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Página Inicial > Fabricação de PCB > Placa de Circuito Impresso > Placa de Circuito de Alumínio
PCB de alumínio é um PCB feito de alumínio, conhecido como Placa de Circuito Impresso com Núcleo Metálico (MCPCB), desempenhando um papel importante na família de placas de circuito.
Uma fina camada de material termicamente condutivo e eletricamente isolante geralmente é colada à superfície da placa de circuito de alumínio, conferindo-lhe significativa condutividade térmica e elétrica.
Por esse motivo, PCBs de alumínio são amplamente utilizados em áreas que exigem dissipação de calor, como equipamentos eletrônicos automotivos, iluminação LED de alta potência e outros dispositivos de alto calor.
Placas de circuito com base de alumínio são principalmente utilizadas em indústrias que exigem condutividade térmica. De acordo com diferentes expectativas, geralmente é possível selecionar os seguintes três tipos de substratos de alumínio:
Um substrato de alumínio de um lado é composto por uma camada de placa de alumínio metálico como base, e uma camada de cobre condutor é soldada em um lado da placa. Embora o substrato de alumínio de um lado seja simples no design, ele é amplamente utilizado em mercados com altas exigências de dissipação de calor, como iluminação LED, eletrônica automotiva, fontes de alimentação, etc.
Um substrato de alumínio de dois lados contém duas camadas de substratos de alumínio, e ambos os lados são cobertos com uma camada de cobre. Em comparação com o substrato de alumínio de um lado, ele possui maior flexibilidade e funcionalidade no design. Os componentes podem ser instalados em ambos os lados da placa para atender às necessidades de maior densidade de componentes e designs de circuitos complexos. É adequado para aplicações que exigem desempenho térmico e isolamento elétrico mais robustos, como conversores de energia, controladores de motores, etc.
A base das PCBs de núcleo metálico é geralmente feita de alumínio ou liga de cobre, sendo colocada entre uma camada isolante e uma folha de cobre. Em comparação com PCBs tradicionais, como FR-4, as PCBs de núcleo metálico possuem excelente condutividade térmica e capacidade de dissipação de calor. A PCB de núcleo metálico também é chamada de PCB revestida com alumínio (Aluminum-clad PCB), e possui três tipos: monocamada, bicamada e multicamadas.
Para obter a melhor condutividade térmica, a fabricação de PCBs de base alumínio deve concentrar-se nas seguintes etapas-chave:
Primeiramente, escolher um material adequado é o primeiro passo para o sucesso. Utilizamos frequentemente as ligas de alumínio 6061 e 5052, pois possuem excelente condutividade térmica.
Precisamos encontrar um material com forte condutividade térmica e bom desempenho de isolamento elétrico, como poliimida ou resina epóxi. Em seguida, utilizamos esses materiais para ligar ao núcleo de alumínio.
Durante o processo de fabricação, a espessura da camada de cobre deve ser mantida dentro de uma faixa razoável, para que a placa final tenha boa dissipação de calor, desempenho e desempenho elétrico.
A linha condutora é fabricada pelo processo padrão de gravação de PCB.
A alta condutividade térmica do alumínio permite dissipar rapidamente o calor dos componentes que geram calor, reduzindo o risco de superaquecimento e prolongando a vida útil do equipamento.
A combinação entre substrato de alumínio e circuito de cobre possui as vantagens de baixa resistência térmica e alta condutividade térmica, sendo adequada para cenários de aplicação de alta potência.
Em dispositivos com requisitos rigorosos quanto ao peso reduzido e ao espaço limitado, os substratos de alumínio são frequentemente a melhor escolha, pois são leves e compactos.
Em ambientes agressivos, substratos de alumínio também são a melhor escolha. Porque placas de circuito com base de alumínio possuem boa resistência mecânica e durabilidade, podendo continuar funcionando em ambientes agressivos.
Comparando com resfriamento líquido e dissipadores de calor, placas de circuito com base de alumínio são mais economicamente viáveis na resolução de necessidades térmicas, possuem soluções mais altas de gerenciamento térmico, e o projeto da placa de circuito é mais simples e fácil de fabricar.
Normalmente, só conseguimos fabricar substratos de alumínio de uma camada e substratos de alumínio de duas camadas. Devido às limitações do processo de fabricação, substratos de alumínio multicamadas são difíceis de produzir, portanto, não conseguimos atender às necessidades de designs complexos multicamadas.
Os materiais de alumínio metálico possuem alta rigidez e baixa suavidade, não sendo tão flexíveis quanto substratos de poliimida ou poliéster. Por isso, não são adequados para aplicações que exigem dobramento repetido.
O coeficiente de expansão térmica dos substratos de alumínio é relativamente alto, diferindo de alguns componentes e materiais de solda. A incompatibilidade entre os coeficientes de expansão térmica pode facilmente levar a danos nas soldas ou descolamento, afetando a confiabilidade geral.
Em comparação com substratos ordinários, as propriedades metálicas dos substratos de alumínio exigem mais tempo de análise durante a fabricação e montagem, o que aumentará a complexidade do processo e o custo.
Embora os substratos de alumínio apresentem vantagens significativas na gestão térmica, em comparação com os materiais tradicionais FR4, as placas de circuito com base de alumínio possuem custos mais elevados com os materiais, processos especiais de fabricação e requisitos de tratamento superficial, aumentando assim o custo total de fabricação.
Recurso |
CAPACIDADE |
| Material do Substrato（16px） | 5052, 6061, 7075, espessura 1,6mm~9mm |
| Espessura de cobre | 1oz~12oz (35μm~420μm) |
| Espessura da Camada de Isolamento | 0,1mm~0,2mm (Bergquist Thermal-Clad, Larid Tlam) |
| Número de camadas | 1-8 camadas |
| Largura mínima da linha | 4mil~5mil (0,1mm~0,127mm) |
| Distância Mínima da Linha | 4mil~5mil (0,1mm~0,127mm) |
| Abertura Mínima | 0.3mm~1.0mm |
| Tamanho Máximo do Painel | 600mm×1170mm |
| Condutividade Térmica | 1,0~12,0 W/m·K |
| Tratamento de Superfície | HASL, OSP, ENIG |
| Espaçamento da Máscara de Solda | ≥ 3mil (0.075mm) |
| Cor da Máscara de Solda | Branco, verde, preto |
| Lados da Serigrafia | Conforme o arquivo |
| Espaçamento entre Camadas de Serigrafia | ≥0,15 mm |
| Embalagem do produto final | Espuma/almofada de bolhas |
Com o contínuo desenvolvimento dos sistemas eletrônicos, as PCBs de base de alumínio possuem amplas perspectivas. A principal direção atual de pesquisa e desenvolvimento é melhorar a condutividade térmica dos materiais isolantes, melhorando assim a eficiência de fabricação e reduzindo custos. Substratos de alumínio também serão utilizados em campos emergentes, como 5G, comunicações, Internet das Coisas e energia renovável.
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Cobertura de via
Raio-X de PCB
Anéis Anulares
Revestimento conformado
