Tấm mạch PCB nhôm là loại PCB được làm bằng nhôm, còn gọi là Tấm mạch in lõi kim loại (MCPCB), đóng vai trò quan trọng trong gia đình các tấm mạch điện.
Một lớp vật liệu mỏng có tính dẫn nhiệt và cách điện thường được gắn lên bề mặt của tấm mạch nhôm, do đó nó có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện tốt.
Vì lý do này, các tấm mạch PCB nhôm được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi khả năng tỏa nhiệt, như thiết bị điện tử ô tô, chiếu sáng LED công suất cao và các thiết bị tỏa nhiệt cao khác.
Các tấm mạch nhôm chủ yếu được dùng trong các ngành công nghiệp yêu cầu tính dẫn nhiệt. Tùy theo mong đợi khác nhau, ba loại chất nền nhôm sau đây thường có thể được lựa chọn:
Một bảng nhôm một mặt được cấu tạo từ một lớp tấm nhôm kim loại làm nền, và một lớp đồng dẫn điện được gắn trên một mặt của bảng. Mặc dù bảng nhôm một mặt có thiết kế đơn giản, nhưng nó được sử dụng rộng rãi trên các thị trường có yêu cầu cao về tản nhiệt, ví dụ như đèn LED, điện tử ô tô, nguồn điện, v.v.
Một bảng nhôm hai mặt chứa hai lớp nền làm bằng nhôm, cả hai mặt đều được phủ bởi một lớp đồng. So với bảng nhôm một mặt, nó có độ linh hoạt và chức năng thiết kế cao hơn. Các linh kiện có thể được lắp đặt trên cả hai mặt của bảng để đáp ứng nhu cầu về mật độ linh kiện cao hơn và thiết kế mạch phức tạp hơn. Bảng này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất nhiệt mạnh mẽ và cách ly điện tốt hơn, ví dụ như bộ chuyển đổi điện năng, bộ điều khiển động cơ, v.v.
Lớp nền của PCB lõi kim loại thường được làm từ hợp kim nhôm hoặc đồng, được kẹp giữa lớp cách điện và lá đồng. So với các loại PCB truyền thống như FR-4, PCB lõi kim loại có khả năng dẫn nhiệt và tản nhiệt vượt trội. MCPCB cũng được gọi là PCB phủ nhôm (Aluminum-clad PCB), bao gồm ba loại: một lớp, hai lớp và nhiều lớp.
Để đạt được khả năng dẫn nhiệt tốt nhất, quá trình sản xuất PCB nền nhôm cần tập trung vào các bước chính sau:
Đầu tiên, việc chọn vật liệu phù hợp là bước đầu tiên để đạt được thành công. Chúng ta thường sử dụng các hợp kim nhôm 6061 và 5052 vì chúng có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời.
Chúng ta cần tìm một vật liệu có khả năng dẫn nhiệt mạnh và hiệu suất cách điện tốt, ví dụ như polyimide hoặc nhựa epoxy. Sau đó sử dụng các vật liệu này để liên kết với lõi nhôm.
Trong quá trình sản xuất, độ dày của lớp đồng cần được giữ ở trong khoảng hợp lý, để bo mạch thành phẩm có khả năng tản nhiệt tốt cũng như hiệu năng và tính năng điện ổn định.
Đường dẫn điện được chế tạo bằng quy trình ăn mòn PCB tiêu chuẩn.
Khả năng dẫn nhiệt cao của nhôm có thể nhanh chóng loại bỏ nhiệt lượng từ các linh kiện phát nhiệt, từ đó giảm nguy cơ quá nhiệt và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Sự kết hợp giữa lớp nền nhôm và mạch đồng mang lại ưu điểm là điện trở nhiệt thấp và khả năng dẫn nhiệt cao, thích hợp cho các tình huống ứng dụng công suất lớn.
Trong các thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về trọng lượng nhẹ và không gian nhỏ gọn, lớp nền nhôm thường là lựa chọn tối ưu do đặc tính nhẹ và kích thước nhỏ gọn của nó.
Trong môi trường khắc nghiệt, các loại mạch nền nhôm cũng là lựa chọn tốt nhất. Vì mạch in nền nhôm có độ bền cơ học và độ bền cao, chúng có thể tiếp tục hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.
So với làm mát bằng chất lỏng và tản nhiệt, mạch in nền nhôm hiệu quả hơn về chi phí trong việc giải quyết nhu cầu nhiệt, có giải pháp quản lý nhiệt độ cao hơn và thiết kế PCB đơn giản, dễ sản xuất hơn.
Thông thường, chúng tôi chỉ có thể sản xuất các lớp nhôm đơn và các lớp nhôm kép. Do những hạn chế trong quy trình sản xuất, việc chế tạo các lớp nhôm nhiều lớp rất khó khăn, vì vậy không thể đáp ứng nhu cầu của các thiết kế phức tạp nhiều lớp.
