EN
Aluminiumskærm
Højtydende aluminiums-PCB til medicinske, industrielle, automobil- og forbrugerelektronikanordninger – specialiseret i termisk styring til high-
power-applikationer (LED'er, strømforsyninger, automobil-elektronik). Fremragende varmeafledning, letvægts aluminiumssubstrat, korrosions
modstand og pålidelig ledningsevne kombineret med 24-timers prototyping, hurtig levering, DFM-understøttelse og AOI-test. Holdbar, termisk effektiv og
økonomisk for kraftige enheder.
✅ Fremragende varmeafledning
✅ DFM-optimering og kvalitetsvalidering
✅ Fokus på LED/automobil/effekt elektronik
Beskrivelse
Hvad er et aluminiums-PCB?
Aluminiumskærm er en speciel type PCB, som består af et aluminiumsubstrat, et isolerende lag og kobbelfolie. Dets kernefordel ligger i effektiv varmeafledning , og det har også høj mekanisk styrke, god elektromagnetisk afskærmning, miljøbeskyttelse og energibesparelser. Den er velegnet til high-power-scenarier såsom LED-belysning og effektelektronik. Kingfield kan levere tilpasset design, prototypefremstilling og masseproduktionstjenester, understøtter flere varmeledningsevnevalg og overholder IPC-standarder.
Aluminiumskerne-PCB , også kendt som metalcore PCB eller aluminiumskerne-PCB, er et kredsløbskort med aluminiumssubstrat. I modsætning til traditionelle FR4 fiberglaskort har dette aluminiumsbaserede materiale god varmeledningsevne og kan effektivt lede varme væk fra nøglekomponenter, hvilket forbedrer stabiliteten og holdbarheden af kredsløbskortet i højtydende og højtemperaturmiljøer. Aluminiums-PCB'er anvendes bredt i områder med høje krav til varmehåndtering, såsom LED-belysning, effektmoduler og bil-elektronik. hvorfor anvendes aluminium i kredsløbskort?
Hvorfor anvendes aluminium i kredsløbskort?
Aluminium anvendes i kredsløbskort primært på grund af dets overlegne varmeledningsevne – langt bedre end traditionelle FR-4-substrater – hvilket gør det muligt at effektivt aflede varme fra højtydende komponenter, reducere risikoen for overophedning og forlænge produktets levetid. Desuden tilbyder det høj mekanisk styrke, naturlig elektromagnetisk afledning (EMI) til stabilisering af signalmidling og er miljøvenlig. Disse egenskaber gør det ideelt til højtydende, varmepåvirkede ansøgninger som LED-belysning, bil elektronik og strømforsyninger. Kingfield udnytter disse fordele til at levere skræddersyede Al-PCB-løsninger, der understøtter forskellige krav til varmeledningsevne og overholder IPC standarder.
Typer af aluminium PCB
1. Klassificeret efter materiale i isoleringsslaget
FR-4 aluminium printkort
Isoleringslag: FR-4 epoksyharpiks materiale
Funktioner: Lav omkostning, medium varmeledningsevne (1,0-2,0 W/(m·K))
Anvendelser: Scenarier med mellem- til lav ydelse Polyimide (PI) Aluminium PCB
Isoleringslag: Polyimid
Funktioner: Høj temperaturbestandighed (-200℃~260℃), fremragende varmeledningsevne (2,0-4,0 W/(m·K))
Anvendelser: Højtemperatur- og højydelsesscenarier
Termisk ledende pasta aluminium PCB
Isoleringslag: Silicone med høj termisk ledningsevne
Funktioner: Høj termisk ledningsevne (3,0-6,0 W/(m·K)), fremragende varmeafledningseffektivitet
Anvendelser: Højtydende LED'er, invertere og andet udstyr med høj varmefluxtæthed
2. Klassificeret efter termisk ledningsevne
| TYPENAVN | Interval for termisk ledningsevne | Anvendelser | |||
| Lav varmeanledning | 1,0-2,0 W/(m·K) | Almindelig LED-belysning, lavtydende forbruger-elektronikmoduler | |||
| Mellem termisk ledningsevne | 2,0-4,0 W/(m·K) | Automobil elektronik, mellemstørrelse strømforsyninger, industrielle styreenheder | |||
| Høj varmeledning | 4,0-6,0 W/(m·K) | Højtydende LED gadelamper, frekvensomformere, effektforstærkere |
3. Klassificeret efter struktur
- Ensidet aluminiums PCB
Struktur: En kobberlag + isoleringslag + aluminiumsbund
Funktioner: Enkel struktur, lav omkostning
Anvendelser: Enkle kredsløb
- Dobbelt-sidede aluminiums PCB
Struktur: To kobberlag + isoleringslag + aluminiumsbund
Funktioner: Understøtter komplekse kredsløbslayout, ensartet varmeafledning
Anvendelser: Mellemlangt strømforsyninger, automobil LED-drivermoduler
