EN
Alüminyum PCB
Tıbbi, endüstriyel, otomotiv ve tüketici elektroniği için yüksek performanslı Alüminyum PCB'ler—yüksek
güç uygulamaları için termal yönetim konusunda uzmanlaşmıştır (LED'ler, güç kaynakları, otomotiv elektroniği). Üstün ısı dağılımı, hafif alüminyum substrat, korozyon
direnci ve güvenilir iletkenlik eşleştirilmiş 24 saat prototip yapımı, hızlı teslimat, DFM desteği ve AOI testi. Dayanıklı, termal verimlidir ve
güç yoğunluklu cihazlar için maliyetle etkin.
✅ Olağanüstü ısı dağılımı
✅ DFM optimizasyonu ve kalite doğrulaması
✅ LED/otomotiv/güç elektroniği odaklı
Tanım
Alüminyum PCB nedir?
Alüminyum PCB alüminyum altlık, yalıtım katmanı ve bakır folyodan oluşan özel bir PCB türüdür. Temel avantajı, verimli ısı dağılımında yatmaktadır , ve bu yüksek mekanik dayanım, iyi elektromanyetik koruma, çevre koruma ve enerji tasarrufu özelliklerine de sahiptir. LED aydınlatma ve güç elektroniği gibi yüksek güçlü uygulamalar için uygundur. Kingfield, özelleştirilmiş tasarım, prototipleme ve seri üretim hizmetleri sağlayabilir, çoklu termal iletkenlik seçeneklerini destekleyebilir ve IPC standartlarına uyum sağlar.
Alüminyum Çekirdekli PCB , metal çekirdek PCB veya alüminyum çekirdek PCB olarak da bilinir, alüminyum altyapısı olan bir devreler tahtasıdır. Geleneksel FR4 cam lif panellerinin aksine, bu alüminyum bazlı malzemenin iyi ısı iletkenliği vardır ve sıcaklığı önemli bileşenlerden etkili bir şekilde uzaklaştırır ve böylece yüksek güç ve yüksek sıcaklık ortamlarında devre kartının istikrarını ve dayanıklılığını artırır. Alüminyum PCB'ler yüksek termal alanlarda yaygın olarak kullanılır lED aydınlatma, güç modülleri ve otomotiv elektroniği gibi yönetim gereksinimleri.
Alüminyum neden devrelerde kullanılır?
Alüminyum, devrelerde öncelikle ısınma riskini azaltarak ve ısı uzatarak yüksek güçteki bileşenlerden ısıların verimli bir şekilde dağılmasını sağlayan geleneksel FR-4 substratlarını çok daha fazla termal iletkenliği nedeniyle kullanılır. ürün ömrü. Ayrıca yüksek mekanik dayanım, sinyal iletimini stabilize etmek için doğal elektromanyetik gürültü (EMI) koruması ve çevre dostu özellikler sunar. Bu özellikler, yüksek güç ve yüksek ısı gerektiren lED aydınlatma, otomotiv elektroniği ve güç kaynakları gibi uygulamalar. Kingfield, bu avantajlardan yararlanarak çeşitli termal iletkenlik gereksinimlerini destekleyen ve IPC'ye uygun özel Al-PCB çözümleri sunar standartları.
