Prvi dio: Šta je Aluminijski PCB?
Aluminijska podloga je vrsta bakreno obložene ploče na bazi metala s odličnom funkcionalnošću odvođenja topline.Općenito, jednostrana ploča se sastoji od tri sloja: sloja kola (bakrena folija), izolacijskog sloja i metalnog osnovnog sloja.Za vrhunske aplikacije, postoje i dvostrani dizajni sa strukturom sloja kola, izolacionog sloja, aluminijumske baze, izolacionog sloja i sloja kola.Mali broj aplikacija uključuje višeslojne ploče, koje se mogu stvoriti lijepljenjem običnih višeslojnih ploča s izolacijskim slojevima i aluminijskim bazama.
Jednostrana aluminijumska podloga: Sastoji se od jednog sloja sloja provodljivog uzorka, izolacionog materijala i aluminijumske ploče (podloge).
Dvostrana aluminijumska podloga: sastoji se od dva sloja slojeva provodljivog uzorka, izolacionog materijala i aluminijumske ploče (podloge) naslaganih zajedno.
Višeslojna štampana aluminijumska ploča: To je štampana ploča napravljena laminiranjem i spajanjem tri ili više slojeva slojeva provodljivog uzorka, izolacionog materijala i aluminijumske ploče (podloge) zajedno.
Podijeljeno prema metodama površinske obrade:
Pozlaćena ploča (kemijsko tanko zlato, hemijsko debelo zlato, selektivno pozlaćenje)
Drugi dio: Princip rada aluminijumske podloge
Energetski uređaji su površinski postavljeni na sloju kola.Toplota koju proizvodi uređaji tokom rada brzo se provodi kroz izolacijski sloj do metalnog osnovnog sloja, koji zatim raspršuje toplinu, postižući rasipanje topline za uređaje.
U poređenju sa tradicionalnim FR-4, aluminijumske podloge mogu minimizirati toplotni otpor, čineći ih odličnim provodnicima toplote.U poređenju sa keramičkim krugovima sa debelim filmom, oni takođe poseduju superiorna mehanička svojstva.
Osim toga, aluminijske podloge imaju sljedeće jedinstvene prednosti:
- Usklađenost sa zahtjevima RoH-a
- Bolja prilagodljivost SMT procesima
- Efikasno rukovanje termičkom difuzijom u dizajnu kola za smanjenje radne temperature modula, produženje životnog veka, povećanje gustine snage i pouzdanosti
- Smanjenje montaže hladnjaka i drugog hardvera, uključujući materijale termičkog interfejsa, što rezultira manjim volumenom proizvoda i nižim troškovima hardvera i montaže, te optimalnom kombinacijom strujnih i upravljačkih krugova
- Zamjena lomljivih keramičkih podloga za poboljšanu mehaničku izdržljivost
Treći dio: Sastav aluminijumskih podloga
1. Sloj kola
Sloj kola (obično koristeći elektrolitičku bakarnu foliju) je urezan kako bi se formirala štampana kola, koja se koriste za sklapanje i povezivanje komponenti.U poređenju sa tradicionalnim FR-4, sa istom debljinom i širinom linije, aluminijumske podloge mogu nositi veće struje.
2. Izolacijski sloj
Izolacijski sloj je ključna tehnologija u aluminijskim podlogama, koja prvenstveno služi za prianjanje, izolaciju i provođenje topline.Izolacijski sloj od aluminijskih podloga je najznačajnija toplinska barijera u strukturama energetskih modula.Bolja toplotna provodljivost izolacionog sloja olakšava difuziju toplote koja se stvara tokom rada uređaja, što dovodi do nižih radnih temperatura, povećanog opterećenja modula, smanjene veličine, produženog životnog veka i veće izlazne snage.
3. Metalni osnovni sloj
Izbor metala za izolacionu metalnu osnovu zavisi od sveobuhvatnog razmatranja faktora kao što su koeficijent toplotnog širenja metalne baze, toplotna provodljivost, čvrstoća, tvrdoća, težina, stanje površine i cena.
Četvrti dio: Razlozi za odabir aluminijskih podloga
1. Rasipanje topline
Mnoge dvostrane i višeslojne ploče imaju veliku gustinu i snagu, što čini odvođenje toplote izazovnim.Konvencionalni materijali podloge kao što su FR4 i CEM3 su loši provodnici toplote i imaju međuslojnu izolaciju, što dovodi do neadekvatnog odvođenja toplote.Aluminijske podloge rješavaju ovaj problem rasipanje topline.
2. Toplotna ekspanzija
Toplinsko širenje i kontrakcija su svojstvene materijalima, a različite tvari imaju različite koeficijente toplinskog širenja.Štampane ploče na bazi aluminijuma efikasno rešavaju probleme rasipanje toplote, olakšavajući problem toplotnog širenja različitih materijala na komponentama ploče, poboljšavajući ukupnu izdržljivost i pouzdanost, posebno u aplikacijama SMT (Surface Mount Technology).
3. Dimenzijska stabilnost
Štampane ploče na bazi aluminijuma su znatno stabilnije u pogledu dimenzija u odnosu na štampane ploče od izolovanog materijala.Promena dimenzija štampanih ploča na bazi aluminijuma ili ploča sa aluminijumskim jezgrom, zagrejanih od 30°C do 140-150°C, iznosi 2,5-3,0%.
4. Drugi razlozi
Štampane ploče na bazi aluminijuma imaju zaštitne efekte, zamenjuju lomljive keramičke podloge, pogodne su za tehnologiju površinske montaže, smanjuju efektivnu površinu štampanih ploča, zamenjuju komponente kao što su hladnjaci kako bi poboljšali otpornost proizvoda na toplotu i fizička svojstva, i smanjili troškove proizvodnje i rada.
Peti dio: Primjena aluminijskih podloga
1. Audio oprema: Ulazno/izlazna pojačala, balansirana pojačala, audio pojačala, pretpojačala, pojačala snage, itd.
2. Oprema za napajanje: prekidački regulatori, DC/AC pretvarači, SW regulatori, itd.
3. Elektronska oprema za komunikaciju: visokofrekventna pojačala, filterski uređaji, prijenosni krugovi, itd.
4. Oprema za automatizaciju ureda: drajveri elektromotora, itd.
5. Automobilska industrija: Elektronski regulatori, sistemi paljenja, kontroleri snage, itd.
6. Računari: CPU ploče, flopi disk jedinice, jedinice za napajanje itd.
7. Moduli napajanja: Invertori, poluprovodnički releji, ispravljački mostovi, itd.
8. Rasvjetna tijela: Uz promociju lampi koje štede energiju, podloge na bazi aluminija se široko koriste u LED svjetlima.
Vrijeme objave: 09.08.2023
