EN
Πίνακες PCB από αλουμίνιο
Αλουμινένια PCB υψηλής απόδοσης για ιατρικές, βιομηχανικές, αυτοκινητιστικές και καταναλωτικές ηλεκτρονικές εφαρμογές — ειδικά για διαχείριση θερμότητας σε εφαρμογές υψηλής
ισχύος (LED, τροφοδοσίες, ηλεκτρονικά οχήματα). Υπερισσότερη διάχυση θερμότητας, ελαφρύ υπόστρωμα αλουμινίου, διάβρωση
αντίσταση και αξιόπιστη αγωγιμότητα σε ζεύξη με 24ωρη κατασκευή πρωτοτύπων, γρήγορη παράδοση, υποστήριξη DFM & δοκιμές AOI. Αξιοχρόνιες, θερμικά αποδοτικές και
οικονομικά αποδοτικό για συσκευές υψηλής ισχύος.
✅ Εξαιρετική διασπορά θερμότητας
✅ Βελτιστοποίηση DFM και επαλήθευση ποιότητας
✅ Έμφαση σε LED/αυτοκίνητο/ηλεκτρονικά ισχύος
Περιγραφή
Τι είναι ένα PCB αλουμινίου;
Πίνακες PCB από αλουμίνιο είναι ένας ειδικός τύπος PCB που αποτελείται από υπόστρωμα αλουμινίου, μονωτικό στρώμα και φύλλο χαλκού. Το βασικό του πλεονέκτημα έγκειται στην αποτελεσματική διασπορά θερμότητας , και είναι διαθέτει επίσης υψηλή μηχανική αντοχή, καλή ηλεκτρομαγνητική θωράκιση, προστασία του περιβάλλοντος και εξοικονόμηση ενέργειας. Είναι κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής ισχύος, όπως οι λαμπτήρες LED και η ηλεκτρονική ισχύος. Η Kingfield μπορεί να παρέχει υπηρεσίες προσαρμοσμένου σχεδιασμού, πρωτοτύπων και μαζικής παραγωγής, υποστηρίζει πολλαπλές επιλογές θερμικής αγωγιμότητας και συμμορφώνεται με τα πρότυπα IPC.
PCB με πυρήνα αλουμινίου , επίσης γνωστό ως PCB με μεταλλικό πυρήνα ή PCB με πυρήνα αλουμινίου, είναι ένα κύκλωμα με υπόστρωμα αλουμινίου. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά πλακίδια FR4 από γυαλί, αυτό το υλικό με βάση το αλουμίνιο έχει καλή θερμική αγωγιμότητα και μπορεί απομακρύνουν αποτελεσματικά τη θερμότητα από βασικά συστατικά, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα και την ανθεκτικότητα του πίνακα κυκλωμάτων σε περιβάλλοντα υψηλής ισχύος και υψηλής θερμοκρασίας. Οι πλακέτες με αλουμίνιο χρησιμοποιούνται ευρέως σε τομείς με υψηλές απαιτήσεις διαχείρισης θερμότητας, όπως οι φωτισμοί LED, τα μοντούλα ισχύος και η αυτοκινητοβιομηχανία. απαιτήσεις όπως ο φωτισμός LED, τα μοντούλα ισχύος και η ηλεκτρονική των αυτοκινήτων.
