铝PCB板终极指南

随着电子工业的快速发展,电子产品的尺寸越来越小,功率密度却越来越大。 解决散热问题是对电子行业设计的巨大挑战,而铝PCB无疑是解决该问题的好办法。 与传统的FR4印刷电路板相比,铝PCB可以将热阻降至最低。 铝PCB与陶瓷电路板相比具有优异的传热性能,并且其机械性能也优异。

常见的FR-4 PCB散热较差,陶瓷PCB相对稳定,在高温高湿环境下不易变形,但价格昂贵,常用于高端产品。 如果你的产品不是那么高端,比如大面积的大功率LED板,但需要非常好的散热性能,那么最经济的高性能低成本材料就是铝PCB。

铝基板的优点

什么是铝基板?

 铝基板是一种具有良好散热功能的金属基铜PCB。 一般单面铝基板由三层结构组成:电路层(铜层)、隔热层和金属基层。 用于高端产品一般设计为双面铝基板,结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。 很少有应用用于多层板,因为成本价格相当坚硬。

铝PCB的结构

1.电路层

对铝PCB的电路层(电解铜箔)进行蚀刻,形成印刷电路,用于器件的组装和连接。 与传统的FR-4相比,铝基板在相同厚度和相同走线宽度的情况下可以承载更高的电流。

2.隔热层

导热绝缘层是铝基板的核心技术,主要起到粘接、绝缘和导热的作用。 铝基板的绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。 绝缘层的导热性能越好,越有利于设备运行时产生的热量的扩散,越有利于降低设备的工作温度,从而提高设备的功率负载。模块,减小体积,延长寿命,提高功率输出等目的。

3.金属基层

金属基层由铝合金基板构成。 什么样的金属用作绝缘金属基板。 这取决于金属基材的热膨胀系数、导热率、强度、硬度、重量、表面状况和成本的组合。

铝基板的性能

 

铝基板

1.散热

目前多采用双面铝基板、多层铝基板,密度高、功率大、散热困难。 传统的FR4和CEM3 PCB是热的不良导体,层间绝缘,无法散热,导致电子元件高温失效,而铝PCB可以解决散热问题。

2.热膨胀

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是不同的。 铝基印制板可以有效解决散热问题,从而缓解印制电路板上元件的热胀冷缩问题,提高整机和电子设备的耐用性和可靠性,特别是解决SMT (表面贴装技术)热膨胀和冷收缩问题。

3.尺寸稳定性

铝基PCB的尺寸显然比绝缘印制板的尺寸稳定得多。 铝基印刷电路板从30℃加热到140~150℃,尺寸变化为2.5~3.0%。

4.其他表现

铝基板还有其他良好的性能,如具有屏蔽作用; 更换陶瓷基板及散热器元件; 提高产品耐热性和物理性能; 降低生产成本和劳动力。

铝基板的优点

铝基板

1)散热明显优于标准FR-4 PCB。

2)符合RoHS要求,更适合SMT工艺

3)降低散热器等硬件装配成本,缩小产品体积; 电源电路与控制电路的优化组合

4)热传导比传统刚性PCB更高效

5)导热系数是FR5 PCB的10至4倍

6) 可以使用比 IPC 推荐的更轻的铜重量

铝基板的应用

 

铝PCB广泛应用于通用音响设备、电源设备、通讯电子设备、办公自动化设备、汽车、电脑、电源模块、照明及医疗设备等。

铝基板

1.音频设备: 输入输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等

2.电源设备: 开关稳压器、DC/AC转换器、SW稳压器等

3.电信设备:高频放大器、滤波电器和发射电路。

4.汽车设备:电子调节器、照明和电源控制器等。

5.计算机设备: CPU板、软盘驱动器和电源设备

6.办公自动化设备: 电动机和驱动器

7.功率模块器件:转换器、固态继电器、电源整流器和电桥

8.照明装置:  街道照明、交通控制照明、室内建筑灯、景观照明和露营装备。 随着节能灯的推广,各种节能LED灯受到市场的欢迎,因此,LED灯用铝基板得到了广泛的应用。

9。医疗设备: 手术室照明、手术照明工具、高功率扫描技术和电源转换器。

10.LED显示屏: LED显示屏; LED光源显示

FR4与铝基板的三大区别 

一、价格

FR4 PCB板会比铝PCB便宜很多。

2、技术

FR4 PCB根据材料和生产工艺的不同可分为双面铜箔FR4板、穿孔铜箔FR4板和单面铜箔FR4板。 当然,不同材质的FR4 PCB价格也会有所不同。

3、性能

由于铝PCB具有良好的导热性,因此铝PCB的散热性能比FR4 PCB好得多。

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