{"id":2725,"date":"2021-04-20T15:20:18","date_gmt":"2021-04-20T07:20:18","guid":{"rendered":"https:\/\/uetpcb.com\/?p=2725"},"modified":"2021-09-07T09:02:18","modified_gmt":"2021-09-07T01:02:18","slug":"aluminum-pcb-board","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/uetpcb.com\/it\/aluminum-pcb-board\/","title":{"rendered":"La guida definitiva alle schede PCB in alluminio"},"content":{"rendered":"<p>Con il rapido sviluppo dell\u2019industria elettronica, le dimensioni dei prodotti elettronici stanno diventando sempre pi\u00f9 ridotte, mentre la densit\u00e0 di potenza \u00e8 in costante aumento. Risolvere il problema della dissipazione del calore rappresenta una grande sfida per la progettazione nel settore elettronico, e i circuiti stampati in alluminio sono senza dubbio un\u2019ottima soluzione a tale problema. Rispetto ai tradizionali circuiti stampati in FR4, i PCB in alluminio consentono di ridurre al minimo la resistenza termica. I PCB in alluminio presentano eccellenti prestazioni di trasferimento termico rispetto ai circuiti stampati in ceramica e vantano propriet\u00e0 meccaniche eccellenti.<\/p>\n<p>I comuni circuiti stampati in FR-4 presentano una scarsa dissipazione del calore, mentre quelli in ceramica sono relativamente stabili e resistenti alla deformazione in ambienti con temperature e umidit\u00e0 elevate, ma hanno un costo elevato e vengono comunemente utilizzati nei prodotti di fascia alta. Se il vostro prodotto non \u00e8 di fascia alta, come ad esempio una scheda LED ad alta potenza di grandi dimensioni, ma richiede comunque ottime prestazioni di dissipazione del calore, allora il materiale pi\u00f9 economico che garantisce prestazioni elevate a basso costo \u00e8 il PCB in alluminio.<\/p>\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_1931384157\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner image-cover dark\" style=\"padding-top:56.25%;\">\n\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"697\" height=\"478\" src=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/aluminum-PCB.png\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"The advantages of aluminum PCB\" srcset=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/aluminum-PCB.png 697w, https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/aluminum-PCB-300x206.png 300w\" sizes=\"(max-width: 697px) 100vw, 697px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_1931384157 {\n  width: 64%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h2><strong><b>Che cos\u2019\u00e8 un PCB in alluminio?<\/b><\/strong><\/h2>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong>Il substrato in alluminio \u00e8 un tipo di PCB con base metallica in rame dotato di buone propriet\u00e0 di dissipazione del calore. In genere, un PCB in alluminio a singolo lato \u00e8 composto da tre strati: lo strato circuitale (strato di rame), lo strato di isolamento termico e lo strato di base metallica. Nei prodotti di fascia alta, solitamente progettati come PCB in alluminio a doppia faccia, la struttura \u00e8 costituita da strato circuitale, strato isolante, base in alluminio, strato isolante e strato circuitale. Le applicazioni che prevedono l\u2019uso di schede multistrato sono molto rare, poich\u00e9 il costo di produzione \u00e8 piuttosto elevato.<\/p>\n<h2><strong><b>Le strutture dei circuiti stampati in alluminio<\/b><\/strong><\/h2>\n<h3>1. Strato dei circuiti<\/h3>\n<p>Lo strato circuitale (lamina di rame elettrolitico) del PCB in alluminio viene inciso per formare un circuito stampato destinato all'assemblaggio e al collegamento del dispositivo. Rispetto al tradizionale FR-4, il substrato in alluminio \u00e8 in grado di trasportare una corrente maggiore a parit\u00e0 di spessore e larghezza delle piste.<\/p>\n<h3>2. Strato di isolamento termico<\/h3>\n<p>Lo strato isolante termico rappresenta la tecnologia fondamentale dei PCB in alluminio, svolgendo principalmente le funzioni di incollaggio, isolamento e conduzione termica. Lo strato isolante dei PCB in alluminio costituisce la principale barriera alla conducibilit\u00e0 termica nella struttura dei moduli di potenza. Migliori sono le prestazioni di conduzione termica dello strato isolante, maggiore \u00e8 la diffusione del calore generato durante il funzionamento del dispositivo e pi\u00f9 facile risulta ridurre la temperatura di esercizio dello stesso, con l\u2019obiettivo di migliorare la capacit\u00e0 di carico del modulo, ridurne il volume, prolungarne la durata, migliorare la potenza in uscita e altri vantaggi.