Aluminiumskärm

Vad är Aluminium PCB?

Aluminium-PCB är en PCB som är tillverkad av aluminium, känd som Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB), vilket spelar en viktig roll i kretskortsfamiljen.

Ett tunt lager av värmeledande och elektriskt isolerande material är vanligtvis limmat till ytan av aluminium-PCB, så det har betydande termisk och elektrisk ledningsförmåga.

Av den anledningen används aluminium-PCB:er ofta i områden som kräver värmeutveckling, såsom fordonselektronik, högeffekt LED-belysning och andra högtemperaturutrustningar.

Vanliga typer av aluminiumbaserade kretskort

Aluminiumbaserade kretskort används huvudsakligen inom industrier som kräver värmeledning. Beroende på olika förväntningar kan följande tre typer av aluminiumbasmaterial vanligtvis väljas:

1. Ensidigt aluminiumbaserat PCB

En enkelsidig aluminiumplatta består av ett lager metalliskt aluminium som substrat, och ett lager ledande koppar är fäst på ena sidan av plattan. Även om den enkelsidiga aluminiumplattan är enkel i designen används den omfattande på marknader med höga krav på värmeavledning, såsom LED-belysning, bil-elektronik, strömförsörjning etc.

2. Dubbelsidig aluminiumbasad kretskort

En dubbelsidig aluminiumbasad platta innehåller två lager aluminiumbaserat substrat, och båda sidorna är täckta med ett kopparlager. Jämfört med en enkelsidig aluminiumplatta har den högre designflexibilitet och funktionalitet. Komponenter kan installeras på båda sidor av plattan för att möta behoven av högre komponenttäthet och komplex kretskonstruktion. Den är lämplig för applikationer som kräver bättre termisk prestanda och elektrisk isolering, såsom strömfördelare, motordrivning etc.

3. Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB)

Basen i en metallkärn-PCB är vanligtvis tillverkad av aluminium eller kopparlegering, inklädd mellan ett isoleringslager och kopparfolie. Jämfört med traditionella PCB-kort, såsom FR-4, har metallkärn-PCB utmärkt värmeledningsförmåga och kylningsegenskaper. MCPCB kallas också för aluminum-clad PCB (Aluminum-clad PCB), som finns i tre typer: enkel-lager, dubbel-lager och flerlagerskort.

Viktiga faktorer vid tillverkning av aluminiumbaserade PCB-kort

För att uppnå bästa möjliga värmeledningsförmåga bör tillverkningen av aluminiumbaserade PCB-kort fokusera på följande nyckelsteg:

Materialval av aluminium

För det första är valet av lämpligt material det första steget mot framgång. Vi använder ofta 6061- och 5052-aluminiumlegeringar eftersom de har utmärkt värmeledningsförmåga.

Isoleringslager för limning

Vi behöver hitta ett material med stark värmeledningsförmåga och god elektrisk isoleringsprestanda, såsom polyimid eller epoxiharts. Därefter använder vi dessa material för att limma ihop med aluminiumkärnan.

Upprätthåll lämplig kopparlejdsstyrka

Under tillverkningsprocessen bör tjockleken på kopparlagret hållas inom ett rimligt spann, så att den färdiga plattan får god värmeledning och prestanda samt elektrisk prestanda.

Ledningslinjeätning

Den ledande linjen är tillverkad med standard-PCB-ätzningsprocess.

Fördelar med aluminiumbaserade PCB:er

Aluminiumbaserade kretskort har följande fördelar:

Utmärkt värmeavledningsprestanda

Den höga värmeledningsförmågan hos aluminium kan snabbt avlägsna värmen från komponenter som genererar värme, vilket minskar risken för överhettning och förlänger utrustningens livslängd.

Förbättrad elektrisk prestanda

Kombinationen av aluminiumbaserat substrat och kopparledande krets har fördelarna av låg termisk motståndskraft och hög värmeledningsförmåga, vilket är lämpligt för högeffektsapplikationer.

Lätt och kompakt

I enheter med stränga krav på lätt vikt och litet utrymme är aluminiumsubstrat ofta det bästa valet eftersom de är lätta och kompakta.

Stark anpassningsförmåga

I hårda miljöer är aluminiumbaserade plattor också det bästa valet. Eftersom PCB-kort med aluminiumbas har god mekanisk styrka och hållbarhet kan de fortsätta att fungera i hårda miljöer.

Hög kostnads-effektivitet

Jämfört med vätskekylning och kylflänsar är PCB-kort med aluminiumbas mer kostnadseffektiva för att lösa värmebehov, har högre värmebehandlingssystem och är enklare att konstruera och tillverka.

