Strukturierte Komponentendaten · 2026

Metallkernsubstrat

Ein Metallkernsubstrat (MCS) ist eine Leiterplatte (PCB) mit einem Metallkern, in der Regel Aluminium oder Kupfer, der eine überlegene Wärmeleitfähigkeit bietet und eine effiziente Wärmeableitung von Leistungsbauelementen ermöglicht.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Metallkernsubstrat wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Ein Metallkernsubstrat (MCS) ist eine Art von Leiterplatte (PCB), die einen Metallkern, typischerweise Aluminium oder Kupfer, als Basismaterial enthält. Diese Metallschicht bietet eine überlegene Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen FR4-Substraten und ermöglicht eine effiziente Wärmeableitung von Leistungsbauelementen wie LEDs, Leistungstransistoren und Motorsteuerungen. Die Struktur besteht typischerweise aus einer dielektrischen Schicht (z. B. wärmeleitendem Epoxidharz), die zwischen dem Metallkern und der Kupfer-Leiterschicht laminiert ist, wodurch eine elektrische Isolierung gewährleistet und gleichzeitig der Wärmeübergang erleichtert wird. MCS ist entscheidend für Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit und thermische Stabilität erfordern, wie z. B. Automobilelektronik, industrielle Steuerungen und Hochleistungs-LED-Beleuchtungssysteme. Das Funktionsprinzip eines Metallkernsubstrats beruht auf der hohen Wärmeleitfähigkeit seines Metallkerns, um Wärme von wärmeerzeugenden elektronischen Bauelementen abzuleiten. Die von den auf der Kupfer-Leiterschicht montierten Bauelementen erzeugte Wärme leitet durch die dielektrische Schicht in den Metallkern, der sie dann über Konvektion oder über angeschlossene Kühlkörper an die Umgebung abgibt. Dies verhindert Überhitzung, erhält die Leistungsfähigkeit der Bauelemente und verlängert die Lebensdauer durch Reduzierung der thermischen Belastung.

Komponentenspezifikationen

Definition
Ein Metallkernsubstrat (MCS) ist eine Art von Leiterplatte (PCB), die einen Metallkern, typischerweise Aluminium oder Kupfer, als Basismaterial enthält. Diese Metallschicht bietet eine überlegene Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen FR4-Substraten und ermöglicht eine effiziente Wärmeableitung von Leistungsbauelementen wie LEDs, Leistungstransistoren und Motorsteuerungen. Die Struktur besteht typischerweise aus einer dielektrischen Schicht (z. B. wärmeleitendem Epoxidharz), die zwischen dem Metallkern und der Kupfer-Leiterschicht laminiert ist, wodurch eine elektrische Isolierung gewährleistet und gleichzeitig der Wärmeübergang erleichtert wird. MCS ist entscheidend für Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit und thermische Stabilität erfordern, wie z. B. Automobilelektronik, industrielle Steuerungen und Hochleistungs-LED-Beleuchtungssysteme.

Das Funktionsprinzip eines Metallkernsubstrats beruht auf der hohen Wärmeleitfähigkeit seines Metallkerns, um Wärme von wärmeerzeugenden elektronischen Bauelementen abzuleiten. Die von den auf der Kupfer-Leiterschicht montierten Bauelementen erzeugte Wärme leitet durch die dielektrische Schicht in den Metallkern, der sie dann über Konvektion oder über angeschlossene Kühlkörper an die Umgebung abgibt. Dies verhindert Überhitzung, erhält die Leistungsfähigkeit der Bauelemente und verlängert die Lebensdauer durch Reduzierung der thermischen Belastung.
Funktionsprinzip
The working principle of a Metal Core Substrate relies on its metal core's high thermal conductivity to transfer heat away from heat-generating electronic components. Heat generated by components mounted on the copper circuit layer conducts through the dielectric layer into the metal core, which then dissipates it into the environment via convection or through attached heat sinks. This prevents overheating, maintains component performance, and extends lifespan by reducing thermal stress.
Materialien
Kern: Aluminium (z. B. Legierungen 50526061) oder Kupfer (C1100)Dielektrische Schicht: Wärmeleitendes Epoxidharz oder keramikgefülltes Polymer (Wärmeleitfähigkeit 1-3 W/mK)Leitschicht: Kupferfolie (typischerweise 1-4 oz Dicke)Oberflächenbeschichtung: HASLENIG oder OSP für Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Copper Thickness
35-140 μm
Flammability Rating
UL94 V-0
Dielectric Thickness
50-150 μm
Metal Core Thickness
0.8-3.0 mm
Thermal Conductivity
1-3 W/mK
Betriebstemperatur
-40°C to 150°C
Normen
ISO 9001IPC-6012JIS C 5012

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Metallkernsubstrat.

Übergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Poor dielectric layer adhesion->Delamination between metal core and circuit layer->Use high-quality laminates and strict process controls during manufacturing
Excessive thermal cycling->Cracking in solder joints or components->Design with thermal vias and adequate heat sinking; select components rated for temperature ranges
Moisture ingress->Corrosion of metal core or electrical leakage->Apply conformal coating and ensure proper sealing in end-use applications

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

0
Thermal expansion mismatch causing delamination
1
Electrical short circuits if dielectric layer fails
2
Corrosion of metal core in humid environments
3
High manufacturing cost compared to FR4 PCBs

Konformität und Prüfung

tolerance
±0.1 mm for core thickness, ±10% for dielectric thickness
test method
Thermal conductivity testing per ASTM D5470, electrical insulation testing per IPC-TM-650, and thermal cycling per JEDEC JESD22-A104

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Häufige Fragen

What are the main advantages of Metal Core Substrates over standard PCBs?

Metal Core Substrates offer superior thermal management, higher power handling, improved reliability in high-temperature environments, and longer component lifespan due to reduced thermal stress.

In which industries are Metal Core Substrates commonly used?

They are widely used in automotive electronics (e.g., headlights, power converters), industrial equipment (motor drives, power supplies), LED lighting, and renewable energy systems (solar inverters).

Can Metal Core Substrates be used for high-frequency applications?

Yes, but with limitations; the metal core can cause electromagnetic interference, so careful design (e.g., grounding, shielding) is required for RF or high-speed circuits.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

Beschaffungsinformationen anfragen für Metallkernsubstrat

Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

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Metallisierung / Bondpads
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URN:CNFX:ME:UNIT:METAL_CORE_SUBSTRATE