<\/p>\n<h3>3. Strato di base in metallo<\/h3>\n<p>Lo strato di base metallico \u00e8 costituito da un substrato in lega di alluminio. Quale tipo di metallo viene utilizzato come substrato metallico isolante? Ci\u00f2 dipende da una combinazione di fattori quali il coefficiente di dilatazione termica, la conducibilit\u00e0 termica, la resistenza, la durezza, il peso, le condizioni superficiali e il costo del substrato metallico.<\/p>\n<h2><strong><b>Le prestazioni dei circuiti stampati in alluminio<\/b><\/strong><\/h2>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_1262750471\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner image-cover dark\" style=\"padding-top:56.25%;\">\n\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"393\" height=\"334\" src=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-performance-of-Aluminum-PCB.png\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"Aluminum PCB\" srcset=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-performance-of-Aluminum-PCB.png 393w, https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-performance-of-Aluminum-PCB-300x255.png 300w\" sizes=\"(max-width: 393px) 100vw, 393px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_1262750471 {\n  width: 64%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h3>1. Dissipazione termica<\/h3>\n<p>Attualmente, molti PCB in alluminio a doppia faccia e multistrato presentano un\u2019elevata densit\u00e0, un\u2019elevata potenza e difficolt\u00e0 nella dissipazione del calore. I circuiti stampati convenzionali in FR4 e CEM3 sono scarsi conduttori di calore; essendo isolati tra uno strato e l\u2019altro, non consentono la dissipazione del calore, causando guasti dovuti alle alte temperature nei componenti elettronici, mentre i circuiti stampati in alluminio possono risolvere il problema della dissipazione del calore.<\/p>\n<h3>2. Espansione termica<\/h3>\n<p>L'espansione termica e la contrazione a freddo sono caratteristiche intrinseche delle sostanze, e il coefficiente di espansione termica varia a seconda della sostanza. I circuiti stampati a base di alluminio sono in grado di risolvere efficacemente il problema della dissipazione del calore, alleviando cos\u00ec il problema dell\u2019espansione termica e della contrazione a freddo dei componenti presenti sul circuito stampato e migliorando la durata e l\u2019affidabilit\u00e0 dell\u2019intera macchina e delle apparecchiature elettroniche, in particolare per risolvere il problema dell\u2019espansione termica e della contrazione a freddo nella tecnologia SMT (montaggio superficiale).<\/p>\n<h3>3. Stabilit\u00e0 dimensionale<\/h3>\n<p>Le dimensioni dei circuiti stampati con base in alluminio sono ovviamente molto pi\u00f9 stabili rispetto a quelle dei circuiti stampati isolati. I circuiti stampati con base in alluminio vengono riscaldati da 30 \u2103 a 140~150 \u2103, con una variazione dimensionale compresa tra il 2,5% e il 3,0%.<\/p>\n<h3>4. Altre prestazioni<\/h3>\n<p>I circuiti stampati in alluminio presentano altre caratteristiche positive, quali l\u2019effetto schermante; sostituiscono il substrato ceramico e i componenti del dissipatore di calore; migliorano la resistenza termica e le propriet\u00e0 fisiche del prodotto; riducono i costi di produzione e la manodopera.<\/p>\n<h2><strong><b>I vantaggi dei circuiti stampati in alluminio <\/b><\/strong><\/h2>\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_1428477505\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner dark\" >\n\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"950\" height=\"347\" src=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-advantages-of-Aluminum-PCB.png\" class=\"attachment-original size-original\" alt=\"Aluminum PCB\" srcset=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-advantages-of-Aluminum-PCB.png 950w, https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-advantages-of-Aluminum-PCB-300x110.png 300w, https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-advantages-of-Aluminum-PCB-768x281.png 768w\" sizes=\"(max-width: 950px) 100vw, 950px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_1428477505 {\n  width: 66%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<p>1) La dissipazione del calore \u00e8 notevolmente migliore rispetto a quella dei circuiti stampati FR-4 standard.