Alumiinipohjainen PCB on alumiinista valmistettu piirilevy, jota kutsutaan myös nimellä Metalliydininen piirilevy (MCPCB), jolla on tärkeä rooli piirilevyjen perheessä.
Ohut kerros lämmönjohtavaa ja sähköisesti eristävää materiaalia on yleensä liitetty alumiinikannan pintaan, joten sillä on merkittävä lämmön- ja sähkönjohtavuus.
Siksi alumiinipiirilevyjä käytetään laajasti lämmöntuotantoon tarpeellisilla alueilla, kuten auton elektroniikkalaitteissa, suuritehoisessa LED-valaistuksessa ja muissa korkean lämmön laitteissa.
Alumiinipohjaisia piirilevyjä käytetään pääasiassa teollisuudenaloilla, joilla vaaditaan lämmönjohtavuutta. Eri odotusten mukaan voidaan yleensä valita seuraavista kolmesta alumiinipohjaisesta levystä:
Yksipuolinen alumiinikanta koostuu kerroksesta metallista alumiinilevystä, joka toimii kannattimena, ja kerroksesta johtavasta kuparista, joka on kiinnitetty levyn toiselle puolelle. Vaikka yksipuolinen alumiinikanta on rakenteeltaan yksinkertainen, sitä käytetään laajasti markkinoilla, joilla vaaditaan tehokasta lämmön hajaantumista, kuten LED-valaistuksessa, auton elektroniikassa, virtalähteissä ym.
Kaksipuolinen alumiinikanta sisältää kaksi kerrosta alumiinikantaa, ja molemmat puolet on peitetty kuparikerroksella. Yksipuoliseen alumiinikantaan verrattuna sillä on suurempi suunnittelujoustavuus ja toiminnallisuus. Komponentit voidaan asentaa levyn molemmille puolille, mikä täyttää tiheämmän komponenttitiheyden ja monimutkaisemman piirityön tarpeet. Se soveltuu sovelluksiin, joissa vaaditaan parempaa lämmönjohtavuutta ja sähköistä eristystä, kuten virtamuuntajiin, moottorinohjaimiin ym.
Metalliydintäisen PCB:n pohja on yleensä valmistettu alumiini- tai kuparialustasta, joiden välissä on eristekerros ja kuparifoliota. Perinteisiin PCB-levyihin, kuten FR-4:ään verrattuna metalliydintäisellä PCB:llä on erinomainen lämmönjohtavuus ja jäähdytyskyky. MCPCB:tä kutsutaan myös nimellä alumiinikuoletettu PCB (Aluminum-clad PCB), jolla on kolme eri tyyppiä: yksikerroksinen, kaksikerroksinen ja monikerroksinen.
Parhaan lämmönjohtavuuden saavuttamiseksi alumiinipohjaisen PCB:n valmistuksessa tulisi keskittyä seuraaviin keskeisiin vaiheisiin:
Ensinnäkin sopivan materiaalin valitseminen on ensimmäinen askel kohti menestystä. Käytämme usein alumiiniseoksia 6061 ja 5052, koska niillä on erinomainen lämmönjohtavuus.
Meidän täytyy löytää materiaali, jolla on vahva lämmönjohtavuus ja hyvä sähköinen eristysominaisuus, kuten polyimidinen tai epoksihartsimateriaali. Sen jälkeen käytämme näitä materiaaleja alumiinikärjen liimaamiseen.
Valmistuksen aikana kuparikerroksen paksuus tulee pitää kohtuullisella alueella, jotta valmis piirilevyllä olisi hyvä lämmönjohtavuus ja suorituskyky sekä sähköiset ominaisuudet.
Johdinlinja valmistetaan standardilla PCB-syövytysprosessilla.
Alumiinin korkea lämmönjohtavuus poistaa tehonlähteiden tuottaman lämmön nopeasti, mikä vähentää ylikuumenemisriskiä ja pidentää laitteen käyttöikää.
Alumiinikantaisen ja kuparipiirien yhdistelmällä on matala lämmönvastus ja korkea lämmönjohtavuus, mikä sopii se suuritehoisiin sovelluksiin.
Laitejärjestelmissä, joissa on tiukat vaatimukset kevyestä painosta ja pienestä tilasta, alumiinikantaiset piirilevyt ovat usein paras valinta, koska ne ovat kevyitä ja kompakteja.
Kovissa olosuhteissa alumiinikantaiset levynäykät ovat myös paras valinta. Koska alumiinikantaisilla painokirjoitettujen piirikorttien mekaaninen lujuus ja kestävyys ovat hyvät, ne voivat jatkuvasti toimia kovissa olosuhteissa.
Nestekäähdytyksen ja lämmönpoistolevyjen vertailussa alumiinikantaiset piirikortit ovat kustannustehokkaampia lämmönhallinnan tarpeisiin, niillä on korkeampi lämmönhallintaratkaisu, ja piirikortin suunnittelu on yksinkertaisempaa ja helpompaa valmistaa.