Γιατί χρησιμοποιείται το αλουμίνιο στις πλακέτες κυκλωμάτων;
Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται στις πλακέτες κυκλωμάτων κυρίως λόγω της ανώτερης θερμικής αγωγιμότητάς του—που υπερβαίνει σημαντικά τα παραδοσιακά υποστρώματα FR-4—επιτρέποντας την αποτελεσματική διασπορά της θερμότητας από εξαρτήματα υψηλής ισχύος, μειώνοντας τους κινδύνους υπερθέρμανσης και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής του προϊόντος. Επιπλέον, προσφέρει υψηλή μηχανική αντοχή, φυσική θωράκιση από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) για τη σταθεροποίηση της μετάδοσης σημάτων και φιλικότητα προς το περιβάλλον. Οι ιδιότητες αυτές το καθιστούν ιδανικό για εφαρμογές υψηλής ισχύος και υψηλής θερμότητας εφαρμογές όπως φωτισμός LED, ηλεκτρονικά αυτοκινήτων και τροφοδοτικά. Η Kingfield αξιοποιεί αυτά τα πλεονεκτήματα για να παρέχει προσαρμοσμένες λύσεις Al-PCB, υποστηρίζοντας διάφορες απαιτήσεις θερμικής αγωγιμότητας και συμμορφούμενη με το IPC πρότυπα ποιότητας.
Τύποι PCB αλουμινίου
1. Ταξινόμηση βάσει Υλικού Μονωτικού Στρώματος
FR-4 αλουμινένια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος
Στρώμα μόνωσης: FR-4 υλικό εποξειδικής ρητίνης
Χαρακτηριστικά: Χαμηλό κόστος, μέση θερμική αγωγιμότητα (1,0-2,0 W/(m·K))
Εφαρμογές: Σενάρια μεσαίας έως χαμηλής ισχύος Αλουμινένια πλακέτα PCB με πολυϊμίδιο (PI)
Στρώμα μόνωσης: Πολυιμίδα
Χαρακτηριστικά: Ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες (-200℃~260℃), εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα (2,0-4,0 W/(m·K))
Εφαρμογές: Σενάρια υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής ισχύος
Αλουμινένια πλακέτα PCB με θερμική αγώγιμη πάστα
Στρώμα μόνωσης: Σιλικόνη υψηλής θερμικής αγωγιμότητας
Χαρακτηριστικά: Υψηλή θερμική αγωγιμότητα (3,0-6,0 W/(m·K)), εξαιρετική απόδοση διασποράς θερμότητας
Εφαρμογές: Υψηλής ισχύος LED, αντιστροφείς και άλλος εξοπλισμός με υψηλή πυκνότητα θερμικής ροής
2. Ταξινόμηση βάσει Θερμικής Αγωγιμότητας
| Τύπος | Εύρος Θερμικής Αγωγιμότητας | Εφαρμογές | |||
| Χαμηλή Θερμική Διαγωγή | 1,0-2,0 W/(m·K) | Γενικός φωτισμός με LED, μονάδες ηλεκτρονικών καταναλωτή χαμηλής ισχύος | |||
| Μεσαία Θερμική Αγωγιμότητα | 2,0-4,0 W/(m·K) | Ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, τροφοδοτικά μεσαίας ισχύος, μονάδες βιομηχανικού ελέγχου | |||
| Ύψιστη Θερμική Διαφορά | 4,0-6,0 W/(m·K) | Φωτιστικά δρόμων με ισχυρές LED, μετατροπείς συχνότητας, ενισχυτές ισχύος |
3. Ταξινόμηση βάσει Δομής
