内部にメタル板を挟み込んだメタルコア基板の２タイプがあり、メタル材料はアルミ・銅などから選択できます。
銅コア基板
銅コア基板とした場合には銅コアとスルーホールの導通も可能になりますので、３層基板としてグランドや熱伝導用スルーホールといった利用も可能になりま す。スルーホールは熱輸送経路としても活用でき、高発熱部品の熱を銅の熱伝導率で瞬時にコアへ熱拡散することができます。さらに、銅コアへスリットを設け ることにより、２系統の電源，グランドとして利用可能です。（写真：スリットによる熱拡散性能の低下を考慮し、部品配置など注意する必要があります。）
メタルコア基板
メタルコアが露出するように基板を削り出し、そこへヒートシンク等の放熱部品を直接実装や筐体へ直接熱輸送することにより、高温で動作する部品の熱を効率良く外部へ放出することができます。
（写真：すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam基板 ）
熱対策基板の要は“絶縁樹脂”
メタル基板は金属に張り合わせれば良いというわけではありません。性能の違いは使用する絶縁樹脂により大きく左右されます。
重要な要素として【熱伝導率】【耐電圧】【絶縁層厚み】があり、用途により最適な絶縁樹脂を選択する必要があります。
例えばプリント基板で最も使用されているＦＲ-４ガラエポ樹脂の熱伝導率は0.36W/mKと言われていますが、弊社が使用している低コスト普及タイプ でも1.8W/mKを実現しており、約４倍の熱伝導率となります。熱伝導率の優れる絶縁樹脂を使用することにより、蓄熱することなく速やかな熱輸送が可能 となるのです。
マルチレイヤ―＆メタルベース基板
従来の『片面メタルベース基板』を進化させ、２層以上の回路構成を可能にしたマルチレイヤー対応のメタルベース基板です。
配線の高密度化や基板の小型化、RGB対応等によって、従来の片面配線が難しくなっています。片面ベースタイプの基本性能を失うことなく、マルチレイヤーのメタルベース化を実現しました。
用途・応用例
- 信号機や屋外掲示板などのLED放熱対策用プリント基板として
- 高輝度LEDやパワーデバイスの定格電流以上の性能引き出し
- 熱による電子部品の信頼性対策
- 金属のシールド性を利用したEMI対策
- コストおよび衝撃耐性を重視したセラミック基板からの代替
- 冷却ユニットとの併用による高温環境での電子制御
- IGBTやパワーMOSFETなど発熱量の大きいパワーデバイスの放熱対策・熱による電子部品の信頼性対策
- バスバー内蔵による組み立てコストの削減、省スペース化（銅コア基板）
- マイクロストリップ構造による低キャパシタンス,大電流電磁界制御（銅コア基板）
| 項目 | 単位 | 1.8W タイプ | 3.0W タイプ |
|---|---|---|---|
| 絶縁層厚さ | μm | 160 | 120 |
| 熱伝導率 | W/m・K | 1.8 | 3.0 |
| 銅箔ピール強度 | kN/m | 1.83 | 2.36 |
| 半田耐熱性 300℃ | sec | <120 | <120 |
| 絶縁破壊電圧 | kV(AC) | 9.2 | 6.4 |
| 比誘電率 ε | @1MHz | 7.08 | 7.27 |
| 誘電正接 tan δ | @1MHz | 0.0205 | 0.0184 |
| 絶縁接着層厚さ | 80 μm | ○ | ○ |
| 120 μm | ○ | ○ | |
| 160 μm | ○ | ||
| 200 μm |
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