Alüminyum PCB Türleri
1. İzolasyon Katmanı Malzemesine Göre Sınıflandırma
FR-4 alüminyum baskılı devre kartları
Yalıtım Katmanı: FR-4 epoksi reçine malzemesi
Özellikler: Düşük maliyet, orta termal iletkenlik (1,0-2,0 W/(m·K))
Uygulama Alanları: Orta-düşük güç senaryoları Poliamit (PI) Alüminyum PCB
Yalıtım Katmanı: Poliimid
Özellikler: Yüksek sıcaklık direnci (-200℃~260℃), mükemmel termal iletkenlik (2,0-4,0 W/(m·K))
Uygulama Alanları: Yüksek sıcaklık, yüksek güç senaryoları
Termal İletken Macun Alüminyum PCB
Yalıtım Katmanı: Yüksek termal iletkenlikli silikon
Özellikler: Yüksek termal iletkenlik (3,0-6,0 W/(m·K)), üstün ısı dağıtım verimliliği
Uygulama Alanları: Yüksek güçlü LED'ler, invertörler ve diğer yüksek ısı akısı yoğunluklu ekipmanlar
2. Termal İletkenliğe Göre Sınıflandırma
| TUR | Termal İletkenlik Aralığı | Uygulamalar | |||
| Düşük termal iletkenlik | 1,0-2,0 W/(m·K) | Genel LED aydınlatma, düşük güçlü tüketici elektroniği modülleri | |||
| Orta Termal İletkenlik | 2,0-4,0 W/(m·K) | Otomotiv elektroniği, orta güçlü güç kaynakları, endüstriyel kontrol modülleri | |||
| Yüksek ısı iletkenliği | 4,0-6,0 W/(m·K) | Yüksek güçlü LED sokak lambaları, frekans dönüştürücüler, güç amplifikatörleri |
3. Yapıya Göre Sınıflandırma
- Tek Taraflı Alüminyum PCB
Yapı: Tek bakır folyo katmanı + yalıtım katmanı + alüminyum alt tabaka
Özellikler: Basit yapı, düşük maliyet
Uygulama Alanları: Basit devreler
- Çift Taraflı Alüminyum PCB
Yapı: Çift bakır folyo katmanı + yalıtım katmanı + alüminyum alt tabaka
Özellikler: Karmaşık devre yerleşimlerini destekler, eşit ısı dağılımı
Uygulama Alanları: Orta güçlü güç kaynakları, otomotiv LED sürücü modülleri
- Çok katmanlı Alüminyum PCB
Yapı: Çok katmanlı bakır folyo + yalıtım katmanı + alüminyum altlık
Özellikler: Yüksek entegrasyon, yüksek yoğunluklu kablolamayı destekler
Uygulama Alanları: Yüksek performanslı otomotiv elektroniği, endüstriyel yüksek güçlü kontrol ekipmanları
Ana faktörler
Alüminyum tabanlı baskı devre panolarının üretiminde kilit faktörler
| Ana faktörler | Ana Gereksinim | Sektör uyumunun temel noktaları | |||
| Esas malzeme seçimi |
- Alüminyum altlık türleri: Yaygın alüminyum altlık (FR-4 + alüminyum çekirdek), yüksek termal iletkenlikli alüminyum altlık. Termal iletkenlik: 1,0-10,0 W/(m · K) (gerektiğine göre eşleşir) - Yalıtım katmanı kalınlığı: 0,1-0,3 mm (ısı iletimi ve yalıtım arasında denge) |
Otomotiv/endüstriyel kontrol: Yüksek termal iletkenlik (≥ 2,0 W/(m·K)), sıcaklık direnci -40 ila 125 ℃; Tıp: Biyouyumluluk + düşük EMI | |||
| Termal yalıtım katmanı işlemi |
- Bağlantı yöntemleri: Sıcak presle bağlama (geleneksel), vakumlu bağlama (yüksek hassasiyetli) - Malzemeler: Epoksi reçine (düşük maliyetli), poliimid, seramik |
Tıbbi cihazlar: Halojensiz, düşük buhar basıncı; Tüketici elektroniği: İnceltilmiş (≤0,15 mm) | |||
| Hat imalatının hassasiyeti |
- Hat genişliği/hat aralığı: minimum 0,1 mm/0,1 mm (standart), 0,075 mm/0,075 mm (yüksek hassasiyetli) - Bakır folyo kalınlığı: 1-3 ons (akım gereksinimlerine uygun) |
Otomotiv/endüstriyel kontrol: Yüksek akım devreleri (2-3 ons bakır folyo); Tüketici elektroniği: Yüksek yoğunluklu kablolama (ince hat genişliği) | |||
| Isı dağıtım yapısı tasarımı |
