EN
PCB de aluminio
PCB de aluminio de alto rendemento para aplicacións médicas, industriais, automotrices e electrónica de consumo—especializado en xestión térmica para alta
potencia (LEDs, fontes de alimentación, electrónica automotriz). Disipación térmica superior, sustrato de aluminio lixeiro, resistencia á corrosión e condutividade fiábel combinados
cun prototipado en 24 h, entrega rápida, soporte DFM e probas AOI. duradeiros, termalmente eficientes e
económicos para dispositivos de alta densidade de potencia.
✅ Disipación de calor excepcional
✅ Optimización DFM e validación de calidade
✅ Enfoque en LED/electrónica automotriz/electrónica de potencia
Descrición
PCB de aluminio é un tipo especial de PCB composto por un sustrato de aluminio, unha capa illante e unha laminación de cobre. A súa vantaxe principal reside na disipación eficiente do calor (cunha condutividade térmica moi superior á do tradicional FR-4), e ademais posúe alta resistencia mecánica, boa proteción electromagnética, protección ambiental e aforro enerxético. É adecuado para aplicacións de alta potencia como iluminación LED e electrónica de potencia. Kingfield pode fornecer deseño personalizado, servizos de prototipado e produción en masa, ofrece varias opcións de condutividade térmica e cumpre cos estándares IPC.
PCB con núcleo de aluminio , tamén coñecido como PCB de núcleo metálico ou PCB de núcleo de aluminio, é un circuíto con sustrato de aluminio. Á diferenza dos taboleiros tradicionais de fibra de vidro FR4, este material baseado en aluminio ten boa condutividade térmica e pode condicir efectivamente o calor afastado dos compoñentes clave, mellorando así a estabilidade e durabilidade do circuíto en ambientes de alta potencia e alta temperatura. Os PCBs de aluminio úsanse amplamente en campos con altas necesidades de xestión térmica, como a iluminación LED, módulos de potencia e electrónica automotriz. xestión térmica requirimentos tales como iluminación LED, módulos de potencia e electrónica para automóbiles.
Por que se usa o aluminio nos circuítos impresos?
O aluminio emprégase nos circuítos impresos principalmente pola súa superior condutividade térmica —moi superior á dos sustratos tradicionais FR-4—, o que permite disipar eficientemente o calor dos compoñentes de alta potencia, reducindo os riscos de sobrecalentamento e prolongando vida útil do produto. Ademais, ofrece unha gran resistencia mecánica, un escudo natural contra as interferencias electromagnéticas (EMI) para estabilizar a transmisión de sinais e é ecolóxico. Estas propiedades fano ideal para aplicacións de alta potencia e alto calor aplicacións como iluminación LED, electrónica automotriz e fontes de alimentación. Kingfield aproveita estas vantaxes para fornecer solucións personalizadas en Al-PCB, apoiando varias requirimentos de condutividade térmica e cumprindo co IPC estándares.
