Частина перша: що таке алюмінієва друкована плата?
Алюмінієва підкладка — це тип обмідненої плати на металевій основі з відмінною функціональністю розсіювання тепла.Як правило, одностороння плата складається з трьох шарів: шару схеми (мідна фольга), ізоляційного шару та шару металевої основи.Для висококласних застосувань також існують двосторонні конструкції зі структурою шару схеми, ізоляційного шару, алюмінієвої основи, ізоляційного шару та шару схеми.Невелика кількість застосувань включає багатошарові плити, які можна створити шляхом склеювання звичайних багатошарових плит ізоляційними шарами та алюмінієвими основами.
Одностороння алюмінієва підкладка: вона складається з одного шару провідного шару малюнка, ізоляційного матеріалу та алюмінієвої пластини (підкладки).
Двостороння алюмінієва підкладка: складається з двох шарів провідних шарів малюнка, ізоляційного матеріалу та алюмінієвої пластини (підкладки), складених разом.
Багатошарова друкована алюмінієва плата: це друкована плата, виготовлена шляхом ламінування та склеювання трьох або більше шарів провідних шарів малюнка, ізоляційного матеріалу та алюмінієвої пластини (підкладки).
Поділяється за способами обробки поверхні:
Позолочена дошка (Хімічне тонке золото, Хімічне товсте золото, Вибіркове золоте покриття)
Частина друга: Принцип роботи алюмінієвої підкладки
Пристрої живлення монтуються поверхнево на шарі схеми.Тепло, що виділяється пристроями під час роботи, швидко передається через ізоляційний шар до шару металевої основи, який потім розсіює тепло, забезпечуючи розсіювання тепла для пристроїв.
У порівнянні з традиційним FR-4, алюмінієві підкладки можуть мінімізувати термічний опір, що робить їх чудовими провідниками тепла.У порівнянні з товстошаровими керамічними ланцюгами вони також мають чудові механічні властивості.
Крім того, алюмінієві підкладки мають такі унікальні переваги:
- Відповідність вимогам RoHs
- Краща адаптованість до процесів SMT
- Ефективне управління теплодифузією в схемотехніці для зниження робочої температури модуля, збільшення терміну служби, підвищення щільності потужності та надійності
- Зменшення складання радіаторів та іншого обладнання, включаючи матеріали термоінтерфейсу, що призводить до меншого обсягу продукту та зниження витрат на обладнання та складання, а також оптимальне поєднання схем живлення та керування
- Заміна крихких керамічних підкладок для підвищення механічної міцності
Частина третя: Склад алюмінієвих підкладок
1. Рівень схеми
Шар схеми (як правило, з використанням електролітичної мідної фольги) витравлюється для формування друкованих схем, які використовуються для складання компонентів і з’єднань.Порівняно з традиційним FR-4, з такою ж товщиною та шириною лінії, алюмінієві підкладки можуть переносити вищі струми.
2. Ізоляційний шар
Ізоляційний шар є ключовою технологією в алюмінієвих підкладках, яка в основному служить для адгезії, ізоляції та теплопровідності.Ізоляційний шар алюмінієвих підкладок є найважливішим тепловим бар'єром у конструкціях силового модуля.Краща теплопровідність ізоляційного шару сприяє розповсюдженню тепла, що утворюється під час роботи пристрою, що призводить до зниження робочих температур, збільшення потужності модуля, зменшення розміру, збільшення терміну служби та більшої вихідної потужності.
3. Металевий базовий шар
Вибір металу для ізоляційної металевої основи залежить від комплексних міркувань таких факторів, як коефіцієнт теплового розширення металевої основи, теплопровідність, міцність, твердість, вага, стан поверхні та вартість.
Частина четверта: Причини вибору алюмінієвих підкладок
1. Тепловіддача
Багато двосторонніх і багатошарових плит мають високу щільність і потужність, що ускладнює відведення тепла.Звичайні матеріали підкладки, такі як FR4 і CEM3, погано проводять тепло і мають міжшарову ізоляцію, що призводить до недостатнього розсіювання тепла.Алюмінієві підкладки вирішують цю проблему розсіювання тепла.
2. Теплове розширення
Теплове розширення і звуження властиві матеріалам, і різні речовини мають різні коефіцієнти теплового розширення.Друковані плати на основі алюмінію ефективно вирішують проблеми розсіювання тепла, полегшуючи проблему теплового розширення різних матеріалів на компонентах плати, покращуючи загальну довговічність і надійність, особливо в додатках SMT (технологія поверхневого монтажу).
3. Стабільність розмірів
Друковані плати на основі алюмінію значно стабільніші з точки зору розмірів порівняно з друкованими платами з ізоляційного матеріалу.Зміна розмірів друкованих плат на основі алюмінію або алюмінієвих сердечників при нагріванні від 30°C до 140-150°C становить 2,5-3,0%.
4. Інші причини
Друковані плати на основі алюмінію мають ефект екранування, замінюють крихкі керамічні підкладки, придатні для технології поверхневого монтажу, зменшують ефективну площу друкованих плат, замінюють такі компоненти, як радіатори, щоб підвищити термостійкість продукту та фізичні властивості, а також зменшити витрати на виробництво та робочу силу.
Частина п'ята: застосування алюмінієвих підкладок
1. Аудіообладнання: підсилювачі входу/виходу, балансні підсилювачі, аудіопідсилювачі, попередні підсилювачі, підсилювачі потужності тощо.
2. Силове обладнання: регулятори перемикання, перетворювачі постійного/змінного струму, регулятори SW тощо.
3. Комунікаційне електронне обладнання: підсилювачі високої частоти, фільтруючі пристрої, схеми передачі тощо.
4. Обладнання для автоматизації офісу: драйвери електродвигунів тощо.
5. Автомобільна промисловість: електронні регулятори, системи запалювання, регулятори потужності тощо.
6. Комп’ютери: плати ЦП, дисководи, блоки живлення та ін.
7. Силові модулі: інвертори, твердотільні реле, випрямні мости тощо.
8. Освітлювальні прилади: з популяризацією енергозберігаючих ламп підкладки на основі алюмінію широко використовуються в світлодіодних світильниках.
Час публікації: 09 серпня 2023 р
