EN
Alumiiniumine PCB
Kõrge toimega alumiinium-PCB-d meditsiini-, tööstus-, autotehnika- ja tarbeelektroonikarakendusteks – spetsialiseerunud soojusjuhtimisse kõrge
võimsusega rakendustes (LED-d, toiteallikad, autode elektroonika). Parem soojuskaotus, kerge alumiiniumist alusmaterjal, korrosioon
vastupanu ja usaldusväärse läbilasklikkuse paarimine 24h prototüüpide valmistamine, kiire tarnimine, DFM toetus ja AOI testimine. kestavad, soojuslikult tõhusad ja
kuluefektiivsed energiasõbralike seadmete puhul.
✅ Erandordiline soojuse hajutamine
✅ DFM-optimeerimine ja kvaliteedi kinnitamine
✅ LED-/automaailma-/elektroonikarakenduste fookus
Kirjeldus
Mis on alumiiniumist PCB?
Alumiiniumine PCB on eriline tüüpi trükilaud, mis koosneb alumiiniumist aluskihist, isoleerimiskihist ja vasefooliumist. Selle peamine eelis on efektiivne soojuse hajutamine , ja see omab ka kõrget mehaanilist tugevust, hea elektromagnetlõhna ekraanistuse, keskkonnakaitset ja energiataimest. See on sobilik kõrgvõimsusega rakendusteks nagu LED-valgustus ja võime-elektronika. Kingfield pakub kohandatud disaini, prototüüpide valmistamist ja suuremahulist tootmist, toetab mitmeid soojusjuhtivuse valikuid ning vastab IPC standarditele.
Alumiiniumtuumaga plaat , tuntud ka kui metalltuumaga PCB või alumiiniumtuumaga PCB, on circuitplaat alumiiniumist aluskihiga. Erinevalt traditsioonilistest FR4 klaaskiust plaatidest omab see alumiiniumipõhine materjal hea soojusjuhtivuse ja suudab tõhusalt juhtida soojust olulistelt komponentidelt eemale, parandades seeläbi plaadi stabiilsust ja vastupidavust kõrge võimsuse ja temperatuuri tingimustes. Alumiinium-PCB-d kasutatakse laialdaselt valdkondades, kus on kõrged nõuded soojushaldusele, näiteks LED-valgustus, võimsusmoodulid ja autotehnika elektroonikas. miks kasutatakse alumiiniumit circuitplaatidel?
Alumiiniumit kasutatakse circuitplaatidel peamiselt selle suurepärase soojusjuhtivuse tõttu – see ületab märkimisväärselt traditsioonilisi FR-4 alusmaterjale – mis võimaldab tõhusalt hajutada soojust kõrgvõimsustehnoloogiatest, vähendades ülekuumenemise ohtu ning pikendades
Komponentide eluiga. toote eluiga. Lisaks pakub see suurt mehaanilist tugevust, loomulikku elektromagnetilise häiringuga (EMI) ekraani signaalide edastamise stabiilsuse tagamiseks ning on keskkonnasõbralik. Need omadused teevad selle ideaalseks kõrge võimsuse ja kõrge soojusega nagu LED-valgustus, autotööstuse elektroonika ja toiteallikad. Kingfield kasutab neid eeliseid kohandatud Al-PCB-lahenduste pakkumiseks, tuginedes erinevatele soojusjuhtivuse nõuetele ning järgides IPC-d standardid.
