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알루미늄 PCB
의료, 산업, 자동차 및 소비자 전자기기를 위한 고효율 알루미늄 PCB — 고출력 애플리케이션에서의 열 관리를 특화
전력 애플리케이션 (LED, 전원 공급, 자동차 전자 장치) 우수한 열 분산, 가벼운 알루미늄 기판, 부식
저항, 그리고 신뢰할 수 있는 전도성 24시간 프로토타입 제작, 빠른 배송, DFM 지원, AOI 테스트 내구성, 열 효율성,
전력 밀도가 높은 장치에 대한 비용 효율성
✅ 뛰어난 열 방산 성능
✅ DFM 최적화 및 품질 검증
✅ LED/자동차/파워 일렉트로닉스 중심
설명
알루미늄 PCB 알루미늄 기판, 절연층 및 구리 호일로 구성된 특수한 유형의 PCB입니다. 그 핵심 장점은 효율적인 방열 성능에 있습니다 (열전도율이 전통적인 FR-4보다 훨씬 높음), 그리고 높은 기계적 강도, 우수한 전자기 차폐 성능, 환경 보호 및 에너지 절약 기능도 갖추고 있습니다. lED 조명 및 전력 전자 장치와 같은 고출력 응용 분야에 적합합니다. Kingfield는 맞춤형 설계, 시제품 제작 및 대량 생산 서비스를 제공하며, 다양한 열전도율 옵션을 지원하고 IPC 표준을 준수합니다. 시제품 제작 및 대량 생산 서비스를 제공하며, 다양한 열전도율 옵션을 지원하고 IPC 표준을 준수합니다.
알루미늄 코어 PCB , 메탈 코어 PCB 또는 알루미늄 코어 PCB이라고도 하며, 알루미늄 기판을 가진 회로 기판입니다. 전통적인 FR4 유리섬유 기판과 달리 이 알루미늄 기반 소재는 우수한 열전도성을 가지며 주요 부품에서 발생하는 열을 효과적으로 전도하여 고출력 및 고온 환경에서 회로 기판의 안정성과 내구성을 향상시킵니다. 알루미늄 PCB는 LED 조명, 전력 모듈, 자동차 전자 장비 등 열 관리 요구가 높은 분야에 널리 사용됩니다. 열 관리 요구가 높은 분야에서 널리 사용됩니다.
왜 회로 기판에 알루미늄이 사용될까요?
알루미늄은 주로 우수한 열전도성 덕분에 회로 기판에 사용되며, 이는 전통적인 FR-4 기판을 훨씬 능가하여 고출력 부품에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하고 과열 위험을 줄이며 수명을 연장시켜 줍니다. 제품 수명. 또한 높은 기계적 강도, 신호 전송을 안정화시키는 자연스러운 전자기 간섭(EMI) 차단 성능 및 친환경성을 제공합니다. 이러한 특성 덕분에 고출력, 고열 환경에서의 사용에 이상적입니다 lED 조명, 자동차 전자기기 및 전원 공급 장치와 같은 응용 분야. Kingfield는 이러한 이점을 활용하여 다양한 열전도율 요구 사항을 지원하고 IPC 규격을 준수하는 맞춤형 Al-PCB 솔루션을 제공합니다. 기준.
알루미늄 PCB의 종류
1. 절연층 소재별 분류
FR-4 알루미늄 프린트 회로 기판
단열층: FR-4 에폭시 수지 소재
특징: 낮은 비용, 중간 수준의 열전도율 (1.0-2.0 W/(m·K))
적용 분야: 중소출력 응용 분야 (예: 일반 LED 조명, 소형 전력 모듈)
폴리이미드(PI) 알루미늄 PCB
단열층: 폴리이미드
특징: 고온 저항성 (-200℃~260℃), 우수한 열전도율 (2.0-4.0 W/(m·K))
적용 분야: 고온, 고출력 환경 (예: 자동차 전자 장치, 산업용 전력 장치)
열전도성 페이스트 알루미늄 PCB
단열층: 고열전도성 실리콘
특징: 고열전도성(3.0-6.0 W/(m·K)), 뛰어난 방열 효율
적용 분야: 고출력 LED, 인버터 및 기타 고열유속 밀도 장비
2. 열전도율별 분류
| 유형 | 열전도율 범위 | 응용 분야 | |||
| 저 열 전도율 | 1.0-2.0 W/(m·K) | 일반 LED 조명, 저전력 소비자 전자 모듈 | |||
| 중간 열전도성 | 2.0-4.0 W/(m·K) | 자동차 전자 장치, 중전력 전원 공급 장치, 산업용 제어 모듈 | |||
| 높은 열전도성 | 4.0-6.0 W/(m·K) | 고출력 LED 가로등, 주파수 변환기, 전력 증폭기 |
3. 구조별 분류
단면 알루미늄 PCB
구조: 단일 동박층 + 절연층 + 알루미늄 기판
특징: 간단한 구조, 낮은 비용
적용 분야: 단순 회로
양면 알루미늄 PCB
구조: 이중 동박층 + 절연층 + 알루미늄 기판
특징: 복잡한 회로 배치 지원, 균일한 열 방산
