EN
Alumiinipuhelin
Suorituskykyiset alumiinipohjaiset PCB:t lääketieteelliseen, teollisuuteen, autoteollisuuteen ja kuluttajaelektroniikkaan – erikoistunut lämmönhallintaan korkean
tehon sovelluksiin (LED:t, virtalähteet, autoteollisuuden elektroniikka). Erinomainen lämmönhajotus, kevyt alumiinipohja, korroosion
kestävyys ja luotettava sähkönjohtavuus yhdistettynä 24 tunnin prototyyppivalmistukseen, nopeaan toimitukseen, DFM-tukeen ja AOI-testaukseen. Kestävä, tehokas lämpötilanhallinta ja
kustannustehokas tehotiheisiin laitteisiin.
✅ Erinomainen lämmönhajotus
✅ DFM-optimointi ja laadun validointi
✅ LED-/autoteollisuus-/tehoelektroniikkakohde
Kuvaus
Mikä on alumiinipohjainen piiri?
Alumiinipuhelin on erityistyyppinen piiri, joka koostuu alumiinipohjasta, eristeestä ja kuparifoliosta. Sen keskeinen etu on tehokas lämmönhajotus , ja se sisältää myös korkean mekaanisen lujuuden, hyvän sähkömagneettisen suojauksen, ympäristönsuojelun ja energiansäästön. Se soveltuu tehokkaisiin käyttökohteisiin, kuten LED-valaistukseen ja voimaelektroniikkaan. Kingfield voi tarjota asiakaskohtaisen suunnittelun, prototyypin valmistuksen ja sarjatuotantopalvelut, tukea useita lämmönjohtavuusvaihtoehtoja ja noudattaa IPC-turvallisuusstandardeja.
Alumiinisydäinen PCB , tunnetaan myös metalliytimisellä PCB:llä tai alumiiniytimisellä PCB:llä, on piiri, jossa on alumiinipohja. Toisin kuin perinteiset FR4-kuitulasisovitteet, tämä alumiinipohjainen materiaali on hyvä lämmönjohtavuudeltaan ja pystyy johtamaan tehokkaasti lämpöä pois keskeisiltä komponenteilta, mikä parantaa piirilevyn stabiiliutta ja kestoa korkean tehon ja korkeissa lämpötiloissa toimivissa olosuhteissa. Alumiinipiirilevyjä käytetään laajalti sellaisissa sovelluksissa, joissa vaaditaan tehokasta lämmönhallintaa, kuten LED-valaistuksessa, tehomoduuleissa ja autoteollisuuden elektroniikassa. lämmönhallinnan vaatimuksista, kuten LED-valaistuksessa, tehomoduuleissa ja autoteollisuuden elektroniikassa.
Miksi alumiinia käytetään piirilevyissä?
Alumiinia käytetään piirilevyissä ensisijaisesti sen erinomaisen lämmönjohtavuuden vuoksi – se ylittää huomattavasti perinteiset FR-4-pohjamateriaalit – mahdollistaen tehokkaan hukkalämmön hajaantumisen korkeatehoisilta komponenteilta, vähentäen ylikuumenemisen riskiä ja pidentäen tuotteen käyttöikä. Lisäksi se tarjoaa korkean mekaanisen lujuuden, luonnollisen sähkömagneettisen häiriönsuojauksen (EMI) signaalin siirron vakauttamiseksi sekä ympäristöystävällisyyden. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen korkean tehon ja lämmön vaatimissa sovelluksissa sovellukset, kuten LED-valaistus, autoteollisuuden elektroniikka ja virtalähteet. Kingfield hyödyntää näitä etuja tarjotakseen räätälöityjä Al-PCB-ratkaisuja, tukeakseen erilaisia lämmönjohtavuusvaatimuksia ja noudattaakseen IPC normit.