- Μονόπλευρος πίνακας PCB αλουμινίου
Δομή: Μία στιβάδα χαλκού + μονωτική στιβάδα + υπόστρωμα αλουμινίου
Χαρακτηριστικά: Απλή δομή, χαμηλό κόστος
Εφαρμογές: Απλά κυκλώματα
- Δίπλευρος πίνακας PCB αλουμινίου
Δομή: Δύο στιβάδες χαλκού + μονωτική στιβάδα + υπόστρωμα αλουμινίου
Χαρακτηριστικά: Υποστηρίζει περίπλοκες διατάξεις κυκλωμάτων, ομοιόμορφη απαγωγή θερμότητας
Εφαρμογές: Τροφοδοτικά μεσαίας ισχύος, λειτουργικά μονάδες αυτοκινήτων με LED
- Πολυστρωματικός πίνακας PCB με αλουμίνιο
Δομή: Πολυστρωματικό φύλλο χαλκού + μονωτική στρώση + υπόστρωμα αλουμινίου
Χαρακτηριστικά: Υψηλή ενσωμάτωση, υποστηρίζει υψηλής πυκνότητας καλωδίωση
Εφαρμογές: Ηλεκτρονικά υψηλής τεχνολογίας για αυτοκίνητα, βιομηχανικός εξοπλισμός ελέγχου υψηλής ισχύος
Βασικοί παράγοντες
Κύριοι παράγοντες στην κατασκευή πλακών από πλαστικό με αλουμινένια βάση
| Βασικοί παράγοντες | Κύρια Απαίτηση | Βασικά σημεία προσαρμογής της βιομηχανίας | |||
| Επιλογή βασικού υλικού |
- Τύποι υποστρώματος αλουμινίου: Συνηθισμένο υπόστρωμα αλουμινίου (FR-4 + πυρήνας αλουμινίου), υπόστρωμα αλουμινίου υψηλής θερμικής αγωγιμότητας. Θερμική αγωγιμότητα: 1,0–10,0 W/(m·K) (σύμφωνα με τις απαιτήσεις) - Πάχος μονωτικής στρώσης: 0,1–0,3 mm (ισορροπία μεταξύ διάδοσης θερμότητας και μόνωσης) |
Αυτοκινητοβιομηχανία/βιομηχανικός έλεγχος: Υψηλή θερμική αγωγιμότητα (≥ 2,0 W/(m · K)), ανθεκτικότητα σε θερμοκρασία -40 έως 125℃· Ιατρική: Βιοσυμβατότητα + χαμηλό EMI | |||
| Διαδικασία επεξεργασίας στρώματος θερμικής μόνωσης |
- Μέθοδοι συγκόλλησης: Συγκόλληση με θερμό πρέσσινγκ (συμβατική), συγκόλληση κενού (υψηλής ακρίβειας) - Υλικά: Εποξειδική ρητίνη (χαμηλού κόστους), πολυϊμίδιο, κεραμικό |
Ιατρικός εξοπλισμός: Χωρίς αλογόνα, χαμηλή εξάτμιση· Ηλεκτρονικά καταναλωτή: Λεπτότερες δομές (≤0,15 mm) | |||
| Ακρίβεια κατασκευής γραμμών |
- Πλάτος γραμμής/απόσταση γραμμών: ελάχιστο 0,1 mm/0,1 mm (τυπικό), 0,075 mm/0,075 mm (υψηλής ακρίβειας) - Πάχος φύλλου χαλκού: 1-3 oz (κατάλληλο για τις απαιτήσεις ρεύματος) |
Αυτοκινητοβιομηχανία/βιομηχανικός έλεγχος: Κυκλώματα υψηλού ρεύματος (φύλλο χαλκού 2-3 oz)· Ηλεκτρονικά καταναλωτή: Υψηλής πυκνότητας καλωδίωση (λεπτές γραμμές) | |||
| Σχεδιασμός δομής απαγωγής θερμότητας |
- Πάχος υποστρώματος αλουμινίου: 1,0-3,0 mm (Βελτιωμένη απαγωγή θερμότητας) - Σχεδιασμός βίας: Βία με θερμική αγωγιμότητα (γεμισμένη με αγώγιμο κόλλα), παράθυρο απαγωγής θερμότητας |
PCBA ηλεκτρικής συσκευής: Απόσταση θερμικών βιών ≤5 mm· Εξοπλισμός για εξωτερική χρήση: Γείωση με βάση αλουμινίου για προστασία από υπέρταση | |||
