Del én: Hva er aluminium PCB?
Aluminiumssubstrat er en type metallbasert kobberkledd plate med utmerket varmeavledningsfunksjonalitet.Vanligvis er en ensidig plate sammensatt av tre lag: kretslaget (kobberfolie), det isolerende laget og metallbasislaget.For avanserte applikasjoner er det også tosidige design med en struktur av kretslag, isolasjonslag, aluminiumsbase, isolasjonslag og kretslag.Et lite antall bruksområder involverer flerlagsplater, som kan lages ved å lime vanlige flerlagsplater med isolerende lag og aluminiumsunderlag.
Enkeltsidig aluminiumssubstrat: Det består av et enkelt lag med ledende mønsterlag, isolasjonsmateriale og aluminiumsplate (substrat).
Dobbeltsidig aluminiumssubstrat: Det involverer to lag med ledende mønsterlag, isolasjonsmateriale og aluminiumsplate (substrat) stablet sammen.
Flerlags trykt aluminiumskretskort: Det er et trykt kretskort laget ved å laminere og lime tre eller flere lag med ledende mønsterlag, isolasjonsmateriale og aluminiumsplate (substrat) sammen.
Delt inn etter overflatebehandlingsmetoder:
Gullbelagt bord (kjemisk tynt gull, kjemisk tykt gull, selektiv gullbelegg)
Del to: Arbeidsprinsipp for aluminiumssubstrat
Strømenheter er overflatemontert på kretslaget.Varmen som genereres av enhetene under drift, ledes raskt gjennom det isolerende laget til metallbaselaget, som deretter sprer varmen, og oppnår varmespredning for enhetene.
Sammenlignet med tradisjonelle FR-4, kan aluminiumssubstrater minimere termisk motstand, noe som gjør dem til utmerkede varmeledere.Sammenlignet med tykkfilmkeramiske kretser har de også overlegne mekaniske egenskaper.
I tillegg har aluminiumssubstrater følgende unike fordeler:
- Overholdelse av RoHs krav
- Bedre tilpasningsevne til SMT-prosesser
- Effektiv håndtering av termisk diffusjon i kretsdesign for å redusere moduldriftstemperatur, forlenge levetid, forbedre strømtetthet og pålitelighet
- Reduksjon i montering av kjøleribber og annen maskinvare, inkludert termiske grensesnittmaterialer, noe som resulterer i mindre produktvolum og lavere maskinvare- og monteringskostnader, og optimal kombinasjon av strøm- og kontrollkretser
- Erstatning av skjøre keramiske underlag for forbedret mekanisk holdbarhet
Del tre: Sammensetning av aluminiumssubstrater
1. Kretslag
Kretslaget (vanligvis ved bruk av elektrolytisk kobberfolie) er etset for å danne trykte kretser, brukt til komponentmontering og tilkoblinger.Sammenlignet med tradisjonell FR-4, med samme tykkelse og linjebredde, kan aluminiumssubstrater bære høyere strømmer.
2. Isolerende lag
Det isolerende laget er en nøkkelteknologi i aluminiumsunderlag, og tjener først og fremst for vedheft, isolasjon og varmeledning.Det isolerende laget av aluminiumssubstrater er den viktigste termiske barrieren i kraftmodulstrukturer.Bedre termisk ledningsevne til det isolerende laget letter diffusjonen av varme som genereres under drift av enheten, noe som fører til lavere driftstemperaturer, økt moduleffektbelastning, redusert størrelse, forlenget levetid og høyere effekt.
3. Metallgrunnlag
Valget av metall for den isolerende metallbasen avhenger av omfattende vurderinger av faktorer som metallbasens varmeutvidelseskoeffisient, varmeledningsevne, styrke, hardhet, vekt, overflatetilstand og kostnad.
Del fire: Grunner til å velge aluminiumssubstrater
1. Varmespredning
Mange dobbeltsidige og flerlags plater har høy tetthet og kraft, noe som gjør varmespredningen utfordrende.Konvensjonelle substratmaterialer som FR4 og CEM3 er dårlige varmeledere og har isolasjon mellom lag, noe som fører til utilstrekkelig varmespredning.Aluminiumssubstrater løser dette varmespredningsproblemet.
2. Termisk ekspansjon
Termisk ekspansjon og sammentrekning er iboende for materialer, og forskjellige stoffer har forskjellige varmeutvidelseskoeffisienter.Aluminiumbaserte trykte tavler løser effektivt varmespredningsproblemer, og letter problemet med termisk ekspansjon av forskjellige materialer på platens komponenter, og forbedrer den generelle holdbarheten og påliteligheten, spesielt i SMT-applikasjoner (Surface Mount Technology).
3. Dimensjonsstabilitet
Aluminiumsbaserte trykte plater er spesielt mer stabile når det gjelder dimensjoner sammenlignet med trykte plater med isolert materiale.Dimensjonsendringen for aluminiumbaserte trykte plater eller aluminiumskjerneplater, oppvarmet fra 30°C til 140-150°C, er 2,5-3,0%.
4. Andre grunner
Aluminiumsbaserte trykte plater har skjermingseffekter, erstatter sprø keramiske underlag, er egnet for overflatemonteringsteknologi, reduserer det effektive arealet til trykte plater, erstatter komponenter som kjøleribber for å forbedre produktets varmebestandighet og fysiske egenskaper, og redusere produksjonskostnader og arbeidskraft.
Del fem: Bruk av aluminiumssubstrater
1. Lydutstyr: Inn-/utgangsforsterkere, balanserte forsterkere, lydforsterkere, forforsterkere, effektforsterkere m.m.
2. Strømutstyr: Omkoblingsregulatorer, DC/AC-omformere, SW-justeringer, etc.
3. Kommunikasjons elektronisk utstyr: Høyfrekvente forsterkere, filterenheter, overføringskretser, etc.
4. Kontorautomatiseringsutstyr: Elmotorførere mv.
5. Bil: Elektroniske regulatorer, tenningssystemer, strømkontrollere, etc.
6. Datamaskiner: CPU-kort, diskettstasjoner, strømenheter, etc.
7. Strømmoduler: Invertere, solid-state reléer, likeretterbroer, etc.
8. Lysarmaturer: Med fremme av energisparende lamper, er aluminiumbaserte underlag mye brukt i LED-lys.
Innleggstid: Aug-09-2023