Vật liệu nhôm có độ cứng cao và độ mềm thấp, không linh hoạt như các loại đế polyimide hoặc polyester. Do đó, chúng không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu uốn cong lặp lại.
Hệ số giãn nở nhiệt của đế nhôm tương đối cao, khác biệt với một số linh kiện và vật liệu hàn. Sự không khớp giữa các hệ số giãn nở nhiệt có thể dễ dàng dẫn đến hư hỏng mối hàn hoặc bong lớp, ảnh hưởng đến độ tin cậy tổng thể.
So với các loại vật liệu thông thường, tính chất kim loại của vật liệu nhôm đòi hỏi nhiều thời gian hơn để cân nhắc trong quá trình sản xuất và lắp ráp, điều này sẽ làm tăng độ phức tạp của quy trình và chi phí.
Mặc dù vật liệu nhôm có ưu điểm rõ rệt trong quản lý nhiệt, so với vật liệu FR4 truyền thống, các bo mạch PCB trên nền nhôm có chi phí vật liệu cao hơn, yêu cầu quy trình sản xuất đặc biệt và xử lý bề mặt chuyên dụng, do đó tổng chi phí sản xuất tăng lên.
Tính năng |
NĂNG LỰC |
Vật liệu nền(16px) | 5052, 6061, 7075, độ dày 1,6mm~9mm |
Độ dày đồng | 1oz~12oz (35μm~420μm) |
Độ dày lớp cách điện | 0,1mm~0,2mm (Bergquist Thermal-Clad, Larid Tlam) |
Số lớp | 1-8 lớp |
Độ rộng dòng tối thiểu | 4mil~5mil(0,1mm~0,127mm) |
Khoảng Cách Dòng Tối Thiểu | 4mil~5mil(0,1mm~0,127mm) |
Khẩu độ tối thiểu | 0.3mm~1.0mm |
Kích thước bảng tối đa | 600mm×1170mm |
Dẫn nhiệt | 1,0~12,0 W/m·K |
Xử lý bề mặt | HASL, OSP, ENIG |
Khoảng cách mặt nạ hàn | ≥ 3mil (0,075mm) |
Màu lớp phủ hàn | Trắng, xanh lá, đen |
Mặt in lụa | Theo đúng tập tin |
Khoảng cách lớp in lụa | ≥0,15mm |
Đóng gói sản phẩm hoàn thiện | Tấm xốp/bong bóng |
Với sự phát triển không ngừng của các hệ thống điện tử, PCB nhôm có triển vọng rộng lớn. Hướng nghiên cứu và phát triển chính hiện nay là cải thiện độ dẫn nhiệt của vật liệu cách điện, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí. Các bảng mạch nhôm cũng sẽ được ứng dụng trong các lĩnh vực mới nổi như 5G, viễn thông, internet vạn vật (IoT) và năng lượng tái tạo.
LHD là công ty chuyên sản xuất bảng mạch nhôm từ năm 2003, luôn cam kết cung cấp dịch vụ đạt tiêu chuẩn quốc tế cao.
Chọn LHD làm đối tác bảng mạch nhôm của bạn vì những lý do sau:
Chúng tôi áp dụng hệ thống quản lý chất lượng nghiêm ngặt trong tất cả các quy trình sản xuất. Chúng tôi đã đạt được chứng nhận UL và ISO9001:2015. Chúng tôi chú trọng đến từng chi tiết để đảm bảo sự ổn định về chất lượng sản xuất và độ an toàn của sản phẩm, nhằm giúp mỗi khách hàng đều có thể nhận được sản phẩm hoàn hảo.
Tấm nhôm sản xuất tại Trung Quốc có ưu thế về giá cả. Chúng tôi cung cấp cho khách hàng các giải pháp sản phẩm với chi phí hiệu quả trong khi vẫn đảm bảo chất lượng.
LHD quản lý một cách hệ thống toàn bộ quy trình sản xuất. Từ khâu mua nguyên vật liệu đến khâu giao hàng cho khách hàng, chúng tôi đều có kế hoạch dự phòng để xử lý các tình huống khẩn cấp như thiếu hụt nguyên liệu, sự cố thiết bị và chậm trễ vận chuyển, đồng thời thực hiện kiểm tra định kỳ để đảm bảo mức tồn kho và độ tin cậy trong giao hàng.
Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất PCB nhôm, chúng tôi đã giành được sự tin tưởng của hơn 1.000 khách hàng khắp thế giới, chất lượng sản phẩm và tiêu chuẩn dịch vụ của chúng tôi được ngành công nghiệp đánh giá cao.