Del 1: Hvad er aluminium PCB?
Aluminiumssubstrat er en type metalbaseret kobberbeklædt plade med fremragende varmeafledningsfunktionalitet.Generelt er et enkeltsidet bord sammensat af tre lag: kredsløbslaget (kobberfolie), det isolerende lag og metalbasislaget.Til high-end applikationer er der også dobbeltsidede designs med en struktur af kredsløbslag, isoleringslag, aluminiumsbase, isoleringslag og kredsløbslag.Et lille antal applikationer involverer flerlagsplader, som kan skabes ved at lime almindelige flerlagsplader med isolerende lag og aluminiumsbund.
Enkeltsidet aluminiumssubstrat: Det består af et enkelt lag ledende mønsterlag, isoleringsmateriale og aluminiumsplade (substrat).
Dobbeltsidet aluminiumssubstrat: Det involverer to lag af ledende mønsterlag, isoleringsmateriale og aluminiumsplade (substrat) stablet sammen.
Multi-lag printet aluminium printkort: Det er et printet printkort lavet ved at laminere og lime tre eller flere lag af ledende mønsterlag, isoleringsmateriale og aluminiumsplade (substrat) sammen.
Opdelt efter overfladebehandlingsmetoder:
Forgyldt bord (Kemisk tyndt guld, Kemisk tykt guld, Selektiv guldbelægning)
Del 2: Arbejdsprincip for aluminiumsubstrat
Power-enheder er overflademonteret på kredsløbslaget.Den varme, der genereres af enhederne under drift, ledes hurtigt gennem det isolerende lag til metalbasislaget, som derefter spreder varmen, hvilket opnår varmeafledning for enhederne.
Sammenlignet med traditionelle FR-4 kan aluminiumssubstrater minimere termisk modstand, hvilket gør dem til fremragende varmeledere.Sammenlignet med tyk-film keramiske kredsløb har de også overlegne mekaniske egenskaber.
Derudover har aluminiumssubstrater følgende unikke fordele:
- Overholdelse af RoHs krav
- Bedre tilpasningsevne til SMT-processer
- Effektiv håndtering af termisk diffusion i kredsløbsdesign for at reducere modulets driftstemperatur, forlænge levetiden, forbedre strømtætheden og pålideligheden
- Reduktion i samling af køleplader og andet hardware, herunder termiske grænsefladematerialer, hvilket resulterer i mindre produktvolumen og lavere hardware- og montageomkostninger og optimal kombination af strøm- og styrekredsløb
- Udskiftning af skrøbelige keramiske underlag for forbedret mekanisk holdbarhed
Del tre: Sammensætning af aluminiumsunderlag
1. Kredsløbslag
Kredsløbslaget (typisk ved hjælp af elektrolytisk kobberfolie) ætses for at danne trykte kredsløb, der bruges til komponentsamling og -forbindelser.Sammenlignet med traditionel FR-4, med samme tykkelse og linjebredde, kan aluminiumssubstrater bære højere strøm.
2. Isolerende lag
Det isolerende lag er en nøgleteknologi i aluminiumsunderlag, der primært tjener til vedhæftning, isolering og varmeledning.Det isolerende lag af aluminiumssubstrater er den mest betydningsfulde termiske barriere i kraftmodulstrukturer.Bedre termisk ledningsevne af det isolerende lag letter spredningen af varme, der genereres under enhedens drift, hvilket fører til lavere driftstemperaturer, øget moduleffektbelastning, reduceret størrelse, forlænget levetid og højere effekt.
3. Metalbasislag
Valget af metal til den isolerende metalbase afhænger af omfattende overvejelser af faktorer som metalbasens varmeudvidelseskoefficient, varmeledningsevne, styrke, hårdhed, vægt, overfladetilstand og omkostninger.
Del fire: Årsager til at vælge aluminiumsunderlag
1. Varmeafledning
Mange dobbeltsidede og flerlagsplader har høj tæthed og kraft, hvilket gør varmeafledning udfordrende.Konventionelle substratmaterialer som FR4 og CEM3 er dårlige varmeledere og har mellemlagsisolering, hvilket fører til utilstrækkelig varmeafledning.Aluminiumssubstrater løser dette varmeafledningsproblem.
2. Termisk udvidelse
Termisk udvidelse og kontraktion er iboende for materialer, og forskellige stoffer har forskellige termiske udvidelseskoefficienter.Aluminiumsbaserede printplader løser effektivt varmeafledningsproblemer, hvilket letter problemet med termisk ekspansion af forskellige materialer på pladens komponenter, hvilket forbedrer den overordnede holdbarhed og pålidelighed, især i SMT (Surface Mount Technology) applikationer.
3. Dimensionsstabilitet
Aluminiumsbaserede printplader er bemærkelsesværdigt mere stabile med hensyn til dimensioner sammenlignet med trykte plader i isoleret materiale.Dimensionsændringen af aluminium-baserede printplader eller aluminiumskerneplader, opvarmet fra 30°C til 140-150°C, er 2,5-3,0%.
4. Andre årsager
Aluminiumsbaserede printplader har afskærmningseffekter, erstatter sprøde keramiske underlag, er velegnede til overflademonteringsteknologi, reducerer det effektive areal af printplader, udskifter komponenter som køleplader for at forbedre produktets varmebestandighed og fysiske egenskaber og reducere produktionsomkostninger og arbejdskraft.
Femte del: Anvendelser af aluminiumsunderlag
1. Lydudstyr: Input/output forstærkere, balancerede forstærkere, lydforstærkere, forforstærkere, effektforstærkere mv.
2. Strømudstyr: Skiftende regulatorer, DC/AC-omformere, SW-justeringer mv.
3. Elektronisk kommunikationsudstyr: Højfrekvente forstærkere, filterenheder, transmissionskredsløb mv.
4. Kontorautomationsudstyr: Elmotorførere mv.
5. Automotive: Elektroniske regulatorer, tændingssystemer, strømregulatorer mv.
6. Computere: CPU-kort, diskettedrev, strømenheder mv.
7. Strømmoduler: Invertere, solid-state relæer, ensretterbroer mv.
8. Belysningsarmaturer: Med fremme af energibesparende lamper er aluminium-baserede substrater meget udbredt i LED-lys.
Indlægstid: Aug-09-2023
