Del ett: Vad är aluminium PCB?
Aluminiumsubstrat är en typ av metallbaserad kopparbeklädd skiva med utmärkt värmeavledningsfunktion.I allmänhet består ett enkelsidigt kort av tre lager: kretsskiktet (kopparfolie), det isolerande skiktet och metallbasskiktet.För avancerade applikationer finns det också dubbelsidiga konstruktioner med en struktur av kretsskikt, isoleringsskikt, aluminiumbas, isoleringsskikt och kretsskikt.Ett litet antal applikationer involverar flerskiktsskivor, som kan skapas genom att limma vanliga flerskiktsskivor med isolerande skikt och aluminiumbaser.
Enkelsidigt aluminiumsubstrat: Det består av ett enda lager av ledande mönsterskikt, isoleringsmaterial och aluminiumplåt (substrat).
Dubbelsidigt aluminiumsubstrat: Det involverar två lager av ledande mönsterlager, isoleringsmaterial och aluminiumplatta (substrat) staplade tillsammans.
Flerlagers tryckt aluminiumkretskort: Det är ett tryckt kretskort tillverkat genom att laminera och binda tre eller flera lager av ledande mönsterlager, isoleringsmaterial och aluminiumplatta (substrat) tillsammans.
Uppdelat efter ytbehandlingsmetoder:
Guldpläterad bräda (Kemiskt tunt guld, Kemiskt tjockt guld, Selektiv guldplätering)
Del två: Arbetsprincip för aluminiumsubstrat
Kraftenheter är ytmonterade på kretsskiktet.Värmen som genereras av anordningarna under drift leds snabbt genom det isolerande skiktet till metallbasskiktet, som sedan avleder värmen och åstadkommer värmeavledning för anordningarna.
Jämfört med traditionella FR-4 kan aluminiumsubstrat minimera termiskt motstånd, vilket gör dem till utmärkta värmeledare.Jämfört med tjockfilmskeramiska kretsar har de också överlägsna mekaniska egenskaper.
Dessutom har aluminiumsubstrat följande unika fördelar:
- Överensstämmelse med RoHs krav
- Bättre anpassningsförmåga till SMT-processer
- Effektiv hantering av termisk diffusion i kretsdesign för att minska modulens driftstemperatur, förlänga livslängden, förbättra effekttätheten och tillförlitligheten
- Minskad montering av kylflänsar och annan hårdvara, inklusive termiska gränssnittsmaterial, vilket resulterar i mindre produktvolym och lägre hårdvaru- och monteringskostnader, och optimal kombination av kraft- och styrkretsar
- Byte av ömtåliga keramiska underlag för förbättrad mekanisk hållbarhet
Del tre: Sammansättning av aluminiumsubstrat
1. Kretslager
Kretsskiktet (typiskt med användning av elektrolytisk kopparfolie) etsas för att bilda tryckta kretsar, som används för komponentmontering och anslutningar.Jämfört med traditionella FR-4, med samma tjocklek och linjebredd, kan aluminiumsubstrat bära högre strömmar.
2. Isolerande lager
Det isolerande skiktet är en nyckelteknologi i aluminiumsubstrat, och tjänar främst för vidhäftning, isolering och värmeledning.Det isolerande lagret av aluminiumsubstrat är den viktigaste termiska barriären i kraftmodulstrukturer.Bättre värmeledningsförmåga hos det isolerande skiktet underlättar spridningen av värme som genereras under enhetens drift, vilket leder till lägre driftstemperaturer, ökad moduleffektbelastning, minskad storlek, förlängd livslängd och högre uteffekt.
3. Metallbasskikt
Valet av metall för den isolerande metallbasen beror på omfattande överväganden av faktorer som metallbasens värmeutvidgningskoefficient, värmeledningsförmåga, hållfasthet, hårdhet, vikt, yttillstånd och kostnad.
Del fyra: Skäl till att välja aluminiumsubstrat
1. Värmeavledning
Många dubbelsidiga och flerskiktiga skivor har hög densitet och kraft, vilket gör värmeavledning utmanande.Konventionella substratmaterial som FR4 och CEM3 är dåliga värmeledare och har isolering mellan skikten, vilket leder till otillräcklig värmeavledning.Aluminiumsubstrat löser detta värmeavledningsproblem.
2. Termisk expansion
Termisk expansion och kontraktion är inneboende i material, och olika ämnen har olika värmeutvidgningskoefficienter.Aluminiumbaserade tryckta skivor åtgärdar effektivt värmeavledningsproblem, vilket underlättar problemet med olika materialexpansion på kortets komponenter, vilket förbättrar den totala hållbarheten och tillförlitligheten, särskilt i SMT (Surface Mount Technology) applikationer.
3. Dimensionell stabilitet
Aluminiumbaserade tryckta skivor är märkbart mer stabila när det gäller dimensioner jämfört med tryckta skivor med isolerat material.Dimensionsförändringen för aluminiumbaserade tryckta skivor eller aluminiumkärnskivor, uppvärmda från 30°C till 140-150°C, är 2,5-3,0%.
4. Andra skäl
Aluminiumbaserade tryckta skivor har avskärmande effekter, ersätter spröda keramiska substrat, är lämpliga för ytmonteringsteknik, minskar den effektiva ytan av tryckta skivor, ersätter komponenter som kylflänsar för att förbättra produktens värmebeständighet och fysiska egenskaper och minska produktionskostnader och arbetskraft.
Del fem: Applikationer av aluminiumsubstrat
1. Ljudutrustning: In-/utgångsförstärkare, balanserade förstärkare, ljudförstärkare, förförstärkare, effektförstärkare m.m.
2. Strömutrustning: Omkopplingsregulatorer, DC/AC-omvandlare, SW-justerare, etc.
3. Elektronisk kommunikationsutrustning: Högfrekventa förstärkare, filteranordningar, överföringskretsar, etc.
4. Kontorsautomationsutrustning: Elmotorförare m.m.
5. Fordon: Elektroniska regulatorer, tändsystem, effektregulatorer, etc.
6. Datorer: CPU-kort, diskettenheter, kraftenheter, etc.
7. Effektmoduler: Växelriktare, halvledarreläer, likriktarbryggor m.m.
8. Belysningsarmaturer: Med främjandet av energibesparande lampor används aluminiumbaserade substrat i stor utsträckning i LED-lampor.
Posttid: 2023-09-09
