Aluminijska tiskana plošča je tiskana plošča iz aluminija, znana tudi kot kovinska jedrana tiskana plošča (MCPCB), ki ima pomembno vlogo v družini tiskanih plošč.
Na površino aluminijaste tiskane plošče je običajno pritrjen tanek sloj toplotno prevodnega in električno izolacijskega materiala, zato ima pomembno toplotno in električno prevodnost.
Zato se aluminijske tiskane plošče široko uporabljajo v področjih, kjer je potrebno dosegati toploto, kot so avtomobilske elektronske naprave, visokonapetostne LED osvetlitve in druge naprave, ki oddajajo veliko toplote.
Aluminijske tiskane plošče se predvsem uporabljajo v industriji, kjer je potrebna toplotna prevodnost. Glede na različne zahteve se običajno izbere eno izmed naslednjih treh vrst aluminijevih podlag:
Enostranska aluminijasta podlaga je sestavljena iz sloja kovinske aluminijaste plošče kot osnove in sloja prevodnega bakra, ki je nanjo zlepljen na eni strani plošče. Čeprav je konstrukcija enostranske aluminijaste podlage preprosta, se pogosto uporablja na trkih z visokimi zahtevami glede odvajanja toplote, kot so LED osvetlitev, avtomobilska elektronika, napajalniki itd.
Dvostranska aluminijasta podlaga vsebuje dva sloja aluminijaste osnove, obe strani pa sta prekriti z bakrenim slojem. V primerjavi z enostransko aluminijasto podlago ima večjo konstrukcijsko prilagodljivost in funkcionalnost. Komponente je mogoče namestiti na obe strani plošče, da se ustrezne potrebam večje gostote komponent in zapletene konstrukcije električnega tokokroga. Primerna je za uporabo, kjer so potrebni višji toplotni zmogljivosti in električna izolacija, kot so na primer pretvorniki energije, pogoni elektromotorjev itd.
Osnova kovinskega jedra PCB je običajno iz aluminija ali bakrove zlitine, ki je zlepljena med izolacijskim slojem in bakrovo folijo. V primerjavi s tradicionalnimi PCB-ji, kot je FR-4, ima kovinsko jedro PCB odlično toplotno prevodnost in sposobnost odvajanja toplote. MCPCB se imenuje tudi aluminijeva plošča PCB (Aluminum-clad PCB), ki ima tri vrste: enoslojna, dvoslojna in večslojna.
Za doseganje najboljše toplotne prevodnosti mora proizvodnja aluminijevih PCB-jev temeljiti na naslednjih ključnih korakih:
Najprej je izbira ustreznega materiala prvi korak do uspeha. Pogosto uporabljamo aluminijeve zlitine 6061 in 5052, saj imajo odlično toplotno prevodnost.
Potrebujemo material z močno toplotno prevodnostjo in dobrimi električnimi izolacijskimi lastnostmi, kot je poliamid ali epoksi smola. Nato te materiale uporabimo za povezovanje z aluminijevim jedrom.
Med proizvodnjo mora biti debelina bakrove plasti znotraj razumnega območja, da bo končna plošča imela dobro toplotno odvodnost, lastnosti in električne lastnosti.
Prevodna linija se izdeluje z običajnim postopkom trawlenja PCB.
Aluminij ima visoko toplotno prevodnost, zato hitro odstrani toplino s komponent, ki oddajajo toplino, s čimer zmanjša možnost pregrevanja in podaljša življenjsko dobo naprave.
Kombinacija aluminijevega podlage in bakrovega vezja ima prednosti nizke toplotne upornosti in visoke toplotne prevodnosti, kar je primerno za uporabo v visokonapetostnih primerih.
V napravah z zahtevami glede majhne teže in omejenega prostora so aluminijevi podlagi pogosto najboljša izbira, ker so lahki in kompaktni.
V težjih okoljih so aluminijevi podlagi prav tako najboljša izbira. Ker imajo aluminijeve tiskane plošče dobro mehansko trdnost in vzdržljivost, lahko nadaljujejo delovanje v težjih okoljih.
V primerjavi z vodnim hlajenjem in toplotnimi grebenci so aluminijeve tiskane plošče bolj ekonomične za reševanje toplotnih potreb, imajo višje rešitve za upravljanje s toploto, projektiranje tiskanih plošč pa je preprostejše in lažje za izdelavo.