| Συμβατότητα συγκόλλησης και συναρμολόγησης |
- Επεξεργασία επιφάνειας: Ψεκασμός κασσιτέρου (συμβατικός), χρυσοπλασία (υψηλής ακρίβειας), OSP (φιλικό προς το περιβάλλον) - Κολλητικότητα: 260℃/10 δευτ. (τρεις κλίβανοι αναρρόφησης) |
Ιατρικό PCBA: Συγκόλληση χωρίς μόλυβδο (σύμφωνα με την οδηγία RoHS) Αυτοκινητιστικές προδιαγραφές: Χωρίς στρέψη μετά από συγκόλληση υψηλής θερμοκρασίας (επιπεδότητα ≤0,1 mm/m) |
|||
| Πρότυπο δοκιμής αξιοπιστίας |
- Ηλεκτρικές επιδόσεις: Μόνωση αντίστασης ≥10¹⁰Ω, τάση διάσπασης ≥2 kV - Δοκιμές περιβάλλοντος: Κύκλωση υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας (-40 έως 125℃), γήρανση υγρασίας και θερμότητας (85% υγρασία/85℃) - Μηχανική δοκιμή: Αντοχή σε κάμψη ≥50MPa |
Αυτοκινητιστικής ποιότητας: πιστοποίηση AEC-Q200· Ιατρικής ποιότητας: συμμόρφωση με ISO 13485· Βιομηχανικού ελέγχου: συμβατό με προστασία IP67 |
Τα βασικά πλεονεκτήματα των πλακετών εκτυπωμένου κυκλώματος αλουμινίου
| Πλεονεκτική κατηγορία | κεντρική Αξία | Εφαρμογή σε σενάρια βιομηχανικής χρήσης | |||
| Υπερυψηλή θερμική αγωγιμότητα |
· Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας 1,0-10,0 W/(m·K), πολύ υψηλότερος από 0,3 FR-4-0,5 W/(m·K) · Απορροφά γρήγορα τη θερμότητα από ηλεκτρικές συσκευές και μειώνει τη θερμοκρασία του τσιπ κατά 20-50℃ |
Μονάδες ισχύος για αυτοκίνητα, υψηλής ισχύος αντιστροφείς για βιομηχανικό έλεγχο και μονάδες τροφοδοσίας ιατρικού εξοπλισμού | |||
| Εξαιρετική σταθερότητα διάχυσης θερμότητας |
· Τα υλικά πυρήνα με βάση το αλουμίνιο έχουν μεγάλη θερμοχωρητικότητα και ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας (διαφορά θερμοκρασίας ≤5℃) · Δεν υπάρχει φαινόμενο θερμικής συσσώρευσης, το οποίο επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του PCBA κατά περισσότερο από 30% |
Εξοπλισμός βιομηχανικού ελέγχου για εξωτερικούς χώρους, λαμπτήρες LED αυτοκινήτων αυτοκινητικής ποιότητας, κεφαλές γρήγορης φόρτισης για ηλεκτρονικά καταναλωτικά προϊόντα (χωρίς βλάβες κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας υψηλού φορτίου) | |||
| Μηχανική αντοχή και ανθεκτικότητα σε στρέψη |
· Το υπόστρωμα αλουμινίου έχει μεγάλη ακαμψία και η αντοχή του σε κρούσεις/δονήσεις είναι ανώτερη από αυτή του FR-4 · Η επιπεδότητα μετά τη συγκόλληση υψηλής θερμοκρασίας είναι ≤0,1 mm/m (πολύ καλύτερη από τα 0,3 mm/m του FR-4). |
PCBA αυτοκινητικής ποιότητας για εσωτερικό χώρο οχήματος (προσαρμοσμένο στις δονήσεις της οδήγησης), ακριβείς εξαρτήσεις ιατρικού εξοπλισμού (αποφυγή παραμόρφωσης σήματος λόγω κενών συναρμολόγησης) | |||
