Aluminum PCBs are one of the most popular metal core PCBs, which can be found in versatile applications. They have metal base and copper-clad laminates that offer excellent thermal conductivity and electric insulation. Çok sayıda iç katman varsa termal iletkenlik azalır ve bunun tersi de geçerlidir., we will discuss this critical PCB type in details, including its structure, manufacturing process, ve uygulamalar. Keep reading to learn more.
What Is an Aluminum PCB?
An Aluminum PCB, also referred to as an Aluminum Base PCB, Aluminum Clad PCB, or IMS (Yalıtımlı Metal Yüzey) PCB. It is a type of printed circuit board that uses an aluminum base layer instead of the traditional FR4 fiberglass material. It usually has a thick aluminum substrate, over which is a thermally conductive but electrically insulating dielectric layer upon which is disposed a copper layer used for circuit traces. The unique construction of aluminum circuit boards allows them to be very effective at heat dissipation, and therefore, they’re perfect for high power applications and other types of boards that generate a lot of heat, such as LED lighting systems, güç kaynakları, ve otomotiv elektroniği.
Alüminyum PC'nin YapısıBs
Alüminyum PCB'ler aslında oldukça benzerdir. FR4 PCB'ler. Alüminyum PCB'lerin temel yapısı dört katmandır.. Dielektrik katmandan oluşur., bakır folyo, bir alüminyum taban tabakası, ve bir alüminyum taban membranı.
• Bakır Folyo Katmanı
Kullanılan bakır katman, normal CCL'lerden nispeten daha kalındır. (1oz ila 10 oz). Daha kalın bir bakır tabakası, daha büyük bir akım taşıma kapasitesi anlamına gelir.
• Dielektrik Katman
Dielektrik katman, termal olarak iletken bir katmandır ve yaklaşık 50 mikrometre ila 200 mikrometre kalınlığındadır.. Düşük ısıl dirence sahiptir ve uygulamasına uygundur..
• Alüminyum Taban
Bu üçüncü katman, alüminyum alt tabakadan oluşan alüminyum tabandır.. Yüksek ısı iletkenliğine sahiptir.
• Aluminum Base Membrane Layer
Alüminyum taban membranı seçicidir. Alüminyum dış yüzeyi istenmeyen aşındırma ve kazımalardan koruyarak savunmacı bir rol oynar.. İki çeşittir, yani. etrafında 250 derece veya daha düşük 120 derece (anti-yüksek sıcaklık)
Aluminum PCB Manufacturing Process: A Step-by-step Guide
Adım 1: Tasarım ve mühendislik
CAD software is used by Engineers to create PCB layouts which are then turned into Gerber dosyaları that contain complete circuit specifications.
Adım 2: Base Material Selection
Choose appropriate aluminum alloys like 5052, 6061, veya 7075 and clean the PCB surface very clean to eliminate the dirt and the oil so as to enlarge the bonding.
Adım 3: Dielectric Layer Application
We then cover the aluminum surface with a layer of about 50 – 200 micrometers thick, the layer is thermally conductive, but electrically insulating.
Adım 4: Copper Foil Lamination
High-quality copper foil is bonded to the dielectric layer at 150-180°C under controlled pressure.
Adım 5: Imaging and Etching
The copper layer undergoes fotorezist kaplama, UV exposure, and chemical etching to create the circuit pattern.
Adım 6: Surface Protection
Circuits are then protected with a protective solder mask and components marked with a silkscreen printing.
Adım 7: Mechanical Processing
The aluminum board undergoes precision drilling, hole plating, and panel separation into individual units.
Adım 8: Quality Testing
All boards are tested by automatically operated inspection systems for electrical continuity, thermal resistance and dimensional accuracy.
Alüminyum PCB Üretim Zorlukları
Neredeyse tamamı alüminyum PCB'lerin üretim süreci temelde aynıdır.. Burada ana üretim süreçlerini tartışacağız, sorunlar ve çözümleri.
1: bakır gravür
Alüminyum PCB'lerde kullanılan bakır folyo orta kalınlıktadır.. Ancak bakır folyo 3 oz'un üzerindeyse, dağlama genişlik yerleşimi gerektirir. Tasarımın talebine uygun değilse, aşındırma işleminden sonra iz genişliği tolerans dışında olacaktır. Bu nedenle iz genişliği kompanzasyonu doğru bir şekilde tasarlanmalıdır.. Üretim sürecinde aşındırma faktörlerinin kontrol edilmesi gerekir..