Yleensä voimme valmistaa vain yksikerroksisia ja kaksikerroksisia alumiinikantoja. Valmistusprosessin rajoitusten vuoksi monikerroksisten alumiinikantojen valmistus on vaikeaa, joten ne eivät sovellu monimutkaisten monikerrosrakenteiden tarpeisiin.
Metallinen alumiinimateriaali on kovaa ja jäykkää eikä ole läpinäkyvää kuten polyimidin tai polyesterikantojen. Siksi sitä ei voida käyttää sovelluksissa, joissa vaaditaan toistuvaa taivuttamista.
Alumiinikantojen lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen korkea, mikä eroaa joissakin komponenteissa ja juotosmateriaaleissa käytettävistä arvoista. Lämpölaajenemiskertoimien epäsopivuus voi helposti johtaa juotoksien vaurioitumiseen tai kerrostumiseen, mikä vaikuttaa koko tuotteen luotettavuuteen.
Verrattuna tavallisiin kantamateriaaleihin, alumiinikantojen metalliset ominaisuudet vaativat enemmän huomiota valmistuksen ja kokoamisen aikana, mikä lisää valmistusprosessin monimutkaisuutta ja kustannuksia.
Vaikka alumiinikantojen lämmönjohtavuus on huomattavan hyvä verrattuna perinteisiin FR4-materiaaleihin, alumiinipohjaiset PCB:t ovat kalliimpia materiaaliltaan, vaativat erityisiä valmistusmenetelmiä ja pinnoituskäsittelyä, mikä nostaa kokonaisvalmistuskustannuksia.
Ominaisuus |
KYKY |
Kantamateriaali (16px) | 5052, 6061, 7075, paksuus 1,6 mm ~ 9 mm |
Kuparipaksuus | 1 oz ~ 12 oz (35 μm ~ 420 μm) |
Eristekerroksen paksuus | 0,1 mm ~ 0,2 mm (Bergquist Thermal-Clad, Larid Tlam) |
Kerroksien lukumäärä | 1–8 kerrosta |
Pienin viivanleveys | 4 mil ~ 5 mil (0,1 mm ~ 0,127 mm) |
Pienin viivan etäisyys | 4 mil ~ 5 mil (0,1 mm ~ 0,127 mm) |
Pienin aukko | 0.3mm~1.0mm |
Suurin paneelin koko | 600 mm × 1170 mm |
Lämpöjohtokyky | 1,0–12,0 W/m·K |
Pinnan käsittely | HASL, OSP, ENIG |
Juotosmassan väli | ≥ 3mil (0.075mm) |
Juotosuojamaalin väri | Valkoinen, vihreä, musta |
Mustapainokerros | Kuten tiedostossa |
Mustapainokerrosten väli | ≥0,15 mm |
Lopullinen tuotepakkaus | Vaahto-/ilmapussipussitus |
Elektroniikkajärjestelmien jatkuvan kehittämisen myötä alumiinipohjaisilla piirilevyillä on kirkas tulevaisuus. Nykyinen pääasiallinen tutkimus- ja kehityssuunta on parantaa eristysmateriaalien lämmönjohtavuutta, jolloin valmistustehokkuutta parannetaan ja kustannuksia alennetaan. Alumiinipohjaisia levynäkymiä käytetään myös uusissa sovelluskentissä, kuten 5G-verkoissa, viestinnässä, internetissä asioiden ja uusiutuvan energian alalla.
LHD on yritys, joka on keskittynyt alumiinipohjaisten piirilevyjen valmistukseen vuodesta 2003 alkaen ja on aina pyrkinyt tarjoamaan palveluita, jotka täyttävät korkeat kansainväliset standardit.
Valitse LHD alumiinipohjaisten piirilevyjen kumppaniksesi seuraavista syistä:
Toteutamme tiukat laadunhallintomenetelmät kaikissa tuotantoprosesseissa. Olemme saaneet UL- ja ISO9001:2015-sertifiointien läpäisyn. Kiinnitämme huomiota yksityiskohtiin varmistaaksemme tuotantolaadun ja tuoteturvallisuuden vakautta, jotta jokainen asiakas saa täydellisen tuotteen.
Kiinalaiset alumiinikantaiset levyt ovat edullisia. Tarjoamme asiakkaille kustannustehokkaita tuotekatkaisuja laadun varmistamiseksi.
LHD hallinnoi tuotantoprosessia systemaattisesti. Raaka-aineiden hankinnasta asiakkaan toimitukseen saakka meillä on hätäsuunnitelmia, joilla varaudutaan esimerkiksi raaka-aineiden puutteeseen, laitevikoja ja kuljetusviiveisiin. Säännöllisiä tarkastuksia tehdään varmistaaksemme varaston ja toimitusvarmuuden.
Yli 20 vuoden kokemuksella alumiinikantaisten PCB-levyjen valmistuksesta olemme voittaneet yli 1 000 asiakkaan luottamuksen ympäri maailman, ja tuotteidemme laatu ja palvelutason standardit ovat hyvin tunnettuja alalla.