Alumiiniumi PCB tüübid
1. Isolatsioonikihi materjali järgi liigitamine
FR-4 alumiiniumist trükkplaat
Isolatsioonikiht: FR-4 epoksiidepuitmaterjal
Omadused: Madal hind, keskmine soojusjuhtivus (1,0–2,0 W/(m·K))
Rakendused: Keskmise kuni madala võimsusega stsenaariumid Polüimiidne (PI) alumiinium-PCB
Isolatsioonikiht: Polyimid
Omadused: Kõrge temperatuurikindlus (-200℃~260℃), suurepärane soojusjuhtivus (2,0–4,0 W/(m·K))
Rakendused: Kõrgetemperatuurilised, suurte võimsustega stsenaariumid
Termojuhtiv pasta alumiiniumist PCB
Isolatsioonikiht: Kõrge termojuhtivusega silikoon
Omadused: Kõrge termojuhtivus (3,0–6,0 W/(m·K)), erakordne soojusdissipatsiooni efektiivsus
Rakendused: Võimsad LED-id, invertorid ja muud kõrge soojuskoormuse tihedusega seadmed
2. Liigitus termojuhtivuse järgi
| TÜÜP | Termojuhtivuse vahemik | Rakendused | |||
| Madala termikaasutusega | 1,0–2,0 W/(m·K) | Üldised LED-lambid, väikese võimsusega tarbijaelektroonika moodulid | |||
| Keskmine termojuhtivus | 2,0–4,0 W/(m·K) | Automaatikaelektronika, keskmise võimsusega toiteblokid, tööstuslikud juhtimismoodulid | |||
| Kõrgema termikaasumisega | 4,0–6,0 W/(m·K) | Kõrgvõimsed LED tänavavalgustid, sagedusmuundurid, võimendurid |
3. Jaotus struktuuri järgi
- Ühepoolne alumiiniumist PCB
Struktuur: Üks vasefooliumikiht + isoleerimiskiht + alumiiniumist aluskiht
Omadused: Lihtne struktuur, madal hind
Rakendused: Lihtsad ahelad
- Kahepoolne alumiiniumist PCB
Struktuur: Kaks vasefooliumikihti + isoleerimiskiht + alumiiniumist aluskiht
Omadused: Toetab keerukaid ahelate paigutusi, ühtlane soojuse hajutamine
Rakendused: Keskmine võimsusga süsteemid, autotööstuse LED-i juhtimismoodulid
- Mitmekihiline alumiinium-PCB
Struktuur: Mitmekihiline vasefoolium + isoleerimiskiht + alumiiniumialus
Omadused: Kõrge integreeritus, toetab tihedat juhtmetehet
Rakendused: Kõrgklassilised autoelektronikaseadmed, tööstuslikud kõrge võimsusega juhtimisseadmed
Võtmetegurid
Olulised tegurid alumiiniumbaasiliste trükkplaatide valmistamisel
| Võtmetegurid | Peamene nõue | Tööstusharude kohandamise peapunktid | |||
| Alusmaterjali valik |
- Alumiiniumist aluskihi tüübid: Tavaline alumiiniumist aluskiht (FR-4 + alumiiniumikern), kõrge soojusjuhtivusega alumiiniumist aluskiht. Soojusjuhtivus: 1,0–10,0 W/(m · K) (vajadusele vastavalt sobitamine) - Isolatsioonikihi paksus: 0,1–0,3 mm (soojusjuhtivuse ja isoleerimise tasakaalustamine) |
Automaatika/tehvilise juhtimine: Kõrge soojusjuhtivus (≥ 2,0 W/(m · K)), temperatuurikindlus -40 kuni 125 ℃; Meditsiin: Biokompatiilsus + madal EMI | |||
| Termoisolatsioonikihi protsess |
- Liitmise meetodid: Kuuma surve liimimine (tavaline), vakuumliimimine (kõrge täpsus) - Materjalid: Epoksiide (madala hinnaga), polüimiid, keraamika |
Meditsiiniseadmed: Haliogeenivaba, madala aurustumisega; Tarbijaelektronika: Õhemaks muutmine (≤0,15 mm) | |||
| Joonete valmistamise täpsus |
- Joonelaius/joonevahe: miinimum 0,1 mm/0,1 mm (standard), 0,075 mm/0,075 mm (kõrge täpsus) - Vaskfooli paksus: 1–3 untsi (sobib voolunõuetele) |
Automaailm/tööstuslik juhtimine: Kõrge vooluga ahelad (2-3 untsi vasest fuulium); Tarbijaelektroonika: Tihedalt paigutatud juhtmed (peen liinilaius) | |||
| Soojuse hajutamise struktuuri disain |