Tipos de PCB de aluminio
1. Clasificado polo material da capa de illamento
Placas de circuito impreso de aluminio FR-4
Capa de illamento: Material de resina epoxi FR-4
Características: Baixo custo, condutividade térmica media (1,0-2,0 W/(m·K))
Aplicacións: Escenarios de potencia media-a-baixa (por exemplo, iluminación LED xeral, módulos de pequena potencia)
PCB de aluminio de poliimida (PI)
Capa de illamento: Polimida
Características: Resistencia a altas temperaturas (-200 ℃~260 ℃), excelente condutividade térmica (2,0-4,0 W/(m·K))
Aplicacións: Escenarios de alta temperatura e alta potencia (por exemplo, electrónica automotriz, dispositivos industriais de potencia)
Pasta condutora térmica con PCB de aluminio
Capa de illamento: Silicona de alta conductividade térmica
Características: Alta conductividade térmica (3,0-6,0 W/(m·K)), eficiencia excepcional na disipación do calor
Aplicacións: LEDs de alta potencia, inversores e outro equipo con alta densidade de fluxo térmico
2. Clasificado por conductividade térmica
| Tipo | Rango de conductividade térmica | Aplicacións | |||
| Baixa conductividade térmica | 1,0-2,0 W/(m·K) | Iluminación LED xeral, módulos electrónicos de baixa potencia | |||
| Conductividade térmica media | 2,0-4,0 W/(m·K) | Electrónica automotriz, fontes de alimentación de media potencia, módulos de control industrial | |||
| Alta condutividade térmica | 4,0-6,0 W/(m·K) | Farolas LED de alta potencia, conversores de frecuencia, amplificadores de potencia |
3. Clasificados por estrutura
PCB de aluminio dun só lado
Estrutura: Capa única de follón de cobre + capa illante + subestrato de aluminio
Características: Estrutura sinxela, baixo custo
Aplicacións: Circuítos sinxelos
PCB de aluminio de dobre cara
Estrutura: Dúas capas de follón de cobre + capa illante + subestrato de aluminio
Características: Soporta trazados de circuítos complexos, disipación uniforme do calor
Aplicacións: Fontes de alimentación de media potencia, módulos controladores LED para automóbiles
PCB de aluminio multicapa
Estrutura: Folio de cobre multicapa + capa illante + substrato de aluminio
Características: Alta integración, soporta cableado de alta densidade
Aplicacións: Electrónica automotriz de alta gama, equipos industriais de control de alta potencia
Factores clave
Factores clave na fabricación de placas de circuito impreso baseadas en aluminio
| Factores clave | Requisito clave | Puntos clave da adaptación industrial | |||
| Selección do material base |
- Tipos de substrato de aluminio: Substrato de aluminio común (FR-4 + núcleo de aluminio), substrato de aluminio de alta conductividade térmica (resina cargada con cerámica + núcleo de aluminio) Condutividade térmica: 1,0-10,0 W/(m · K) (ajustado segundo necesario) - Grosor da capa de illamento: 0,1-0,3 mm (equilibra a conducción e o illamento térmico) |
Control automotivo/industrial: Alta condutividade térmica (≥ 2,0 W/(m · K)), resistencia á temperatura de -40 a 125 ℃; Médico: Biocompatibilidade + baixa EMI | |||
| Proceso de capa de illamento térmico |
- Métodos de unión: Unión por prensado quente (convencional), unión ao baleiro (alta precisión) - Materiais: Resina epoxi (baixo custo), poliimida (resistente ao calor), cerámica (condutividade térmica ultraelevada) |
Equipamento médico: Sen halóxenos, baixa volatilidade; Electrónica de consumo: Afinamento (≤0,15 mm) | |||
| Precisión na fabricación das liñas |
- Ancho de liña/espazado entre liñas: mínimo 0,1 mm/0,1 mm (estándar), 0,075 mm/0,075 mm (alta precisión) - Grosor da follas de cobre: 1-3 oz (adecuado para os requisitos de corrente) |
Control automotriz/industrial: Circuítos de alta corrente (laminado de cobre de 2-3 oz); Electrónica de consumo: Cableado de alta densidade (ancho de liña fino) | |||
