Hliníková doska je doska vyrobená z hliníka, známa ako doska s kovovým jadrom (MCPCB), ktorá zohráva dôležitú úlohu v rodine dosiek plošných spojov.
Na povrch hliníkovej DPS je zvyčajne nalepená tenká vrstva tepelne vodivého a elektricky izolačného materiálu, čo zabezpečuje výraznú tepelnú a elektrickú vodivosť.
Z tohto dôvodu sa hliníkové dosky plošných spojov široko používajú v oblastiach, ktoré vyžadujú odvod tepla, ako sú elektronické zariadenia v automobiloch, výkonné LED osvetlenie a iné zariadenia s vysokým vývinom tepla.
Hliníkové dosky plošných spojov sa hlavne používajú v priemysle, ktorý vyžaduje vodivosť tepla. V závislosti od rôznych požiadaviek, je možné zvyčajne vybrať z nasledujúcich troch typov hliníkových podkladov:
Jednostranný hliníkový substrát sa skladá z vrstvy kovového hliníkového plechu ako základne a na jednej strane dosky je pripevnená vodivá meď. Hoci je jednostranný hliníkový substrát jednoduchý v návrhu, široko sa používa na trhoch s vysokými požiadavkami na odvod tepla, ako sú LED osvetlenie, automobilová elektronika, zdroje napájania atď.
Dvojstranný hliníkový substrát obsahuje dve vrstvy hliníkových základní, pričom obe strany sú pokryté medenou vrstvou. V porovnaní s jednostranným hliníkovým substrátom má vyššiu pružnosť v návrhu a funkčnosť. Súčiastky je možné inštalovať na oboch stranách dosky, aby boli splnené požiadavky na vyššiu hustotu súčiastok a zložité zapojenie obvodov. Je vhodný pre aplikácie vyžadujúce si lepšie tepelné vlastnosti a elektrickú izoláciu, ako napríklad meniče výkonu, pohony motorov atď.
Základňa DPS s kovovým jadrom je zvyčajne vyrobená z hliníkového alebo medeného zliatiny, ktorá je vložená medzi izolačnú vrstvu a medenú fóliu. V porovnaní s tradičnými DPS, ako je FR-4, má DPS s kovovým jadrom vynikajúcu tepelnú vodivosť a schopnosť odvádzať teplo. DPS s hliníkovým jadrom sa tiež nazýva DPS s hliníkovým povlakom (Aluminum-clad PCB), ktorá má tri typy: jednovrstvová, dvojvrstvová a viacvrstvová.
Aby sme dosiahli najlepšiu tepelnú vodivosť, výroba DPS s hliníkovým jadrom by mala klásť dôraz na nasledujúce kľúčové kroky:
Najprv je dôležité vybrať vhodný materiál, čo je prvý krok k úspechu. Často používame hliníkové zliatiny 6061 a 5052, pretože majú vynikajúcu tepelnú vodivosť.
Musíme nájsť materiál s vysokou tepelnou vodivosťou a dobrými elektrickými izolačnými vlastnosťami, napríklad polyimid alebo epoxidová živica. Potom tieto materiály použijeme na spojenie s hliníkovým jadrom.
Počas výrobného procesu by mala byť hrúbka medenej vrstvy v rámci rozumného rozsahu, aby hotová doska mala dobré odvádzanie tepla, výkon a elektrické vlastnosti.
Vodivá linka sa vyrába štandardným procesom žlietania plošných spojov.
Vysoká tepelná vodivosť hliníka umožňuje rýchlo odvádzať teplo z komponentov, ktoré vyvíjajú teplo, čím sa zníži riziko prehriatia a predĺži životnosť zariadenia.
Kombinácia hliníkovej podložky a medeného obvodu má výhody nízkej tepelnej odolnosti a vysoké tepelnej vodivosti, čo je vhodné pre scenáre vysokovýkonového použitia.
V zariadeniach s prísnymi požiadavkami na malú hmotnosť a malý priestor sú hliníkové podložky často najlepšou voľbou, pretože sú ľahké a kompaktné.
V náročných prostrediach sú hliníkové podložky tiež najlepšou voľbou. Pretože dosky plošných spojov na báze hliníka majú dobrú mechanickú pevnosť a trvanlivosť, môžu pokračovať v práci v náročných prostrediach.
Oproti kvapalinovému chladeniu a chladičom sú dosky plošných spojov na báze hliníka pri riešení tepelných požiadaviek nákladovo efektívnejšie, majú vyššie riešenia tepelného managementu a návrh dosiek plošných spojov je jednoduchší a ľahšie sa vyrába.