Alumiinipiirilevyjen tyypit
1. Eristekerroksen materiaalin mukaan
FR-4-alumiiniprintti
Eristekerros: FR-4 epoksiharjamaali
Ominaisuudet: Alhainen hinta, keskitasoinen lämmönjohtavuus (1,0–2,0 W/(m·K))
Käyttötarkoituksia: Keskipienteho- ja matalateho-tilanteet Polyimidi (PI) -alumiiniprintti
Eristekerros: Polyimidi
Ominaisuudet: Korkea lämpötilan kestävyys (-200 °C ~ 260 °C), erinomainen lämmönjohtavuus (2,0–4,0 W/(m·K))
Käyttötarkoituksia: Korkean lämpötilan ja suuren tehon tilanteet
Lämmönjohtava pasta alumiiniprintti
Eristekerros: Korkea lämmönjohtavuus omaava silicone
Ominaisuudet: Korkea lämmönjohtavuus (3,0–6,0 W/(m·K)), erinomainen lämmönhajotusteho
Käyttötarkoituksia: Suuritehoiset LEDit, invertterit ja muut suuren lämpövirran tiheyden laitteet
2. Luokiteltu lämmönjohtavuuden mukaan
| TYYPPİ | Lämmönjohtavuusalue | Sovellukset | |||
| Matala lämpöjohtavuus | 1,0–2,0 W/(m·K) | Yleinen LED-valaistus, pienitehoiset kuluttaja-elektroniikkamoduulit | |||
| Keskitasoisen lämmönjohtavuuden | 2,0–4,0 W/(m·K) | Autoteollisuuden elektroniikka, keskitehoisten virtalähteiden tehot, teollisuuden ohjausmoduulit | |||
| Korkea lämpöjohtokyky | 4,0–6,0 W/(m·K) | Suuritehoiset LED-kadunvalot, taajuusmuuntajat, teholähetintä |
3. Luokiteltu rakenteen mukaan
- Yksipuolinen alumiiniprintti
Rakenne: Yksi kuparilehtikerros + eriste + alumiinipohja
Ominaisuudet: Yksinkertainen rakenne, alhainen hinta
Käyttötarkoituksia: Yksinkertaiset piirikkeet
- Kaksipuolinen alumiiniprintti
Rakenne: Kaksi kuparilehtikerrosta + eriste + alumiinipohja
Ominaisuudet: Tukee monimutkaisia piirisuunnitelmia, tasainen lämmönhajotus
Käyttötarkoituksia: Keskipalvoiset virtalähteet, autoteollisuuden LED-ohjaimodulit
- Monikerroksinen alumiiniprintti
Rakenne: Monikerroksinen kuparifolio + eristekerros + alumiinipohja
Ominaisuudet: Korkea integraatio, tukee tiheää johdotusta
Käyttötarkoituksia: Laadukkaat auton elektroniikkalaitteet, teollisuuden korkean tehon ohjauslaitteet
Keskeiset tekijät
Tärkeimmät tekijät alumiinipohjaisten piirilevyjen valmistuksessa
| Keskeiset tekijät | Avainvaatimus | Toimialan sopeuttamisen keskeiset kohdat | |||
| Pohjamateriaalin valinta |
- Alumiinipohjatyypit: Yleinen alumiinipohja (FR-4 + alumiinisydän), korkean lämmönjohtavuuden alumiinipohja. Lämmönjohtavuus: 1,0–10,0 W/(m · K) (sovitaan tarpeen mukaan) - Eristekerroksen paksuus: 0,1–0,3 mm (lämmönjohtavuuden ja eristysominaisuuksien tasapainottaminen) |
Autoteollisuus/teollisuuden ohjausjärjestelmät: Korkea lämmönjohtavuus (≥ 2,0 W/(m · K)), lämpötilankestävyys -40–125 °C; Lääketeollisuus: Biologinen yhteensopivuus + alhainen EMI | |||
| Lämmöneristekerroksen valmistusprosessi |
- Liitosmenetelmät: Kuumentapuristusliitos (perinteinen), tyhjiöliitos (korkean tarkkuuden) - Materiaalit: Epoksiharja (alhainen hinta), polyimidi, keraami |
Lääkintälaitteet: Halogeenvapaa, matala haihtuvuus; Kuluttajaelektroniikka: Ohennettu (≤0,15 mm) | |||
| Linjan valmistuksen tarkkuus |
- Linjaleveys/linjaväli: vähintään 0,1 mm / 0,1 mm (vakio), 0,075 mm / 0,075 mm (korkea tarkkuus) - Kuparifoliopaksuus: 1–3 unssia (sopii virtavaatimuksiin) |
Autoteollisuus/teollisuuden ohjausjärjestelmät: Suurvirtapiirit (2–3 unssin kuparifolio); Kuluttajaelektroniikka: Tiheäpiirteinen johdotus (hieno linjaleveys) | |||
| Lämmönhajotusrakenteen suunnittelu |