<\/p>\n<p>2) Conforme ai requisiti RoHS, pi\u00f9 adatto al processo SMT<\/p>\n<p>3) Ridurre i costi di assemblaggio del radiatore e di altri componenti hardware, ridurre il volume del prodotto; combinazione ottimale tra circuito di potenza e circuito di controllo<\/p>\n<p>4) La conduzione termica \u00e8 pi\u00f9 efficiente rispetto ai tradizionali circuiti stampati rigidi<\/p>\n<p>5) La conduttivit\u00e0 termica \u00e8 da 5 a 10 volte superiore rispetto a quella dei circuiti stampati in FR4<\/p>\n<p>6) \u00c8 possibile utilizzare una quantit\u00e0 di rame inferiore a quella raccomandata dall'IPC<\/p>\n<h2><strong><b>Le applicazioni dei circuiti stampati in alluminio<\/b><\/strong><\/h2>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<p>I circuiti stampati in alluminio trovano ampio impiego nelle apparecchiature audio generiche, nelle apparecchiature di alimentazione, nelle apparecchiature elettroniche per le comunicazioni, nelle apparecchiature per l'automazione d'ufficio, nel settore automobilistico, nei computer, nei moduli di potenza, nell'illuminazione e nelle apparecchiature mediche, ecc.<\/p>\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_631038871\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner image-cover dark\" style=\"padding-top:56.25%;\">\n\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"603\" height=\"561\" src=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-applications-of-Aluminum-PCB.png\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"Aluminum PCB\" srcset=\"https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-applications-of-Aluminum-PCB.png 603w, https:\/\/uetpcb.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/The-applications-of-Aluminum-PCB-300x279.png 300w\" sizes=\"(max-width: 603px) 100vw, 603px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_631038871 {\n  width: 62%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<p>1.<strong><b>Dispositivi audio: <\/b><\/strong>amplificatori di ingresso e di uscita, amplificatori bilanciati, amplificatori audio, preamplificatori, amplificatori di potenza, ecc.<\/p>\n<p>2.<strong><b>Dispositivi di alimentazione:<\/b><\/strong>\u00a0regolatori a commutazione, convertitori CC\/CA, regolatori a commutazione, ecc.<\/p>\n<p>3.<strong><b>Dispositivi di telecomunicazione<\/b><\/strong>: amplificatori ad alta frequenza, dispositivi di filtraggio e circuiti di trasmissione.<\/p>\n<p>4.<strong><b>Dispositivi per il settore automobilistico<\/b><\/strong>: regolatori elettronici, sistemi di controllo dell'illuminazione e dell'alimentazione, ecc.<\/p>\n<p>5.<strong><b>Dispositivi informatici:<\/b><\/strong>\u00a0Schede CPU, unit\u00e0 floppy e dispositivi di alimentazione<\/p>\n<p>6.<strong><b>Dispositivi per l'automazione d'ufficio:<\/b><\/strong>\u00a0motori elettrici e azionamenti<\/p>\n<p>7.<strong><b>Dispositivi per moduli di potenza<\/b><\/strong>: convertitori, rel\u00e8 a stato solido, raddrizzatori di potenza e ponti<\/p>\n<p>8<strong><b>.Dispositivi di illuminazione: <\/b><\/strong>\u00a0Illuminazione stradale, segnaletica semaforica, illuminazione interna degli edifici, illuminazione paesaggistica e attrezzatura da campeggio. Con la diffusione delle lampade a risparmio energetico, tutti i tipi di lampade LED a risparmio energetico sono stati accolti con favore dal mercato; di conseguenza, i circuiti stampati in alluminio per lampade LED hanno trovato ampio impiego.<\/p>\n<p>9<strong><b>.Dispositivi medici:\u00a0<\/b><\/strong>Illuminazione per sale operatorie, strumenti di illuminazione chirurgica, tecnologia di scansione ad alta potenza e convertitori di potenza.<\/p>\n<p>10.<strong><b>Display a LED<\/b><\/strong>: display a LED; display con sorgente luminosa a LED<\/p>\n<h2><strong><b>Tre differenze principali tra i circuiti stampati in FR4 e quelli in alluminio<\/b><\/strong><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/h2>\n<p>1\u3001Price<\/p>\n<p>FR4 PCB board will\u00a0be much cheaper\u00a0than aluminum PCB.<\/p>\n<p>2\u3001Technology<\/p>\n<p>FR4 PCB can be divided into double-sided copper foil FR4 board, perforated copper foil FR4 board and single-sided copper foil FR4 board according to different materials and production techniques. Of course, FR4 PCB made of different materials will be different in price.<\/p>\n<p>3\u3001Performance<\/p>\n<p>Because of the good thermal conductivity of aluminum PCB, so the heat dissipation performance of aluminum PCB is much better than that FR4 PCB.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>With the rapid development of the electronic industry, the size of electronic products is getting smaller and smaller, and the power density is getting larger and larger. 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