| Deseño de estrutura de disipación de calor |
- Grosor do suporte de aluminio: 1,0-3,0 mm (disipación de calor mellorada) - Deseño de vías: Vía térmica conductora (recheada con adhesivo conductor), xanela de disipación de calor |
PCBA para dispositivos de potencia: Espazamento de vías térmicas ≤5 mm; Equipamento exterior: Terra baseada en aluminio para protección contra sobretensións | |||
| Compatibilidade coa soldadura e montaxe |
- Tratamento superficial: Espraiado de estaño (convencional), chapado en ouro (alta precisión), OSP (ecolóxico) - Soldabilidade: 260 ℃/10 s (tres fornos de refluencia) |
PCBA médico: Soldadura sen chumbo (cumprindo RoHS) Especificación automotriz: Sen deformación tras soldadura a alta temperatura (planitude ≤0,1 mm/m) |
|||
| Norma de probas de fiabilidade |
- Rendemento eléctrico: Resistencia de illamento ≥10¹⁰Ω, tensión de ruptura ≥2kV - Probas ambientais: Ciclado de alta e baixa temperatura (-40 a 125℃), envellecemento por calor húmido (85 % HR/85℃) - Proba mecánica: Resistencia á flexión ≥50MPa |
Calidade automotriz: Certificación AEC-Q200; Calidade médica: Conforme a ISO 13485; Control industrial: Compatíbel coa protección IP67 |
As vantaxes principais dos circuítos impresos de aluminio
| Categoría vantaxosa | valor central | Coincidence de escenarios de aplicación industrial | |||
| Condutividade térmica ultraelevada |
· Coeficiente de condutividade térmica de 1,0-10,0 W/(m·K), moito máis alto que o FR-4 (0,3-0,5 W/(m·K)) · Disipa rapidamente o calor dos dispositivos de potencia e reduce a temperatura do chip en 20-50℃ |
Módulos de potencia de grao automotriz, inversores industriais de alta potencia e unidades de alimentación para equipos médicos (para evitar a degradación do rendemento causada por altas temperaturas) | |||
| Excelente estabilidade na disipación de calor |
· Os materiais centrais baseados en aluminio teñen unha gran capacidade térmica e unha distribución uniforme da temperatura (diferenza de temperatura ≤5℃). · Non existe fenómeno de acumulación térmica, o que prolonga a vida útil do PCBA en máis dun 30% |
Equipamento industrial exterior, lumes LED para vehículos de grao automotriz, cargadores rápidos para electrónica de consumo (sen fallos durante o funcionamento prolongado con carga elevada) | |||
| Resistencia mecánica e resistencia á deformación |
· O sustrato de aluminio ten unha rigidez forte e unha resistencia ao impacto/vibración superior á do FR-4 · A planitude tras a soldadura a alta temperatura é ≤0,1 mm/m (moi superior ao 0,3 mm/m do FR-4). |
PCBA automotriz de calidade (adaptado á vibración do conduto), compoñentes de precisión para equipos médicos (evitando a distorsión de sinais causada por ocos de montaxe) | |||
| Protección ambiental e cumprimento |
· O material central de aluminio é reciclable e cumpre coas normas RoHS/REACH · A capa illante sen halóxenos é opcional, con baixa volatilidade e baixa EMI |
PCBA de grao médico (cumprindo coa ISO 13485), produtos de electrónica de consumo para exportación (cumprindo cos requisitos de protección ambiental en Europa e América) | |||
| Vantaxes do deseño integrado |
· Pode substituír a combinación de "suporte FR-4 + disipador de calor", reducindo o proceso de montaxe de PCBA nun 30% · Permite un deseño integrado de ventás de cableado de alta densidade e disipación de calor |
Produtos electrónicos de consumo finos (como caixas de carga para auriculares TWS), módulos compactos de control industrial (ahorrando espazo de instalación) | |||
| Fiabilidade e Estabilidade |
· Intervalo de temperatura de funcionamento: -40 a 125℃ (adaptable a amplas temperaturas) · A resistencia de illamento é ≥10¹⁰Ω, a tensión de ruptura é ≥2kV, e ten unha forte resistencia aos picos de tensión |