- Flerslags aluminium PCB
Struktur: Flerslags kobberfolie + isoleringsslag + aluminiumssubstrat
Funktioner: Høj integration, understøtter højdensitetsforbindelser
Anvendelser: High-end automobielektronik, industrielle højtydelsesstyreegningsudstyr
Nøglefaktorer
Nøglefaktorer i produktionen af printplader med aluminiumsbasis
| Nøglefaktorer | Nøglekrav | Nøgelpunkter for branchens tilpasning | |||
| Valg af basis materiale |
- Typer af aluminiumssubstrat: Almindeligt aluminiumssubstrat (FR-4 + aluminiumskerne), aluminiumssubstrat med høj varmeledningsevne. Varmeledningsevne: 1,0-10,0 W/(m · K) (afstemt efter behov) - Tykkelse på isoleringsslag: 0,1-0,3 mm (afbalancerer varmeledning og isolering) |
Automobil-/industrikontrol: Høj varmeledningsevne (≥ 2,0 W/(m·K)), temperaturbestandighed fra -40 til 125 ℃; Medicinsk: Biokompatibilitet + lav EMI | |||
| Proces for termisk isoleringsslag |
- Forbindelsesmetoder: Varmepresning (konventionel), vakuumforbinding (høj præcision) - Materialer: Epoxyharpiks (lav omkostning), polyimid, keramik |
Medicinsk udstyr: Halogendefri, lav fordampning; Forbruger elektronik: Tyndere (≤ 0,15 mm) | |||
| Præcision i linjefremstilling |
- Linjebredde/linjeafstand: minimum 0,1 mm/0,1 mm (standard), 0,075 mm/0,075 mm (høj præcision) - Kobberfolietykkelse: 1-3 oz (egnet til strømbehov) |
Automobil-/industrikontrol: Højstrømskredsløb (2-3 oz kobberfolie); Forbruger elektronik: Højdensitetsforbindelser (finkornet linjebredde) | |||
| Design af varmeafledningsstruktur |
- Tykkelse på aluminiumsbasis: 1,0-3,0 mm (forbedret varmeafledning) - Via-design: Termisk ledende via (fyldt med ledende lim), varmeafledningsvindue |
Power device PCBA: Termisk via-afstand ≤5 mm; Udstyr til udendørs brug: Aluminiumsbaseret jordforbindelse til overspændingsbeskyttelse | |||
| Kompatibilitet med svejsning og samling |
- Overfladebehandling: Tin-sprøjtning (konventionel), guldplatering (høj præcision), OSP (miljøvenlig) - Lodbarhed: 260℃/10s (tre reflow-ovne) |
Medicinsk PCBA: Blyfri lodning (i overensstemmelse med RoHS) Automobilstandard: Ingen bøjning efter højtemperatursvejsning (planhed ≤0,1 mm/m) |
|||
| Standard for pålidelighedstest |
- Elektrisk ydeevne: Isoleringsmodstand ≥10¹⁰Ω, gennembrudsspænding ≥2 kV - Miljømæssig testning: Høj og lav temperaturcyklus (-40 til 125℃), fugtig varmealdring (85 % RF/85℃) - Mekanisk test: Bøjesterke ≥50 MPa |
Automobilklasse: AEC-Q200 certificering; Medicinsk klasse: I overensstemmelse med ISO 13485; Industriel styring: IP67 beskyttelse kompatibel |
De vigtigste fordele ved aluminium printkredsløbsplader
| Fordelskategori | kernetal | Industriapplikationscenarie matchende | |||
| Ekstremt høj termisk ledningsevne |
· Termisk ledningskoefficient på 1,0-10,0 W/(m·K), langt højere end 0,3 FR-4-0,5 W/(m·K) · Afskeder hurtigt varmen fra effektkomponenter og nedsætter chiptemperaturen med 20-50℃ |
Automobilgrads effektmoduler, industrielle højtydende invertere og strømforsyninger til medicinsk udstyr | |||
| Udmærket varmeafledningsstabilitet |
· Aluminiumbaserede kerne materialer har en stor varmekapacitet og jævn temperaturfordeling (temperaturforskel ≤5℃). · Der opstår ingen termisk akkumulering, hvilket forlænger levetiden for PCBA med mere end 30 % |
Udendørs industrielle styreelementer, automobilgrad LED-billygter, hurtigoplader til forbrugerelektronik (ingen fejl under langvarig drift med høj belastning) | |||
| Mekanisk styrke og modstand mod krumning |
· Aluminiumsubstratet har stor stivhed, og dets modstand mod stød/vibration er overlegen den hos FR-4 · Fladhed efter svejsning ved høj temperatur er ≤0,1 mm/m (langt bedre end FR-4's 0,3 mm/m). |
Automobilgrad indvendig PCBA (tilpasset kørselsvibration), præcisionsdele til medicinsk udstyr (undgåelse af signaldistortion forårsaget af monteringsafstande) | |||
| Miljøbeskyttelse og overholdelse |
· Aluminiumkerne materialet kan genanvendes og overholder RoHS/REACH-standarder · Halogennulfri isolering er valgfri, med lav fordampning og lav EMI |