- Alumiinipohjan paksuus: 1,0–3,0 mm (parannettu lämmönhajotus) - Viapistorakenteen suunnittelu: Lämmönjohtava via (täytetty johtavalla liimalla), lämmönhajotusikkuna |
Teholaitteen PCBA: Lämmönjohtavan vian välimatka ≤5 mm; Ulkolaite: Alumiinipohjainen maadoitus yliaaltojen suojaukseen | |||
| Hitsaus- ja kokoonpanoyhteensopivuus |
- Pinnankäsittely: Tinaspurkautus (yleinen), kultakalvo (korkea tarkkuus), OSP (ympäristöystävällinen) - Juottavuus: 260 °C / 10 s (kolme uudelleenlämmitysofelia) |
Lääkintälaitteen PCBA: Lyijyttömä juottaminen (RoHS-yhdenmukainen) Autoteollisuuden vaatimukset: Ei taipumista korkean lämpötilan hitsauksen jälkeen (tasaisuus ≤0,1 mm/m) |
|||
| Luotettavuustestausstandardi |
- Sähköiset ominaisuudet: Eristysresistanssi ≥10¹⁰Ω, läpilyöntijännite ≥2 kV - Ympäristötestaus: Korkea ja matala lämpötilan vaihtelu (-40–125 ℃), kostea ikääntyminen (85 % RH/85 ℃) - Mekaaninen testi: Taivutuslujuus ≥50 MPa |
Autoteollisuusluokka: AEC-Q200-sertifiointi; Lääkintälaiteluokka: ISO 13485 -mukainen; Teollisuuden ohjaus: IP67-suojaus yhteensopiva |
Alumiinipiirilevyjen keskeiset edut
| Edullinen kategoria | ytimen arvo | Teollisuuden sovellustilanteiden yhdistäminen | |||
| Erittäin korkea lämmönjohtavuus |
· Lämmönjohtavuuskertoimen arvo 1,0–10,0 W/(m, K), huomattavasti korkeampi kuin 0,3 FR-4–0,5 W/(m·K) · Hajottaa teholaiteen lämmön tehokkaasti ja alentaa piirin lämpötilaa 20–50 ℃ |
Autoteollisuuden käyttöön tarkoitetut tehomoduulit, teollisuuden ohjaukseen käytettävät korkean tehon invertterit ja lääkintälaitteiden virtalähteet | |||
| Erinomainen lämmönhajotusvakaus |
· Alumiinipohjaisilla ydinemateriaaleilla on suuri lämpökapasiteetti ja tasainen lämpötilajakauma (lämpötilaero ≤5 ℃). · Ei lämpökeskittymisilmiötä, mikä pidentää PCBA:n käyttöikää yli 30 %. |
Ulkoiset teollisuuden ohjauslaitteet, autoluokan LED-ajoneuvolamput, kuluttajaelektroniikan pikalatauspäät (ilman vikoja pitkäaikaisessa korkean kuormituksen tilassa) | |||
| Mekaaninen lujuus ja vääntymisen kestävyys |
· Alumiinikantinen materiaali on jäykkä ja sen isku/värähtelyn kestävyys on parempi kuin FR-4:n. · Tasomaisuus korkealämpötilahitsauksen jälkeen on ≤0,1 mm/m (merkittävästi parempi kuin FR-4:n 0,3 mm/m). |
Autoluokan ajoneuvon sisäiset PCBA:t (sopii ajovärähtelyyn), tarkkuuskomponentit lääketieteelliseen laitteistoon (välttää asennusraot aiheuttaman signaalivääristymän) | |||
| Ympäristönsuojelu ja noudattaminen |
· Alumiiniytimateriaali on kierrätettävissä ja noudattaa RoHS/REACH-määräyksiä · Halogeeniton eriste kerros on valinnainen, matalan haihtuvuuden ja alhaisen EMI:n kanssa |
Lääkintäluokan PCBA (ISO 13485 -standardin mukainen), kuluttajaelektroniikan vientituotteet (täyttävät Euroopan ja Amerikan ympäristövaatimukset) | |||
| Integroidun suunnittelun edut |
· Se voi korvata yhdistelmän "FR-4-pohja + jäähdytyslevy", mikä vähentää PCBA-asennusprosessia 30 % · Se tukee tiheän johdotuksen ja lämmönhajotusikkunoiden integroitua suunnittelua |
Ohuet kuluttajaelektroniikkatuotteet, kompaktit teollisuuden ohjausmoduulit (säästävät asennustilaa) | |||
| Luotettavuus ja vakaus |
· Käyttölämpötila-alue: -40–125 ℃ · Eristysresistanssi on ≥10¹⁰Ω, läpilyöntijännite ≥2 kV, ja sillä on vahva yliaaltosuojaus |
Autoteollisuuden AEC-Q200 -sallitut tuotteet, teollisuuden ohjainten laitteet äärioikeisiin olosuhteisiin |