Produtos certificados de grao automotriz AEC-Q200, equipos de control industrial para ambientes extremos (funcionamento estable en condicións de alta e baixa temperatura/calor húmido) |
Capacidades de fabricación (Forma)
| Capacidade de fabricación de PCB | |||||
| ltem | Capacidade de Producción | Espazo mínimo desde S/M ata pad, ata SMT | 0.075mm/0.1mm | Homoxeneidade do cobre de plateado | z90% |
| Número de capas | 1~6 | Espazo mínimo desde lenda ata pad/ata SMT | 0,2 mm/0,2 mm | Precisión do patrón respecto ao patrón | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Tamaño de produción (mín. e máx.) | 250 mm x 40 mm/710 mm x 250 mm | Espesor do tratamento superficial para Ni/Au/Sn/OSP | 1~6 μm /0,05~0,76 μm /4~20 μm/ 1 μm | Precisión do patrón respecto ao furo | ±4 mil (±0,1 mm ) |
| Espesor do cobre na laminación | 113 ~ 10z | Tamaño mínimo da pastilla probada E- | 8 X 8mil | Largura/liña mínima espazo | 0.045 /0.045 |
| Grosor do panel do produto | 0.036~2.5mm | Espazo mínimo entre pastillas probadas | 8mil | Tolerancia ao grabado | +20% 0,02 mm) |
| Precisión de corte automático | 0.1mm | Tolerancia mínima de dimensión do contorno (bordo exterior ao circuíto) | ±0.1mm | Tolerancia de alixñamento da capa protexente | ±6 mil (±0,1 mm) |
| Tamaño do taladro (mín./máx./tolerancia do tamaño do orificio) | 0,075 mm / 6,5 mm / ±0,025 mm | Tolerancia mínima de dimensión do contorno | ±0.1mm | Tolerancia de adhesivo en exceso para prensado C/P | 0.1mm |
| Porcentaxe mínima para lonxitude e anchura da ranura CNC | 2:01:00 | Radio mín. R da esquina do contorno (esquina biselada interior) | 0.2mm | Tolerancia de aliñamento para S/M termoestable e S/M UV | ±0,3mm |
| relación de aspecto máxima (grosor/diámetro do burato) | 8:01 | Distancia mínima do dedo dourado ao contorno | 0.075mm | Ponte S/M mín. | 0.1mm |
Preguntas frecuentes sobre a laminación de placas PCB de aluminio
P1. Cales son as diferenzas entre a estrutura de capas do circuíto impreso de aluminio e o PCB estándar?
R: A estrutura de capas baseada en aluminio utiliza un núcleo de aluminio e, en comparación co PCB tradicional de FR4, ten unha condutividade térmica superior. Isto converteo nunha elección ideal para aplicacións que requiren unha disipación de calor eficiente.
P2. Pode o circuíto impreso de aluminio multicapa manter unha alta integridade do sinal?
R: A resposta é afirmativa, sempre que o deseño sexa axeitado. Aínda que a capa de aluminio poida afectar a propagación do sinal, unha planificación razoable da estrutura de capas, a selección de materiais e técnicas de trazado poden garantir unha alta integridade do sinal en deseños multicapa.
P3. Como afecta o grosor do núcleo de aluminio ao rendemento dun PCB?
R: Os núcleos de aluminio máis grosos adoitan mellorar a eficiencia de disipación de calor grazas a un mellor desempeño na disipación térmica. Con todo, isto tamén aumentará o peso e pode incrementar a complexidade de fabricación, polo que o grosor debe equilibrarse con outros requisitos de deseño.
P4. É adecuada a estrutura en capas do circuíto de aluminio para todos os tipos de deseños electrónicos?
R: Aínda que as estruturas en capas de circuítos impresos de aluminio teñen un bo desempeño en aplicacións con altas necesidades de potencia e disipación de calor, non todos os deseños necesítanas nin son economicamente viables. Teñen as súas maiores vantaxes en escenarios onde a xestión da disipación de calor é de importancia crítica.
P5. Como se resolve a diferenza de expansión térmica na estrutura laminada dos circuítos impresos de aluminio?
A: A selección coidadosa de materiais, o grosor axeitado das capas e o uso intelixente de vías pode axudar a controlar as diferenzas na expansión térmica. Algúns deseños tamén incorporan estruturas de alivio de tensións para minimizar o impacto dos ciclos térmicos.