- Alüminyum alt tabaka kalınlığı: 1,0-3,0 mm (Geliştirilmiş ısı dağıtımı) - Via tasarımı: Isıl iletken via (iletken yapıştırıcı ile doldurulmuş), ısı dağıtım penceresi |
Güç cihazı PCBA: Isıl via aralığı ≤5 mm; Dış mekân ekipmanı: Yıldırım koruması için alüminyum bazlı topraklama | |||
| Kaynak ve montaj uyumluluğu |
- Yüzey işlemi: Kalay sırlama (geleneksel), altın kaplama (yüksek hassasiyetli), OSP (çevre dostu) - Lehimlenebilirlik: 260℃/10 s (üç reflo fırını) |
Tıbbi PCBA: Kurşunsuz lehimleme (RoHS uyumlu) Otomotiv standardı: Yüksek sıcaklık kaynak sonrası çarpılma olmaması (düzlemsellik ≤0,1 mm/m) |
|||
| Güvenilirlik testi standardı |
- Elektriksel performans: İzolasyon direnci ≥10¹⁰Ω, delinme gerilimi ≥2 kV - Çevre testi: Yüksek ve düşük sıcaklık döngüsü (-40 ile 125℃), nemli ısı yaşlanma (%%85 RH/85℃) - Mekanik test: Eğilme mukavemeti ≥50MPa |
Otomotiv sınıfı: AEC-Q200 sertifikası; Tıbbi sınıf: ISO 13485 uyumlu; Endüstriyel kontrol: IP67 korumaya uyumlu |
Alüminyum baskılı devre panolarının temel avantajları
| Avantajlı kategori | temel değer | Endüstriyel uygulama senaryosu eşleşmesi | |||
| Aşırı yüksek termal iletkenlik |
· Termal iletkenlik katsayısı 1,0-10,0 W/(m, K), 0,3 FR-4 - 0,5 W/(m K)'den çok daha yüksek · Güç elemanlarının ısısını hızlıca dağıtır ve yonga sıcaklığını 20-50℃ düşürür |
Otomotiv sınıfı güç modülleri, endüstriyel kontrol yüksek güçlü invertörler ve tıbbi cihazlar için güç üniteleri | |||
| Mükemmel ısı dağıtım kararlılığı |
· Alüminyum bazlı çekirdek malzemeleri büyük bir ısı kapasitesine sahiptir ve sıcaklık dağılımı eşittir (sıcaklık farkı ≤5℃). · Isıl birikim fenomeni yoktur ve bu da PCBA'nın kullanım ömrünü %30'tan fazla uzatır. |
Dış mekân endüstriyel kontrol ekipmanları, otomotiv sınıfı LED araç lambaları, tüketici elektroniği için hızlı şarj başlıkları (uzun süreli yüksek yük altında çalışma sırasında arıza yok) | |||
| Mekanik dayanıklılık ve burkulmaya karşı direnç |
· Alüminyum altlık güçlü bir sertliğe sahiptir ve darbe/vibrasyon direnci FR-4'ünkinden üstündür. · Yüksek sıcaklıkta kaynak sonrası düzlemlik ≤0,1 mm/m'dir (FR-4'ün 0,3 mm/m'sinden çok daha iyidir). |
Otomotiv sınıfı araç içi PCBA (sürüş titreşimlerine uyumlu), tıbbi ekipmanlar için hassas bileşenler (montaj boşluklarından kaynaklanan sinyal bozulmalarının önlenmesi) | |||
| Çevre Koruma ve Uyumluluk |
· Alüminyum çekirdek malzemesi geri dönüştürülebilir ve RoHS/REACH standartlarına uygundur. · Halojensiz yalıtım katmanı opsiyonel olarak mevcuttur, düşük buharlaşma ve düşük EMI'ye sahiptir. |
Tıbbi sınıf PCBA (ISO 13485 uyumlu), tüketici elektroniği ihracat ürünleri (Avrupa ve Amerika'da çevre koruma gereksinimlerini karşılar) | |||
| Entegre tasarımın avantajları |
· "FR-4 altlık + soğutucu" kombinasyonunun yerini alabilir, PCBA montaj sürecini %30 oranında azaltır · Yüksek yoğunluklu kablolama ve ısı dağıtım pencerelerinin entegre tasarımını destekler |
İnce tüketici elektroniği ürünleri, dar alanlara montaj için uygun kompakt endüstriyel kontrol modülleri (kurulum alanından tasarruf sağlar) | |||
| Güvenilirlik ve istikrar |
· Çalışma sıcaklık aralığı: -40 ile 125℃ arasında · İzolasyon direnci ≥10¹⁰Ω, delinme gerilimi ≥2kV ve güçlü ani voltaj direncine sahiptir |
Otomotiv sınıfı AEC-Q200 sertifikalı ürünler, zorlu ortamlarda kullanılan endüstriyel kontrol ekipmanları |