Viktiga faktorer vid tillverkning av aluminiumbaserade PCB-kort

Även om PCB med aluminiumbas har många fördelar har de fortfarande vissa nackdelar:

Lagergräns

Vanligtvis kan vi endast tillverka enkel-lager aluminiumbaser och dubbel-lager aluminiumbaser. På grund av begränsningar i tillverkningsprocessen är det svårt att tillverka flerlager aluminiumbaser, vilket gör att de inte kan möta kraven från komplexa flerlagerdesign.

Dålig flexibilitet

Metalliska aluminiummaterial har hög styvhet och låg mjukhet, och är inte lika flexibla som polyimid- eller polyesterbaser. Därför är de inte lämpliga för applikationer som kräver upprepade böjningar.

Olikheter i termiska expansionskoefficienter

Aluminiumbasens termiska expansionskoefficient är relativt hög, vilket skiljer sig från vissa komponenter och lödmaterial. Att de båda termiska expansionskoefficienterna inte matchar kan lätt leda till skador på lödfogar eller avskalning, vilket påverkar den totala tillförlitligheten.

Aluminiumbaser medför ytterligare krav på processen

Jämfört med vanliga substrat kräver metallsegenskaperna hos aluminiumsubstrat mer tid att överväga under tillverkning och montering, vilket kommer att öka processkomplexiteten och kostnaden.

Höga kostnader

Även om aluminiumsubstrat har betydande fördelar vad gäller värmeledning, har aluminiumbaserade PCB:er högre materialkostnader, särskilda tillverkningsprocesser och krav på ytbehandling jämfört med traditionella FR4-material, vilket leder till ökade totala tillverkningskostnader.

Användningsområden för aluminiumbaserade PCB

• LED-belysning: LED genererar mycket värme vid drift. PCB med aluminiumbas har en betydande värmeavledningsfunktion. LED-lampor som använder PCB med aluminiumbas kan säkerställa prestanda och livslängd för deras LED-dioder.
  
• Kraftförsörjningsutrustning: Switchade nätaggregat (SMPS) innehåller komponenter som transistorer och dioder, vilka avger mycket värme och kräver omfattande värmeavledning. PCB med aluminiumbas kan uppfylla detta krav.
  
• Bilelektronik: PCB med aluminiumbas används huvudsakligen i motorstyrenheter (ECU), motorstyrningar, batterihanteringssystem och LED-lampor.
  
• Industrielektronik: Används omfattande i motorstyrningar, programmerbara logikstyrningar (PLC), industriella automatiseringssystem, industriella strömförsörjningsutrustningar och annan utrustning.
  
• Kommunikationsutrustning: Används i högtemperaturkommunikationsmoduler såsom antenner, routrar och switchar.
  
• Förnybar energi: Används i solinverterare, batterihanteringssystem, vindturbinstyrningar m.m.
  
• Konsumentelektronik: Används för vissa högpresterande ljudförstärkare, spelkonsoler och grafikkort, med PCB:s med aluminiumbas för att hantera värme och säkerställa prestanda.
  

Aluminium-PCB-specifikation hos LHD TECH

Med den fortsatta utvecklingen av elektroniska system har kretskort med aluminiumbaserat material goda framtidsutsikter. Den nuvarande huvudsakliga forsknings- och utvecklingsriktningen är att förbättra värmeledningsförmågan hos isoleringsmaterial, vilket förbättrar tillverkningseffektivitet och minskar kostnader. Aluminiumbaserade plattor kommer också att användas inom nya områden såsom 5G, kommunikation, Internet of Things och förnybar energi.

LHD: Kinas högkvalitativ leverantör av kretskort med aluminiumbaserat material!

LHD är ett företag som sedan 2003 har fokuserat på tillverkning av kretskort med aluminiumbaserat material och som alltid har varit troget åt att erbjuda tjänster som uppfyller höga internationella standarder.

Välj LHD som din partner för kretskort med aluminiumbaserat material av följande skäl:

Strikt kvalitetssäkring

Vi tillämpar ett strikt kvalitetsledningssystem i alla produktionsprocesser. Vi har godkänts enligt UL och ISO 9001:2015-certifiering. Vi lägger vikt vid detaljer för att säkerställa stabilitet i produktionskvalitet och produktsäkerhet, så att varje kund kan få en perfekt produkt.

Konkurrenskraftigt pris

Aluminiumbasmaterial tillverkade i Kina har prisfördelar. Vi erbjuder kunder kostnadseffektiva lösningar utan att kompromissa med kvaliteten.

Snabb leveransförmåga

LHD hanterar produktionsprocessen systematiskt. Från råvaruinköp till kundleverans finns det nödplaner för att hantera oförutsedda händelser såsom materialbrist, utrustningsfel och transportdröjsmål, och regelbundna revisioner genomförs för att säkerställa lager- och leveranspålitlighet.

Rik erfarenhet inom yrket

Med över 20 års erfarenhet inom tillverkning av aluminiumbaserade PCB har vi vunnit förtroendet hos över 1 000 kunder världen över, och vår produktkvalitet och servicestandard är välkända inom branschen.