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                            鋁基印刷線路板結構分析

                            2018-08-26 精莞盈fpc 98

                              鋁基印刷線路板是一種具有良好的導熱性、電氣絕緣性能和機械加工性能的線路板,鋁基板與傳統的FR-4相比,采用相同的厚度,相同的線寬,鋁基板能夠承載更高的電流,鋁基板耐壓可達4500V,導熱系數大于2.0,在行業中以鋁基板為主。鋁基板結構主要有以下三個部分。

                              鋁基印刷線路板線路層材料與功能

                              線路層的材料一般采用電解銅箔,相當于普通PCB的覆銅板,線路銅箔厚度loz至10oz。經過酸性/堿性蝕刻除去線路以外多余的部分形成印制電路,用于實現器件的裝配和連接。與傳統的FR-4 相比,線寬和厚度時相同時,鋁基板能夠承載更高的電流。采用表面貼裝技術,在電路設計方案中對熱擴散進行極為有效的處理。功率器件表面貼裝在電路層,器件運行時所產生的熱量通過絕緣層快速傳導到金屬基層,然后由金屬基層將熱量傳遞出去,從而實現對器件的散熱。

                            鋁基印刷線路板結構分析

                              鋁基印刷線路板的核心層-絕緣層

                              絕緣層是鋁基板最核心的技術,絕緣層是一層低熱阻導熱絕緣材料。厚度為:0.003”至0.006”英寸,主要起到粘接,絕緣和導熱的功能。鋁基板絕緣層是功率模塊結構中最大的導熱屏障。絕緣層熱傳導性能越好,越有利于器件運行時所產生熱量的擴散,也就越有利于降低器件的運行溫度,從而達到提高模塊的功率負荷,減小體積,延長壽命,提高功率輸出等目的。與鋁基線路板相比,要達到相同的功率輸出條件,傳統材料的PCB線路板需使用了大量的散熱器、熱界面材料和其它配件,模塊體積龐大,結構復雜,裝配成本較高;而高導熱性能的鋁基板,得到了一個高度自動化的表貼產品,整個產品的部件從130 個減少到18 個,功率負荷增加了30%,模塊體積大大縮小。此類高功率密度的模塊,只有高導熱性能的鋁基板方可勝任。

                              鋁基印刷線路板

                              鋁基線路板的金屬基層采用何種金屬,一般是鋁或可所選擇銅。鋁基覆銅板和傳統的環氧玻璃布層壓板等。線路板廠家如何選擇,需要取決于金屬基板的熱膨脹系數,熱傳導能力,強度,硬度,重量,表面狀態和成本等條件的綜合考慮。一般情況下,從成本和技術性能等條件來考慮,鋁板是比較理想的選擇??晒┻x擇的鋁板有6061,5052,1060 等。如果有更高的熱傳導性能、機械性能、電性能和其它特殊性能的要求,銅板、不銹鋼板、鐵板和硅鋼板等亦可采用。


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