Zvyčajne vieme vyrábať iba jednovrstvové a dvojvrstvové hliníkové podložky. Kvôli výrobným obmedzeniam je výroba viacvrstvových hliníkových podložiek náročná, a preto nevyhovujú potrebám zložitých viacvrstvových návrhov.
Hliníkové materiály majú vysokú tuhosť a nízku mäkkosť, nie sú tak pružné ako polyimidové alebo polyesterové podložky. Preto nie sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce opakované ohyby.
Koeficient tepelného rozťažnosti hliníkových podložiek je relatívne vysoký, čo sa líši od niektorých komponentov a pájokových materiálov. Nesúlad koeficientov tepelného rozťažnosti oboch materiálov môže ľahko viesť k poškodeniu pájených spojov alebo k oddeľovaniu vrstiev, čo ovplyvňuje celkovú spoľahlivosť.
Voči bežným substrátom vyžadujú kovové vlastnosti hliníkových substrátov viac času na zváženie počas výroby a montáže, čo zvýši zložitosť procesu a náklady.
Hoci hliníkové substráty majú výrazné výhody z hľadiska termálneho managementu, voči tradičným materiálom FR4 majú hliníkové dosky plošných spojov vyššie náklady na materiál, špeciálne výrobné procesy a požiadavky na povrchovú úpravu, preto celkové výrobné náklady stúpnu.
Funkcia |
Schopnosť |
Materiál podkladu (16px) | 5052, 6061, 7075, hrúbka 1,6 mm až 9 mm |
Ťažkosť miedze | 1 oz až 12 oz (35 μm až 420 μm) |
Hrúbka izolačnej vrstvy | 0,1 mm ~ 0,2 mm (Bergquist Thermal-Clad, Larid Tlam) |
Počet Podlážok | 1–8 vrstiev |
Najmenšia šírka čiary | 4 mil ~ 5 mil (0,1 mm ~ 0,127 mm) |
Minimálna vzdialenosť vodičov | 4 mil ~ 5 mil (0,1 mm ~ 0,127 mm) |
Minimálna clona | 0,3mm~1,0mm |
Maximálna veľkosť panela | 600 mm × 1170 mm |
Tepelná vodivosť | 1,0 ~ 12,0 W/m·K |
Povrchová úprava | HASL, OSP, ENIG |
Vzdialenosť lútovacej masky | ≥ 3 mil (0,075 mm) |
Farba lútovacej masky | Biela, zelená, čierna |
Strany potisku | Podľa súboru |
Vzdialenosť vrstiev špeciálnych tlačí | ≥0,15 mm |
Balenie hotového výrobku | Pena/Vzduchový vreckový polstrovač |
Súvislým vývojom elektronických systémov majú hliníkové DPS široké perspektívy. Súčasný hlavný smer výskumu a vývoja je zlepšenie tepelnej vodivosti izolačných materiálov, čím sa zvyšuje efektivita výroby a znižujú náklady. Hliníkové podložia budú použité aj v nových oblastiach, ako sú 5G, telekomunikácie, internet vecí a obnoviteľné zdroje energie.
LHD je spoločnosť, ktorá sa od roku 2003 špecializuje na výrobu hliníkových DPS a stále sa zameriava na poskytovanie služieb, ktoré spĺňajú vysoké medzinárodné štandardy.
Vyberte si LHD ako vášho partnera v oblasti hliníkových dosiek plošných spojov z nasledujúcich dôvodov:
V rámci všetkých výrobných procesov implementujeme prísnu systémovú kontrolu kvality. Máme certifikáty UL a ISO 9001:2015. Venujeme pozornosť detailom, aby sme zabezpečili stabilitu výrobnej kvality a bezpečnosť produktov, čím každý zákazník získa dokonalý výrobok.
Čínske hliníkové podklady majú výhodné ceny. Zabezpečujeme pre zákazníkov nákladovo efektívne riešenia produktov pri zachovaní kvality.
Spoločnosť LHD systematicky riadi výrobný proces. Od nákupu surovín až po dodanie zákazníkovi máme náhradné plány na zvládnutie mimoriadnych situácií, ako sú nedostatky materiálu, poruchy zariadení a dopravné meškania, a pravidelne vykonávame kontroly, aby sme zabezpečili spoľahlivosť zásob a dodania.
S viac ako 20-ročnou skúsenosťou výroby dosiek plošných spojov na báze hliníka sme získali dôveru viac ako 1 000 zákazníkov po celom svete a naša kvalita produktov a štandardy služieb sú v odvetví dobre známe.