| Προστασία Περιβάλλοντος και Συμμόρφωση |
· Το υλικό πυρήνα αλουμινίου είναι ανακυκλώσιμο και συμμορφώνεται με τα πρότυπα RoHS/REACH · Προαιρετικό μονωτικό στρώμα χωρίς αλογόνα, με χαμηλή εξάτμιση και χαμηλή EMI |
PCBA ιατρικής ποιότητας (σύμφωνα με το ISO 13485), προϊόντα ηλεκτρονικών καταναλωτή για εξαγωγή (πληρούν τις απαιτήσεις προστασίας του περιβάλλοντος στην Ευρώπη και την Αμερική) | |||
| Πλεονεκτήματα του ενσωματωμένου σχεδιασμού |
· Μπορεί να αντικαταστήσει τον συνδυασμό «υπόστρωμα FR-4 + ψύκτρα», μειώνοντας τη διαδικασία συναρμολόγησης PCBA κατά 30% · Υποστηρίζει ενσωματωμένο σχεδιασμό υψηλής πυκνότητας καλωδίωσης και παραθύρων απαγωγής θερμότητας |
Λεπτά καταναλωτικά ηλεκτρονικά προϊόντα, συμπαγείς μονάδες βιομηχανικού ελέγχου (εξοικονόμηση χώρου εγκατάστασης) | |||
| Αξιοπιστία και Σταθερότητα |
· Εύρος λειτουργικής θερμοκρασίας: -40 έως 125℃ · Η μόνωση αντίστασης είναι ≥10¹⁰Ω, η τάση διάσπασης είναι ≥2kV, και έχει ισχυρή αντίσταση σε κρουστικές υπερτάσεις |
Προϊόντα πιστοποιημένα σύμφωνα με το αυτοκινητιστικό πρότυπο AEC-Q200, εξοπλισμός βιομηχανικού ελέγχου για ακραία περιβάλλοντα |
Δυνατότητες Παραγωγής
| Δυνατότητα Κατασκευής PCB | |||||
| στοιχείο | Ικανότητα παραγωγής | Ελάχιστη απόσταση S/M προς κοντάκτο, προς SMT | 0.075mm/0.1mm | Ομοιογένεια Επιχρωμίωσης Cu | z90% |
| Αριθμός Στρώσεων | 1~40 | Ελάχιστη απόσταση του χαρακτηριστικού σημείου προς κοντάκτο/προς SMT | 0.2mm/0.2mm | Ακρίβεια του μοτίβου ως προς το μοτίβο | ±3mil(±0.075mm) |
| Μέγεθος παραγωγής (Ελάχιστο & Μέγιστο) | 250mmx40mm/710mmx250mm | Πάχος επιφανειακής επεξεργασίας για Ni/Au/Sn/OSP | 1~6μm /0,05~0,76μm /4~20μm/ 1μm | Ακρίβεια μοτίβου ως προς την τρύπα | ±4mil (±0,1mm ) |
| Πάχος χαλκού στο στρώσιμο | 1/3 ~ 10z | Ελάχιστο μέγεθος δοκιμασμένης πλάκας E- | 8 X 8mil | Ελάχιστο πλάτος γραμμής/διαστήματος | 0.045 /0.045 |
| Πάχος πίνακα προϊόντος | 0.036~2,5 mm | Ελάχιστη απόσταση μεταξύ των δοκιμαζόμενων παδ | 8 mil | Ανοχή εκτύπωσης | +20% 0,02 mm) |
| Ακρίβεια αυτόματης κοπής | 0.1mm | Ελάχιστη ανοχή διαστάσεων περιγράμματος (εξωτερική άκρη προς κύκλωμα) | ±0,1 χλστ | Ανοχή ευθυγράμμισης στρώσης κάλυψης | ±6mil (±0,1 mm) |
| Μέγεθος τρυπανιού (Ελάχιστο/Μέγιστο/ανοχή μεγέθους οπής) | 0,075 mm/6,5 mm/±0,025 mm | Ελάχιστη ανοχή διαστάσεων περιγράμματος | ±0,1 χλστ | Υπερβάλλουσα ανοχή κόλλησης για σύσφιξη C/L | 0.1mm |