적용 분야: 중간 출력 전원 공급 장치, 자동차용 LED 드라이버 모듈
다층 알루미늄 PCB
구조: 다층 구리 포일 + 절연층 + 알루미늄 기판
특징: 고도의 통합 설계, 고밀도 배선 지원
적용 분야: 고급 자동차 전자장비, 산업용 고출력 제어 장비
주요 요인
알루미늄 기반 인쇄 회로기판 제조의 핵심 요소
| 주요 요인 | 핵심 요구사항 | 산업 적용의 핵심 포인트 | |||
| 기판 재료 선정 |
- 알루미늄 기판 종류: 일반 알루미늄 기판(FR-4 + 알루미늄 코어), 고풍열 알루미늄 기판(세라믹 충진 수지 + 알루미늄 코어) 열전도율: 1.0-10.0 W/(m·K) (요구 사양에 맞춰 선택) - 절연층 두께: 0.1-0.3mm (열전도와 절연의 균형) |
자동차/산업 제어: 높은 열 전도성 (≥ 2.0W/(m·K)), 온도 저항 -40~125℃; 의료용: 생체적합성 + 낮은 EMI | |||
| 단열층 공정 |
- 접합 방식: 열가압 접합(일반), 진공 접합(고정밀) - 재료: 에폭시 수지(저비용), 폴리이미드(내고온성), 세라믹(초고열전도성) |
의료기기: 할로겐 프리, 낮은 휘발성; 소비자 전자기기: 박형화 (≤0.15mm) | |||
| 배선 가공 정밀도 |
- 선폭/선간격: 최소 0.1mm/0.1mm (표준), 0.075mm/0.075mm (고정밀) - 동박 두께: 1-3oz (전류 요구사항에 적합) |
자동차/산업 제어: 고전류 회로(2-3oz 동박); 소비자 전자기기: 고밀도 배선(세밀한 선폭) | |||
| 열 방산 구조 설계 |
- 알루미늄 기판 두께: 1.0-3.0mm (강화된 열 방산) - 비아 설계: 열전도성 비아(전도성 접착제 충진), 열 방산 창 |
파워 소자 PCBA: 열 비아 간격 ≤5mm; 실외 장비: 서지 보호를 위한 알루미늄 기반 접지 | |||
| 납땜 및 조립 호환성 |
- 표면 처리: 주석 도포(일반형), 금도금(고정밀), OSP(환경 친화형) - 납땜성: 260℃/10초 (삼중 리플로우 오븐) |
의료용 PCBA: 납 프리 납땜(RoHS 준수) 자동차 규격: 고온 납땜 후 휨 없음(평탄도 ≤0.1mm/m) |
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| 신뢰성 시험 기준 |
- 전기적 특성: 절연 저항 ≥10¹⁰Ω, 절연 파괴 전압 ≥2kV - 환경 시험: 고온 및 저온 순환 (-40~125℃), 습열 노화 (85% RH/85℃) - 기계적 시험: 굽힘 강도 ≥50MPa |
자동차 등급: AEC-Q200 인증; 의료 기기 등급: ISO 13485 준수; 산업 제어: IP67 보호 등급 호환 |
알루미늄 프린트회로기판의 핵심 이점
| 우위 있는 카테고리 | 핵심 가치 | 산업별 응용 시나리오 매칭 | |||
| 초고열 전도성 |
· 열전도율 1.0-10.0 W/(m·K)로, FR-4(0.3~0.5 W/(m·K))보다 훨씬 높음 · 전력 소자에서 발생하는 열을 신속하게 방출하여 칩 온도를 20~50℃ 낮춤 |
자동차용 전력 모듈, 산업용 고출력 인버터, 의료 장비 전원 장치 (고온으로 인한 성능 저하 방지) | |||
| 탁월한 방열 안정성 |
· 알루미늄 기반 코어 재료는 큰 열용량과 균일한 온도 분포를 가지며(온도 차이 ≤5℃) · 열 응집 현상이 없어 PCBA 수명을 30% 이상 연장시킴 |
외부 산업용 제어 장비, 자동차 등급 LED 차량 램프, 소비자 전자기기용 고속 충전 헤드(장시간 고부하 작동 중에도 오류 없음) | |||
| 기계적 강도 및 휨 저항성 |
· 알루미늄 기판은 강성이 우수하며, 충격/진동 저항성이 FR-4보다 뛰어남 · 고온 납땜 후 평탄도는 ≤0.1mm/m (FR-4의 0.3mm/m보다 훨씬 우수함) |
자동차 등급 차량 내장형 PCBA(주행 진동에 적합), 의료 장비 정밀 부품(조립 간극으로 인한 신호 왜곡 방지) | |||
| 환경 보호 및 준수 |
· 알루미늄 코어 재료는 재활용이 가능하며 RoHS/REACH 규격을 준수함 · 할로겐 프리 절연층 선택 가능, 휘발성이 낮고 EMI가 낮음 |
의료 기기용 PCBA(ISO 13485 준수), 소비자 전자기기 수출 제품(유럽 및 미국의 환경 보호 요건 충족) | |||
| 일체형 설계의 장점 |
· "FR-4 기판 + 방열판" 조합을 대체할 수 있어 PCBA 조립 공정을 30% 감소시킴 · 고밀도 배선과 방열창의 일체형 설계를 지원함 |