Üretim kapasitesi
| PCB Üretim Kapasitesi | |||||
| öğe | Üretim Kapasitesi | S/M'den pede, SMT'ye min. mesafe | 0.075mm/0.1mm | Kaplama Cu Homojenliği | z90% |
| Katman Sayısı | 1~40 | Gösterge için min boşluk, SMT'ye ek | 0.2mm/0.2mm | Desen ile desen arasındaki doğruluk | ±3mil(±0.075mm) |
| Üretim boyutu (Min ve Maks) | 250mmx40mm/710mmx250mm | Ni/Au/Sn/OSP için yüzey işlem kalınlığı | 1~6um /0.05~0.76um /4~20um/ 1um | Desen ile delik arasındaki doğruluk | ±4mil (±0.1mm ) |
| Lamine bakır kalınlığı | 1/3 ~ 10z | Min boyut E-test edilmiş pad | 8 X 8mil | Min hat genişliği/aralığı | 0.045 /0.045 |
| Ürün kart kalınlığı | 0.036~2.5mm | Test edilen padler arasındaki minimum aralık | 8mil | Çözme toleransı | +%20 0,02 mm) |
| Otomatik kesim doğruluğu | 0.1mm | Ana hat için minimum boyut toleransı (dış kenar ile devre arası) | ±0.1mm | Koruyucu katman hizalama toleransı | ±6 mil (±0,1 mm) |
| Delme boyutu (Min/Maks/delik boyutu toleransı) | 0,075 mm/6,5 mm/±0,025 mm | Ana hat için minimum boyut toleransı | ±0.1mm | C/L presleme için fazla yapıştırıcı toleransı | 0.1mm |
| CNC yuvası uzunluğu ve genişliği için minimum yüzde | ≤0.5% | Dış hat iç köşesinin (iç yuvarlatılmış köşe) minimum R köşe yarıçapı | 0.2 mm | Termoset S/M ve UV S/M için hizalama toleransı | ±0.3mm |
| maksimum oran (kalınlık/delik çapı) | 8:1 | Altın parmak ile dış hat arasındaki minimum mesafe | 0.075 mm | Minimum S/M köprüsü | 0.1mm |
Alüminyum pcb panosu laminasyonu hakkında sıkça sorulan sorular
S1. Alüminyum pcb kart katman yapısı ile standart PCB arasındaki farklar nelerdir?
A: Alüminyum bazlı PCB katman yapısı, bir alüminyum çekirdek kullanır ve geleneksel FR4 PCB ile karşılaştırıldığında üstün termal iletkenliğe sahiptir. Bu da verimli ısı dağıtımının gerektiği uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir.
S2. Çok katmanlı alüminyum devre kartı yüksek sinyal bütünlüğünü koruyabilir mi?
A: Cevap olumlu, ancak tasarım uygun olmalıdır. Alüminyum katmanı sinyal yayılımını etkileyebilse de, uygun katman yapısı planlaması, malzeme seçimi ve yerleşim teknikleri çok katmanlı tasarımlarda yüksek sinyal bütünlüğünün sağlanmasını sağlayabilir.
S3. Alüminyum çekirdeğin kalınlığı bir PCB'nin performansını nasıl etkiler?
A: Daha kalın alüminyum çekirdekler genellikle daha iyi ısı dissipation performansı aracılığıyla ısıyı daha etkili dağıtma verimliliğini artırabilir. Ancak bu aynı zamanda ağırlığı artırır ve üretim karmaşıklığını yükseltebilir; bu nedenle kalınlık diğer tasarım gereksinimleriyle dengelenmelidir.
S4. Alüminyum devre kartı katman yapısı tüm elektronik tasarım türleri için uygun mudur?
C: Alüminyum baskı devre kartları katman yapıları yüksek güç ve yüksek ısı dağıtım gerektiren uygulamalarda iyi performans gösterse de, tüm tasarımlar bunlara ihtiyaç duymaz veya ekonomik olarak benimsemez. Isı yayımı yönetiminin kritik öneme sahip olduğu senaryolarda en büyük avantajlara sahiptir.
S5. Alüminyum baskı devre kartlarının katmanlı yapısında termal genleşme farkı nasıl çözülür?
C: Malzemelerin dikkatli seçilmesi, uygun katman kalınlığı ve viyaların ustaca kullanılması, termal genleşme farklarını kontrol etmeye yardımcı olabilir. Bazı tasarımlar ayrıca termal çevrimlerin etkisini en aza indirmek için gerilim boşaltma yapılarını içerir.