Običajno lahko izdelujemo samo enoslojne in dvoslojne aluminijaste podlage. Zaradi omejitev v proizvodnem procesu je izdelava večslojnih aluminijastih podlag težka, zato ne morejo ustrezati zahtevam za zapletenimi večslojnimi konstrukcijami.
Kovinski aluminijasti materiali imajo visoko togost in nizko mehkobo ter niso tako fleksibilni kot polimerno-imidne ali poliestrske podlage. Zato niso primerne za uporabe, ki zahtevajo ponavljajoče se upogibanje.
Koeficient toplotnega raztezka aluminijastih podlag je sorazmerno visok in se razlikuje od nekaterih komponent in materialov za lotanje. Neusklajenost koeficientov toplotnega raztezka obeh materialov lahko hitro povzroči poškodbe lotnega spoja ali luščenje, kar vpliva na splošno zanesljivost.
V primerjavi z običajnimi podlagami kovinske lastnosti aluminijastih podlag zahtevajo več časa za razmislek v procesu proizvodnje in sestavljanja, kar poveča zapletenost procesa in stroške.
Čeprav aluminijaste podlage ponujajo pomembne prednosti pri upravljanju s toploto, imajo v primerjavi s tradicionalnimi materiali FR4 višje stroške materiala, zahtevajo posebne proizvodne procese in obdelavo površin, zato se povečajo skupni stroški proizvodnje.
Značilnost |
Možnosti |
Material podlage(16px) | 5052, 6061, 7075, debelina 1,6 mm~9 mm |
Debelina bakra | 1oz~12oz (35μm~420μm) |
Debelina izolacijskega sloja | 0,1 mm~0,2 mm (Bergquist Thermal-Clad, Larid Tlam) |
Število plasti | 1-8 plasti |
Najmanjša širina črte | 4 mil~5 mil (0,1 mm~0,127 mm) |
Najmanjša razdalja med linijama | 4 mil~5 mil (0,1 mm~0,127 mm) |
Najmanjši odprtina | 0,3 mm~1,0 mm |
Največja velikost plošče | 600 mm × 1170 mm |
Termalna prevodnost | 1,0~12,0 W/m·K |
Obdelava površine | HASL, OSP, ENIG |
Razmik za luterin | ≥ 3 mil (0,075 mm) |
Barva ledečega laka | Bela, zelena, črna |
Strani z oznakami | Kot v datoteki |
Razmik oznake s tiskanim znakom | ≥ 0,15 mm |
Pakiranje končnega izdelka | Pena/Mešična podloga |
Z nenehnim razvojem elektronskih sistemov imajo aluminijeve tiskane plošče široko prihodnost. Glavna smer raziskav in razvoja je izboljšava toplotne prevodnosti izolacijskih materialov, s čimer se izboljšuje proizvodna učinkovitost in zmanjšujejo stroški. Aluminijaste podlage bodo uporabljene tudi v novih panogah, kot so 5G, telekomunikacije, internet stvari ter obnovljiva energija.
LHD je podjetje, ki se že od leta 2003 ukvarja z izdelavo aluminijevih PCB-jev in si vztrajno prizadeva za storitve, ki ustrezajo visokim mednarodnim standardom.
Izberite LHD kot svojega partnerja za aluminijeve PCB-je iz naslednjih razlogov:
V vseh proizvodnih procesih uvedemo strogo kakovostno upravljanje. Imamo certifikate UL in ISO 9001:2015. Posvečamo pozornost podrobnostim, da zagotovimo stabilnost proizvodne kakovosti in varnost izdelkov, tako da vsak stranka prejme popoln izdelek.
Kitajski aluminijasti substrati imajo cenovne prednosti. Zagotavljamo strankam cenovno učinkovite rešitve izdelkov brez vpliva na kakovost.
LHD sistematično upravlja s proizvodnim procesom. Od nakupa surovin do dostave kupcu, obstajajo izredni načrti za ravnanje z izrednimi situacijami, kot so pomanjkanje materiala, okvare opreme in zamude pri prevozu, redno pa se izvajajo revizije, da se zagotovita zanesljivost zalog in dostav.
Z več kot 20 leti izkušenj v proizvodnji aluminijevih PCB-jev smo pridobili zaupanje več kot 1.000 kupcev po vsem svetu, kakovost naših izdelkov in standardi storitev pa so v stroki dobro znani.