Első rész: Mi az alumínium PCB?
Az alumínium szubsztrát egy fémalapú rézbevonatú lemez, amely kiváló hőelvezetési funkcióval rendelkezik.Általában az egyoldalas tábla három rétegből áll: az áramköri rétegből (rézfólia), a szigetelő rétegből és a fém alaprétegből.Csúcskategóriás alkalmazásokhoz kétoldalas kialakítások is léteznek áramköri rétegből, szigetelőrétegből, alumínium alapból, szigetelőrétegből és áramköri rétegből álló szerkezettel.Néhány alkalmazás többrétegű táblákat foglal magában, amelyek hagyományos többrétegű táblák szigetelőrétegekkel és alumínium alapokkal történő ragasztásával hozhatók létre.
Egyoldalas alumínium hordozó: Egyrétegű vezetőképes mintázatrétegből, szigetelőanyagból és alumíniumlemezből (aljzatból) áll.
Kétoldalas alumínium szubsztrát: Két réteg vezetőképes mintarétegből, szigetelőanyagból és alumíniumlemezből (aljzatból) van egymásra rakva.
Többrétegű nyomtatott alumínium áramköri kártya: Ez egy nyomtatott áramköri kártya, amelyet három vagy több réteg vezetőképes mintaréteg, szigetelőanyag és alumíniumlemez (hordozó) laminálásával és ragasztásával készítenek.
Felületkezelési módszerekre osztva:
Aranyozott tábla (kémiai vékony arany, vegyi vastag arany, szelektív aranyozás)
Második rész: Az alumínium szubsztrátum működési elve
A tápegységek felületre vannak szerelve az áramköri rétegre.Az eszközök által működés közben keletkező hő a szigetelőrétegen keresztül gyorsan a fém alapréteghez vezet, amely aztán a hőt elvezeti, így hőleadás érhető el az eszközök számára.
A hagyományos FR-4-hez képest az alumínium hordozók minimálisra csökkenthetik a hőellenállást, így kiváló hővezetők.A vastagrétegű kerámia áramkörökhöz képest kiváló mechanikai tulajdonságokkal is rendelkeznek.
Ezenkívül az alumínium hordozók a következő egyedi előnyökkel rendelkeznek:
- RoHs követelményeknek való megfelelés
- Jobb alkalmazkodóképesség az SMT folyamatokhoz
- A hődiffúzió hatékony kezelése az áramkör kialakításában a modul működési hőmérsékletének csökkentése, az élettartam meghosszabbítása, a teljesítménysűrűség és a megbízhatóság növelése érdekében
- A hűtőbordák és egyéb hardverek összeszerelésének csökkentése, beleértve a termikus interfész anyagokat is, ami kisebb termékmennyiséget, alacsonyabb hardver- és összeszerelési költségeket, valamint a táp- és vezérlőáramkörök optimális kombinációját eredményezi
- Törékeny kerámia hordozók cseréje a jobb mechanikai tartósság érdekében
Harmadik rész: Alumínium szubsztrátumok összetétele
1. Áramköri réteg
Az áramköri réteget (jellemzően elektrolitikus rézfóliával) maratják nyomtatott áramkörök kialakítására, amelyeket az alkatrészek összeszereléséhez és csatlakoztatásához használnak.A hagyományos FR-4-hez képest azonos vastagsággal és vonalszélességgel az alumínium hordozók nagyobb áramot képesek szállítani.
2. Szigetelő réteg
A szigetelőréteg kulcsfontosságú technológia az alumínium aljzatoknál, elsősorban a tapadást, a szigetelést és a hővezetést szolgálja.Az alumínium szubsztrátumok szigetelő rétege a legjelentősebb hőgát a teljesítménymodul szerkezetekben.A szigetelőréteg jobb hővezető képessége megkönnyíti a készülék működése során keletkező hő diffúzióját, ami alacsonyabb üzemi hőmérséklethez, megnövekedett modulteljesítmény-terheléshez, kisebb mérethez, hosszabb élettartamhoz és nagyobb teljesítményhez vezet.
3. Fém alapréteg
A szigetelő fémalap fém kiválasztása olyan tényezők átfogó megfontolásától függ, mint a fémalap hőtágulási együtthatója, hővezető képessége, szilárdsága, keménysége, súlya, felületi állapota és költsége.
Negyedik rész: Az alumínium szubsztrátumok kiválasztásának okai
1. Hőleadás
Sok kétoldalas és többrétegű tábla nagy sűrűséggel és nagy teljesítménnyel rendelkezik, így a hőelvezetés kihívást jelent.A hagyományos hordozóanyagok, mint az FR4 és CEM3, rossz hővezetők, és rétegek közötti szigeteléssel rendelkeznek, ami nem megfelelő hőelvezetéshez vezet.Az alumínium hordozók megoldják ezt a hőelvezetési problémát.
2. Hőtágulás
A hőtágulás és összehúzódás az anyagok velejárója, és a különböző anyagok eltérő hőtágulási együtthatóval rendelkeznek.Az alumínium alapú nyomtatott táblák hatékonyan kezelik a hőelvezetési problémákat, megkönnyítve a különböző anyagok hőtágulási problémáit a tábla alkatrészein, javítva az általános tartósságot és megbízhatóságot, különösen az SMT (Surface Mount Technology) alkalmazásokban.
3. Méretstabilitás
Az alumínium alapú nyomtatott táblák méret szempontjából lényegesen stabilabbak a szigetelt anyagú nyomtatott lapokhoz képest.A 30°C-ról 140-150°C-ra hevített alumínium alapú nyomtatott lapok vagy alumínium maglemezek méretváltozása 2,5-3,0%.
4. Egyéb okok
Az alumínium alapú nyomtatott táblák árnyékoló hatásúak, kiváltják a törékeny kerámia hordozót, alkalmasak felületi szerelési technológiára, csökkentik a nyomtatott táblák effektív felületét, olyan alkatrészeket cserélnek, mint a hűtőbordák a termék hőállóságának és fizikai tulajdonságainak javítása érdekében, valamint csökkentik a gyártási költségeket és a munkaerőt.
Ötödik rész: Alumínium szubsztrátumok alkalmazása
1. Audio berendezések: Bemeneti/kimeneti erősítők, szimmetrikus erősítők, hangerősítők, előerősítők, végerősítők stb.
2. Tápellátás: Kapcsoló szabályozók, DC/AC konverterek, SW állítók stb.
3. Kommunikációs elektronikus berendezések: Nagyfrekvenciás erősítők, szűrőeszközök, átviteli áramkörök stb.
4. Irodai automatizálási berendezések: Elektromos motor meghajtók stb.
5. Autóipar: Elektronikus szabályozók, gyújtásrendszerek, teljesítményszabályozók stb.
6. Számítógépek: CPU kártyák, hajlékonylemez meghajtók, tápegységek stb.
7. Teljesítménymodulok: Inverterek, félvezető relék, egyenirányító hidak stb.
8. Világítótestek: Az energiatakarékos lámpák népszerűsítésével az alumínium alapú hordozókat széles körben használják a LED-lámpákban.
Feladás időpontja: 2023.09.09
