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更容易散热的PCB——铝基板

来源:  发布时间:2019-06-28   点击量:291

一、什么是铝基板
    PCB是一种印刷电路板,也称为印刷电路板。


   铝基板是PCB的一种:铝基覆铜板是一种具有良好散热性能的金属基覆铜板。单板一般由电路层(铜箔)、绝缘层和金属底座三层组成。对于高端用户,也有双层面板,其结构为电路层、绝缘层、铝基层、绝缘层、电路层。很少有应用是多层板,可以通过将普通多层板与绝缘层和铝基粘合而成。

   单面铝基板:只有一层导电图层和绝缘材料加铝板(基板)。
   双面电路用铝基板:有两层导电图案层,分别与绝缘材料和铝基板(基板)重叠。

   多层印刷铝基板:由三层或三层以上导电层与绝缘材料和铝板(基板)交替粘合而成的印刷电路板。

   按表面处理方式来划分:
   金沉积板(化学薄金和化学重金的选择性沉积)
   电子金板(全板金指选金)
   喷锡板
   熔锡板
   沉锡板
   沉银板
   电银板
   沉钯板

   二、铝基板工作原理
   电源装置的表面安装在电路层上。装置运行产生的热量通过保温层迅速传递到金属底座上,再由金属底座传递,实现装置的散热。
   与传统的FR4相比,铝基板的热阻降到最小,铝衬底具有优良的导热性能。与厚膜陶瓷电路相比,它具有优良的力学性能,此外,铝基板具有以下独特优势:
   符合RoHs要求;更适应于SMT工艺;
   在电路设计方案中对热扩散现象进行了有效的处理,降低了模块的工作温度,延长了使用寿命,提高了功率密度和可靠性。
减少散热器等硬件(包括热接口材料)的组装,减少产品体积,降低硬件和组装成本,优化电源电路和控制电路的组合;
更换易碎的陶瓷基板,以获得更好的机械耐久性。

    三、铝基板的构成
    1.线路层
    电路层(通常为电解铜箔)被蚀刻形成印刷电路,用于实现器件的组装和连接。与传统的FR4相比,相同的厚度、相同的线宽、相同的铝基板具有更大的电流。
    2.绝缘层
   保温层是铝基板的核心技术,主要起到粘结、保温和导热的作用。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的热障层。绝缘层的导热性越好,越有利于设备运行过程中产生的热量扩散,越有利于降低设备的运行温度,从而达到增加模块的功率负荷,减少调节音量,延长寿命,增加功率输出。
   3.金属基层
   在绝缘金属基片中使用何种金属取决于对金属基片的热膨胀系数、导热容量、强度、硬度、重量、表面状态和成本的综合考虑。


  四、铝基板性能
   一、散热性
   目前,许多双板多层板具有密度高、功率大、散热困难等特点。传统的印制板基板如FR 4、CEM 3是一种不好的热导体,层间绝缘,热量不能散发。不排除电子设备的局部加热,导致电子元件高温失效。铝基板可以解决这种散热问题。

   二、热膨胀性
   热膨胀和冷收缩是物质的共同性质,不同物质的热膨胀系数不同。铝基印刷电路板能有效地解决散热问题,减轻印刷电路板上不同元件的热膨胀和收缩问题,提高整机和电子设备的耐久性和可靠性。特别是解决了表面贴装技术(SMT)的热膨胀和冷收缩问题。

  三、尺寸稳定性
  铝基印刷电路板的尺寸明显比绝缘印刷电路板稳定得多。铝基印制板,铝夹芯板,加热30℃至140℃150℃,尺寸变化为2.5≤3.0%。

   四、其它原因
   铝基印制板具有屏蔽作用;更换易碎陶瓷基板;轻松使用表面贴装技术;减少印制板的有效面积;更换散热器等部件,提高产品的耐热性和物理性能;降低生产成本和劳动力。

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