슬림한 소비자 전자제품(예: TWS 이어폰 충전 케이스), 설치 공간 절약이 필요한 소형 산업용 제어 모듈 | |||
| 신뢰성과 안정성 |
· 동작 온도 범위: -40℃ ~ 125℃ (광범위한 온도 적응성) · 절연 저항은 ≥10¹⁰Ω, 내파괴 전압은 ≥2kV이며 서지 저항성이 강함 |
자동차 등급 AEC-Q200 인증 제품, 극한 환경에서 사용하는 산업용 제어 장비(고온/저온, 습열 조건에서도 안정적인 작동) |
제조 능력 (형태)
| PCB 제조 능력 | |||||
| 항목 | 생산 능력 | S/M과 패드, SMT 간 최소 간격 | 0.075mm/0.1mm | 도금 Cu의 균일성 | z90% |
| 층 수 | 1~6 | 범례에서 SMT까지의 최소 간격 | 0.2mm/0.2mm | 패턴 간 정확도 | ±3mil(±0.075mm) |
| 제작 가능 크기(최소 및 최대) | 250mmx40mm/710mmx250mm | Ni/Au/Sn/OSP 도금 두께 | 1~6um /0.05~0.76um /4~20um/ 1um | 홀 대비 패턴 정확도 | ±4mil (±0.1mm ) |
| 적층의 구리 두께 | 113 ~ 10z | 최소 테스트 패드 크기 E- | 8 X 8밀 | 최소 라인 폭/간격 | 0.045 /0.045 |
| 제품 기판 두께 | 0.036~2.5mm | 테스트 패드 간 최소 간격 | 8밀 | 에칭 허용오차 | +20% 0.02mm) |
| 자동 절단 정확도 | 0.1mm | 외곽 치수 최소 허용오차 (외부 가장자리에서 회로까지) | ±0.1mm | 커버층 정렬 허용오차 | ±6밀 (±0.1 mm) |
| 드릴 크기(최소/최대/홀 크기 허용오차) | 0.075mm/6.5mm/±0.025mm | 외곽 치수 최소 허용오차 | ±0.1mm | C/L 압착 시 과도한 접착제 허용오차 | 0.1mm |
| CNC 슬롯 길이 및 너비의 최소 퍼센트 | 2:01:00 | 외형의 최소 R 코너 반경(내부 라운드 처리된 코너) | 0.2mm | 열경화성 S/M 및 UV S/M의 정렬 허용오차 | ±0.3mm |
| 최대 아스펙트 비율(두께/홀 지름) | 8:01 | 골든 핑거에서 외형까지의 최소 간격 | 0.075mm | S/M 브리지의 최소 폭 | 0.1mm |
알루미늄 PCB 라미네이션에 대한 일반적인 질문
Q1. 알루미늄 PCB 기판의 적층 구조와 표준 PCB의 차이점은 무엇입니까?
알루미늄 기반 PCB 적층 구조는 알루미늄 코어를 사용하며, 전통적인 FR4 PCB에 비해 우수한 열전도성을 제공합니다. 따라서 효율적인 열 방출이 요구되는 응용 분야에 이상적인 선택입니다.
Q2. 다층 알루미늄 회로 기판이 높은 신호 무결성을 유지할 수 있습니까?
A: 설계가 적절하다면 긍정적인 답변이 가능합니다. 알루미늄 층이 신호 전파에 영향을 줄 수 있으나, 합리적인 적층 구조 설계, 재료 선택 및 배치 기술을 통해 다층 설계에서도 높은 신호 무결성을 보장할 수 있습니다.
Q3. 알루미늄 코어의 두께가 PCB 성능에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 두꺼운 알루미늄 코어일수록 더 나은 방열 성능을 통해 발열 효율을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이는 무게를 증가시키고 제조 복잡성을 높일 수도 있으므로, 두께는 다른 설계 요구 사항과 균형을 이루어야 합니다.
Q4. 알루미늄 회로 기판 적층 구조는 모든 유형의 전자 설계에 적합한가요?
A: 알루미늄 프린트회로기판 적층 구조는 고출력 및 고열 방출 요구 조건이 있는 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘하지만, 모든 설계가 이를 필요로 하거나 경제적으로 채택하는 것은 아닙니다. 이러한 구조는 열 관리가 특히 중요한 시나리오에서 가장 큰 장점을 가집니다.
Q5. 알루미늄 프린트회로기판의 적층 구조에서 열팽창 차이를 어떻게 해결하나요?
A: 재료의 신중한 선정, 적절한 층 두께 설정 및 비아(via)의 효과적인 활용은 열팽창 차이를 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일부 설계에서는 열 순환으로 인한 영향을 최소화하기 위해 스트레스 완화 구조를 포함하기도 합니다.