Medicinsk grad PCBA (i overensstemmelse med ISO 13485), forbrugerelektronikksprodukter til eksport (opfylder kravene til miljøbeskyttelse i Europa og Amerika) | |||
| Fordele ved integreret design |
· Kan erstatte kombinationen af "FR-4 substrat + kølelegeme", hvilket reducerer PCBA-monteringsprocessen med 30 % · Understøtter et integreret design med højdensitetsforbindelser og varmeafledningsvinduer |
Tynde forbruger-elektronikprodukter, kompakte moduler til industriel styring (sparer installationsplads) | |||
| Pålidelighed og stabilitet |
· Driftstemperaturområde: -40 til 125℃ · Isoleringsmodstanden er ≥10¹⁰Ω, gennembrudsspændingen er ≥2 kV, og har stor modstandsevne over for overspændinger |
Automobilgrads produkter certificeret efter AEC-Q200, udstyr til industriel styring til ekstreme miljøer |
Produktionskapaciteter
| PCB-produktionskapacitet | |||||
| element | Produktionsevne | Minimumsafstand fra S/M til pad, til SMT | 0,075 mm/0,1 mm | Homogenitet af pladering af kobber | z90% |
| Antal lag | 1~40 | Minimumsafstand fra tekst til pad/til SMT | 0,2 mm/0,2 mm | Nøjagtighed af mønster til mønster | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Produktionsstørrelse (min. og maks.) | 250 mm x 40 mm / 710 mm x 250 mm | Overfladebehandlingstykkelse for Ni/Au/Sn/OSP | 1~6 µm / 0,05~0,76 µm / 4~20 µm / 1 µm | Nøjagtighed af mønster i forhold til hul | ±4 mil (±0,1 mm) |
| Kobbertykkelse i lamination | 1/3 ~ 10z | Minimumsstørrelse E-testet pad | 8 x 8 mil | Min. linjebredde/afstand | 0.045 /0.045 |
| Produktets pladetykkelse | 0.036~2,5 mm | Min. afstand mellem testede poler | 8 mil | Ætsningstolerance | +20% 0,02 mm) |
| Automatisk skærenøjagtighed | 0,1 mm | Min. dimensionstolerance for omrids (ydre kant til kreds) | ±0,1 mm | Tolerancetillæg for dæklagets alignment | ±6mil (±0,1 mm) |
| Bor størrelse (Min/Maks/bores tolerancetillæg) | 0,075 mm/6,5 mm/±0,025 mm | Minimum tolerancetillæg for omrids | ±0,1 mm | Excessiv limtolerance ved presning af C/L | 0,1 mm |
| Minimum procent for CNC-spalte længde og bredde | ≤0.5% | Minimum R-hjørneradius for omrids (indre afrundet hjørne) | 0,2 mm | Alignment-tolerancetillæg for termohærdende S/M og UV S/M | ±0.3mm |
| maksimalt aspektforhold (tykkelse/bores diameter) | 8:1 | Min space gylden finger til omrids | 0,075 mm | Min S/M bro | 0,1 mm |
Almindelige spørgsmål om laminering af aluminium PCB-plader
Q1. Hvad er forskellene mellem struktureringen af en aluminiums-PCB-plade og en standard-PCB?
A: Den aluminiumsbaserede PCB-stakstruktur bruger en kerne af aluminium og har i forhold til den traditionelle FR4-PCB bedre varmeledningsevne. Dette gør den til et ideelt valg for applikationer, der kræver effektiv varmeafledning.
Q2. Kan flerlags aluminiumskredsløbsplader opretholde høj signalkvalitet?
A: Svaret er ja, så længe designet er passende. Selvom aluminiumslaget kan påvirke signaludbredelsen, kan en rimelig planlægning af stakstrukturen, materialevalg og layoutteknikker sikre høj signalkvalitet i flerlagsdesign.
Q3. Hvordan påvirker tykkelsen af aluminiumskernen ydeevnen for en PCB?
A: Tykkere aluminiumskerner kan typisk forbedre varmeafledningseffektiviteten takket være bedre varmeafledningsevne. Det vil dog også øge vægten og muligvis øge fremstillingskompleksiteten, så tykkelsen skal afvejes i forhold til andre designkrav.
Q4. Er strukturen med stakket aluminiumskredsløbsplade egnet til alle typer elektroniske design?
A: Selvom stakkede aluminiumskredsløbsplader fungerer godt i applikationer med høj effekt og store krav til varmeafledning, er det ikke alle design, der har brug for dem, eller hvor det er økonomisk forsvarligt at anvende dem. De har størst fordel i scenarier, hvor varmeafledningsstyring er af afgørende betydning.
Q5. Hvordan løses forskellen i termisk udvidelse i den lagdelte struktur af aluminiumskredsløbsplader?
A: Omhyggelig valg af materialer, passende lagtykkelse og intelligent anvendelse af forbindelser (vias) kan hjælpe med at kontrollere forskelle i termisk udvidelse. Nogle design inkluderer også spændingsløsningstrukturer for at minimere indvirkningen af termisk cyklus.