2: Lehim Maskesi Baskısı
Kalın bakır folyo nedeniyle, alüminyum PCB'nin lehim maskesi baskısında bir zorluk var. Bunun nedeni ise; if the trace copper is too thick, then the image etched will have a large difference between base board and trace surface, and solder mask printing will be quite difficult. Bu nedenle, tercihen iki kez lehim maskesi baskısı kullanılır. Kullanılan lehim maskesi yağı iyi kalitede olmalı ve bazı durumlarda, önce reçine dolgusu ve ardından lehim maskesi yapılır
3: Mekanik İmalat:
Mekanik üretim süreci kalıplamayı içerir, mekanik delme, ve v-puanlama, vb. Hangisi dahili olarak bırakılır. Bu, elektriksel gücü azaltma eğilimindedir.. Bu nedenle, ürünlerin düşük hacimli üretimi için profesyonel freze ve elektrikli freze kullanılmalıdır. Delme parametreleri çapak oluşmasını önlemek için ayarlanmalıdır.. Bu, mekanik üretiminize yardımcı olacaktır..
Alüminyum Esaslı Baskılı Devre Kartlarının Faydaları
Metal çekirdekli PCB'ler, diğer temel malzemelere kıyasla benzersiz avantajlara sahiptir..
- Çevre dostu
Alüminyum geri dönüştürülebilir, toksik olmayan metal. Üreticiden son alıcıya kadar, using aluminum in PCBs contributes to a healthy planet.
- Daha iyi ısı transferi
Yüksek sıcaklıklar elektronik cihazlarda ağır hasarın nedenidir. Alüminyum, baskılı devre kartındaki hasarı en aza indirmek için ısıyı tehlikeli parçalardan uzaklaştırır ve iletir.
- Çok dayanıklı
Alüminyum, fiberglas ve seramik gibi temel malzemelerden daha sert ve daha dayanıklıdır.. Çok iyi yapılır ve üretim süreci boyunca meydana gelebilecek kazara kırılmaları azaltır., ve taşıma ve günlük kullanım sırasında.
- Hafif
The aluminum material itself is very lightweight. It adds durability and strength to PCBs without adding additional weight.
Alüminyum PCB'lerin Performansı
Ölçüsel durağanlık
Alüminyum PCB'ler boyutsal kararlılık gösterir & sabit boyut. Örneğin, ısıtıldıklarında 30-140 derece, boyutları sadece bir değişiklik geçirdi 2.5%-3.0%.
Termal Yayılım
The thermal dissipation performance of aluminum PCBs is quite well as compared to ordinary FR4 PCBs. Örneğin, 1,5 mm kalınlığındaki bir FR4 PCB'nin termal direnci şu şekilde olacaktır: 20-22 1,5 mm kalınlığındaki bir alüminyum PCB yaklaşık olarak bir termal dirence sahip olurken, watt başına derece 1-2 watt başına derece.
Termal Genleşme
Her maddenin kendi termal genleşme katsayısı vardır.. Bakırın CTE'si(18ppm/C) ve alüminyum (22ppm/C) oldukça yakın. Since aluminum PCBs excel in thermal dissipation, they do not experience significant contraction or expansion issues. They are highly durable, dürüst, and perform exceptionally well.
Alüminyum PCB Uygulamaları
Here is a list of common aluminum core PCB applications:
• Tıbbi: Ameliyathane aydınlatması, Cerrahi aydınlatma araçları, Yüksek güçlü tarama teknolojisi. ve Güç dönüştürücüler.
• Tüketici: sokak aydınlatması, Trafik kontrol aydınlatması, İç bina ışıkları, Peyzaj aydınlatması, ve Kamp malzemeleri.
• Güç Modülleri: Katı hal röleleri dahil, dönüştürücüler, köprüler ve güç doğrultucular.
• Telekomünikasyon: Yüksek frekanslı amplifikatörler ve filtreleme cihazları dahil.
• Güç kaynağı: Anahtarlama düzenleyicileri ve DC/AC dönüştürücüler gibi.
• Otomotiv: Güç kontrolörleri dahil. aydınlatma, ve elektronik düzenleyiciler.
• Bilgisayarlar: CPU kartları gibi, disket sürücüler ve güç cihazları.
• Ses Cihazları: giriş ve çıkış yükselticileri ve güç yükselticileri+Ofis Otomasyonu gibi, elektrik motorları ve sürücüler gibi.
MOKO Teknolojisi: A Reliable Aluminum PCB Manufacturer
MOKO Technology is a trusted and innovative manufacturer specializing in high-quality aluminum PCBs. With years of experience and latest technology, we strive to constantly offer our customers durable, efficient and precisely manufactured PCBs that meet the most demanding specifications. Our aluminum core PCBs are designed to enhance thermal dissipation, improve performance, and extend the lifespan of electronic devices. No matter what industry you are in: LED, power converter, automotive or RF, we provide you with a solution that is customized to your needs. Don’t wait, get a quote now!