- Alumiiniumist aluse paksus: 1,0–3,0 mm (parem soojuse hajutamine) - Viahambu disain: Soojusjuhtiv via (täidetud juhtiva liimiga), soojushajutusaken |
Vooluseadme PCBA: Termiline viahamba vahe ≤5 mm; Välisseadmed: Alumiiniumbaseeritud maandus ülepingekaitseks | |||
| Keevitamise ja montaaži ühilduvus |
- Pinnatöötlus: Tinapurustus (tavaline), kuldpoksimine (kõrge täpsusega), OSP (keskkonnasõbralik) - Keevitatavus: 260 °C/10 s (kolm reflow-pihti) |
Meditsiiniline PCBA: Plii-vaba keevitus (RoHS nõuete kohane) Autotööstuse spetsifikatsioon: Kõrgetemperatuurilise keevituse järel ei tohi olla kõverdumist (tasasus ≤0,1 mm/m) |
|||
| Usaldusväärsustesti standard |
- Elektriline toime: Isolatsioonitakistus ≥10¹⁰Ω, läbipurunemissurve ≥2kV - Keskkonnanäitestamine: Kõrge ja madal temperatuuri tsüklitegemine (-40 kuni 125 ℃), niiske soojuse vananemine (85% RH/85℃) - Mekaaniline test: Paindekindlus ≥50MPa |
Autotööstuse klass: AEC-Q200 sertifitseering; Meditsiinitööstuse klass: ISO 13485 vastavus; Tööstuslik juhtimine: IP67 kaitse sobivus |
Alumiiniumist trükiskeemide peamised eelised
| Soodsad kategooriad | põhiväärtus | Tööstusharu rakendusskeemide vastavus | |||
| Erakõrge soojusjuhtivus |
· soojusjuhtivuse kordaja 1,0–10,0 W/(m, K), palju kõrgem kui 0,3 FR-4–0,5 W/(m K) · Kiiresti hajutab võimsusseadmete soojust ja vähendab kiibi temperatuuri 20–50℃ |
Autotööstuse klassi võimsusmoodulid, tööstusliku juhtimise võimsad invertorid ja meditsiiniseadmete võimsusüksused | |||
| Väga hea soojusjuhtivuse stabiilsus |
· Alumiiniumi põhise südamiku materjalidel on suur soojusmahtuvus ja ühtlane temperatuurijaotus (temperatuuri erinevus ≤5℃). · Puudub soojuse kogunemise nähtus, mis pikendab PCBA eluiga üle 30% |
Automaatikasse sobivad tööstuslikud seadmed välistingimustes, autotootjate nõuetele vastavad LED autosildid, tarbeelektroonika kiirlaadijad (ilma rikesteta pikaajalise kõrgrakenduse ajal) | |||
| Mehaaniline tugevus ja kõverdumiskindlus |
· Alumiiniumist alusmaterjal on kõva ja selle löögi-/vibratsioonikindlus on parem kui FR-4 puhul · Kõrgetemperatuurilise valmistamise järel on tasasus ≤0,1 mm/m (palju parem kui FR-4 puhul olev 0,3 mm/m). |
Autotootjate nõuetele vastav sisseehitatud PCBA (kohandunud sõiduvibratsioonile), meditsiiniseadmete täpse komponendid (vältides paigalduslünkadest tulenevat signaalide moonutamist) | |||
| Keskkonnasäästlikkus ja vastavus |
· Alumiiniumi südamikumaterjal on ringlusse võetav ja vastab RoHS/REACH standarditele · Halogeenivaba isoleerimiskiht on valikuline, madala aurustumisega ja madala EMI-ga |
Meditsiiniklassi PCBA (ISO 13485 vastav), tarbeelektroonika eksporditooted (vastavad Euroopa ja Ameerika keskkaitse nõuetele) | |||
| Integreeritud disaini eelised |
· See võib asendada "FR-4 alus + soojuspesa" kombinatsiooni, vähendades PCBA paigaldusprotsessi 30% · Toetab tiheda juhtmega disaini ja soojusjahtimise aknaid |
Pehmed tarbijaelektroonika tooted, kompaktsete tööstusjuhtimismoodulid (salvestades paigaldusruumi) | |||
| Usaldusväärsus ja stabiilsus |
· Töötemperatuurivahemik: -40 kuni 125℃ · Isolatsioonitakistus on ≥10¹⁰ Ω, läbipressimissurve ≥2 kV ning see omab tugevat ülepinge vastu pidamisvõimet |
Autotööstuse klassi AEC-Q200 sertifitseeritud tooted, tööstusjuhtimisseadmed äärmuslike keskkonnatingimuste jaoks |
Tootmiskasutused