Valmistusmahdollisuudet
| PCB-valmistuskyvyt | |||||
| kohde | Tuotantokyky | Pienin sallittu väli S/M:stä liuskaan, SMT:hen | 0.075mm/0.1mm | Pinnan kuparipinnoituksen homogeenisuus | z90% |
| Kerrosten lukumäärä | 1~40 | Min tila selitteelle, jotta se ei mene SMT-pinnan päälle | 0,2 mm / 0,2 mm | Kuvioiden tarkkuus toisiinsa nähden | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Tuotantokoko (min & max) | 250 mm x 40 mm / 710 mm x 250 mm | Pintakäsittelyn paksuus Ni/Au/Sn/OSP:lle | 1–6 µm / 0,05–0,76 µm / 4–20 µm / 1 µm | Kuvion tarkkuus reikään nähden | ±4 mil (±0,1 mm) |
| Kuparikerroksen paksuus laminaatissa | 1/3 ~ 10z | Pienin E-testattava pinta | 8 X 8mil | Pienin viivanleveys/väli | 0.045 /0.045 |
| Tuotekortin paksuus | 0.036~2.5mm | Pienin väli testipintojen välillä | 8mil | Puhalluskoneen toleranssi | +20 % 0,02 mm) |
| Automaattileikkauksen tarkkuus | 0.1mm | Ulomman reunan (ulkoreuna piiriin) pienin mitatoleranssi | ±0,1mm | Kuulakerroksen asettamistoleranssi | ±6 mil (±0,1 mm) |
| Poran koko (min/maks/reakoonte toleranssi) | 0,075 mm / 6,5 mm / ±0,025 mm | Ulomman reunan pienin mitatoleranssi | ±0,1mm | Liima-aineen ylitystoleranssi C/L:lle painatettaessa | 0.1mm |
| Minimi prosentti CNC-loven pituudesta ja leveydestä | ≤0.5% | Minimi R-kulmasäde ääriviivasta (sisäinen pyöristetty kulma) | 0.2mm | Kohdistustoleranssi termosetuvaan S/M:ään ja UV-S/M:ään | ±0.3mm |
| maksimikuvasuhde (paksuus/reiän halkaisija) | 8:1 | Minimi etäisyys kultasormesta ääriviivaan | 0,075 mm | Minimi S/M-silta | 0.1mm |
Yleisiä kysymyksiä alumiinipiirilevyjen laminoinnista
Q1. Mikä on ero alumiinipohjaisen PCB-kortin kerrosrakenteen ja standardin PCB:n välillä?
A: Alumiinipohjainen PCB-kerrosrakenne käyttää alumiinikernetta ja tarjoaa paremman lämmönjohtavuuden verrattuna perinteiseen FR4-PCB:hen. Tämä tekee siitä ideaalisen valinnan sovelluksiin, joissa vaaditaan tehokasta lämmönhajotusta.
K2. Voivatko monikerroksiset alumiinipiirit levät säilyttää korkean signaalin eheyden?
A: Vastaus on kyllä, kunhan suunnittelu on asianmukaista. Vaikka alumiinikerros saattaa vaikuttaa signaalin etenemiseen, järkevä kerrosrakenteen suunnittelu, materiaalien valinta ja asettelutekniikat voivat taata korkean signaalin eheyden monikerroksisissa suunnitelmissa.
K3. Miten alumiinikernerajan paksuus vaikuttaa PCB:n suorituskykyyn?
A: Paksujen alumiinikernerakenteiden lämmönhallintatehokkuus on yleensä parempi, mikä parantaa lämmönhajotusta. Kuitenkin se lisää myös painoa ja voi kasvattaa valmistuskompleksisuutta, joten paksuus on tasapainotettava muiden suunnittelutarpeiden kanssa.
K4. Onko alumiinipiirisovitusrakenne sopiva kaikenlaisiin elektronisuihin suunnitteluun?
V: Vaikka alumiinipohjaiset piirisovitukset toimivat hyvin sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta tehoa ja tehokasta lämmönhajotusta, eivät kaikki suunnittelut tarvitse niitä tai kannata taloudellisesti niiden käyttöä. Niillä on suurimmat edut tilanteissa, joissa lämmönhallinta on erityisen tärkeää.
K5. Miten ratkaistaan alumiinipiirisovituksen kerroksittaisrakenteen lämpölaajenemiserot?
V: Huolellinen materiaalien valinta, sopiva kerrospaksuus ja viivojen taitava käyttö voivat auttaa hallitsemaan lämpölaajenemiserot. Jotkin suunnitelmat sisällyttävät myös jännityksenpuristusrakenteita lämpökierron vaikutusten minimoimiseksi.