| Ελάχιστο ποσοστό μήκους και πλάτους εγκοπής CNC | ≤0.5% | Ελάχιστη ακτίνα γωνίας R περιγράμματος (εσωτερική στρογγυλεμένη γωνία) | 0,2 mm | Ανοχή ευθυγράμμισης για θερμοσκληρυνόμενο S/M και UV S/M | ±0.3mm |
| μέγιστος λόγος διαστάσεων (πάχος/διάμετρος οπής) | 8:1 | Ελάχιστη απόσταση χρυσής ακμής από περίγραμμα | 0,075 mm | Γέφυρα Min S/M | 0.1mm |
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την επίστρωση πλακέτας PCB αλουμινίου
Q1. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της δομής στοιβασίματος πλακέτας αλουμινίου pcb και της τυπικής PCB;
Το πλαίσιο από PCB με βάση του αλουμινίου χρησιμοποιεί πυρήνα αλουμινίου και, σε σύγκριση με το παραδοσιακό FR4 PCB, έχει ανώτερη θερμική αγωγιμότητα. Αυτό το καθιστά ιδανική επιλογή για εφαρμογές που απαιτούν αποτελεσματική διασπορά θερμότητας.
Ε2. Μπορεί η πολυστρωματική πλακέτα αλουμινίου να διατηρήσει υψηλή ακεραιότητα σήματος;
Α: Η απάντηση είναι καταφατική, αρκεί ο σχεδιασμός να είναι κατάλληλος. Παρόλο που το στρώμα αλουμινίου μπορεί να επηρεάσει τη διάδοση του σήματος, η λογική σχεδίαση της διαστρωμάτωσης, η επιλογή υλικών και οι τεχνικές τοποθέτησης μπορούν να εξασφαλίσουν υψηλή ακεραιότητα σήματος σε πολυστρωματικούς σχεδιασμούς.
Ε3. Πώς επηρεάζει το πάχος του πυρήνα αλουμινίου την απόδοση μιας πλακέτας PCB;
Α: Πυρήνες αλουμινίου με μεγαλύτερο πάχος συνήθως μπορούν να ενισχύσουν την απόδοση διασποράς θερμότητας, βελτιώνοντας την αποβολή θερμότητας. Ωστόσο, αυτό θα αυξήσει επίσης το βάρος και μπορεί να αυξήσει την πολυπλοκότητα της παραγωγής, επομένως το πάχος πρέπει να ισορροπείται με άλλες απαιτήσεις σχεδιασμού.
Ε4. Είναι η δομή πολυεπίπεδου αλουμινένιου κυκλώματος κατάλληλη για όλα τα είδη ηλεκτρονικών σχεδιασμών;
Α: Αν και οι πολυεπίπεδες δομές αλουμινένιων πλακετών εκτυπωμένων κυκλωμάτων αποδίδουν καλά σε εφαρμογές με υψηλή ισχύ και απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας, δεν είναι όλοι οι σχεδιασμοί αναγκαίο να τις χρησιμοποιούν ή να τις υιοθετούν οικονομικά. Έχουν τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματά τους σε σενάρια όπου η διαχείριση απαγωγής θερμότητας έχει κρίσιμη σημασία.
Ε5. Πώς επιλύεται η διαφορά θερμικής διαστολής στην πολυεπίπεδη δομή αλουμινένιων εκτυπωμένων πλακετών;
Α: Η προσεκτική επιλογή υλικών, οι κατάλληλες πάστες στρώσεων και η δεξιότητα χρήσης διαύλων μπορούν να βοηθήσουν στον έλεγχο των διαφορών θερμικής διαστολής. Ορισμένοι σχεδιασμοί ενσωματώνουν επίσης δομές απορρόφησης τάσης για να ελαχιστοποιήσουν τις επιπτώσεις της θερμικής κυκλοφορίας.