| Printsiplaatide tootmisvõimalused | |||||
| see on... | Tootmisvõimekus | Minimaalne vahe S/M-l ja kontaktplaadil, SMT-le | 0.075mm/0.1mm | Purse plaatimise ühtlus | z90% |
| Kihtide arv | 1~40 | Minimaalne vahemaa legendist servani/SMT-ile | 0,2 mm/0,2 mm | Mustri täpsus mustri suhtes | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Tootmisuurus (min ja max) | 250 mm x 40 mm / 710 mm x 250 mm | Pindtöötluse paksus Ni/Au/Sn/OSP jaoks | 1~6 µm / 0,05~0,76 µm / 4~20 µm / 1 µm | Mustri täpsus ava suhtes | ±4mil (±0,1 mm) |
| Kihendi vaseroop | 1/3 ~ 10z | Minimaalne E-testitud pad | 8 X 8 mil | Minimaalne joone laius/ruum | 0,045 / 0,045 |
| Toote plaadi paksus | 0,036~2,5 mm | Minimaalne vahe testitud padde vahel | 8mil | Kriimustamise tolerants | +20% 0,02 mm) |
| Automaatlõike täpsus | 0,1 mm | Minimaalne mõõteviga kontuuri suhtes (välimine serv kuni ahel) | ±0.1mm | Kattekihi joondamise tolerants | ±6mil (±0,1 mm) |
| Puurimisuurus (min/maks/aukade suuruse tolerants) | 0,075 mm / 6,5 mm / ±0,025 mm | Minimaalne mõõteviga kontuuri suhtes | ±0.1mm | Liimimise ülemõõtne tolerants C/L rõngastamisel | 0,1 mm |
| Min protsent CNC-lõike pikkuseks ja laiuseks | ≤0.5% | Min R-nurga raadius kontuuri kohta (sisemine ümar nurg) | 0.2mm | Tasandusmõõdu tolerants termoplastsete S/M ja UV S/M kohta | ±0.3mm |
| maksimaalne kuju suhe (paksus/aukade diameeter) | 8:1 | Min vahe kuldkolvi ja kontuuri vahel | 0,075mm | Min S/M sild | 0,1 mm |
Levinud küsimused alumiiniumi trükiskeemide laminatsiooni kohta
Q1. Millised on erinevused alumiiniumist PCB plaadilamendi ja tavalise PCB vahel?
A: Alumiiniumipõhise PCB lamenditehnoloogia kasutab alumiiniumikettu ja omab võrreldes traditsioonilise FR4 PCBga paremat soojusjuhtivust. See teeb sellest ideaalse valiku rakendusteks, kus on vaja tõhusat soojuse hajutamist.
Q2. Kas mitmekihiline alumiiniumist ahuplaat suudab säilitada kõrge signaaliterviklikkuse?
A: Vastus on jaatav, kui disain on sobiv. Kuigi alumiiniumkiht võib mõjutada signaali levimist, võimaldab asjakohane lamendikompositsiooni planeerimine, materjalivalik ja paigutustehnikad tagada kõrge signaaliterviklikkuse ka mitmekihilistes konstruktsioonides.
Q3. Kuidas mõjutab alumiiniumikettu paksus PCB jõudlust?
A: Paksemad alumiiniumkettid suudavad tavaliselt parandada soojusjuhtivust parema soojusdissipatsiooni jõudluse kaudu. Samas võib see kaasa tuua ka massi suurenemise ja valmistamise keerukuse tõusu, seega tuleb paksus tasakaalustada teiste konstruktsiooninõuetega.
K4. Kas alumiiniumist ahela plaatide kihiline struktuur on sobiv kõigi tüüpi elektroonikakonstruktsioonide jaoks?
A: Kuigi alumiiniumist trükitud ahelaplaatide kihiline struktuur toimib hästi rakendustes, kus on vaja suurt võimsust ja intensiivset soojusdissipatsiooni, ei ole kõik konstruktsioonid sellest majanduslikult huvitatud ega seda vajalikuks pidada. Nende suurim eelis ilmneb just siis, kui soojushaldus on otsustav tähtsusega.
K5. Kuidas lahendada soojuslaienemise erinevust alumiiniumist trükitud ahelaplaatide kihilises struktuuris?
A: Materjalide hoolikas valimine, sobiv kihilaius ning viade geniaalne kasutamine aitavad kontrollida soojenduslaienemise erinevusi. Mõned konstruktsioonid sisaldavad ka pinge leevendavaid struktuure, et vähendada soojus-tsüklite mõju.
