Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - FR-4 VS Aluminiumplatte

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FR-4 VS Aluminiumplatte

2023-08-04
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Author:iPCB

Das Material der FR4-Leiterplatte ist ein Verbundmaterial aus Glasfaser und Epoxidharz, auch bekannt als Glasfasergewebe-mpregnated Epoxidharz. Normalerweise ist das Verhältnis von Glasfaser zu Epoxidharz 1:2. Seine Vorteile umfassen gute Hitzebeständigkeit, stabile elektrische Isolationsleistung und hohe mechanische Festigkeit, wodurch es in verschiedenen elektronischen Geräten weit verbreitet ist.


FR4 vs Aluminiumplatte


Der Herstellungsprozess der FR4 Platine

Der Herstellungsprozess von FR4-Leiterplatten kann wie folgt zusammengefasst werden:

1. Vorbereitung des Glasfasergewebes: Glasfaser wird durch Webstuhl verbunden, um Glasfasergewebe zu bilden.

2. Grobe Verarbeitung: Legen Sie das vorbereitete Glasfasertuch in eine große Form und fügen Sie Epoxidharz hinzu und härten Sie es mit heißer Presstechnologie aus, um es zu bilden.

3. Präzisionsverarbeitung: Das vorverarbeitete Glasfasergewebe wird durch Bohren, Kupferabscheidung und Inspektion verarbeitet, um verschiedene Spezifikationen und Modelle von FR4-Leiterplatten zu produzieren.


Eine Aluminiumplatte ist eine metallbasierte kupferplattierte Platte mit guter Wärmeableitungsfunktion. Im Allgemeinen besteht eine einzelne Platte aus einer dreischichtigen Struktur, nämlich einer Schaltungsschicht (Kupferfolie), einer Isolierschicht und einem Metallsubstrat. Einige Entwürfe für High-End-Gebrauch sind auch doppelseitige Platinen mit einer Struktur aus einer Schaltungsschicht, Isolierungsschicht, Aluminiumbasis, Isolierungsschicht und Schaltungsschicht. Sehr wenige Anwendungen sind Mehrschichtplatten, die durch Verkleben gewöhnlicher Mehrschichtplatten mit Isolierschichten und Aluminiumplatten hergestellt werden können.


Der Unterschied zwischen FR-4 und Aluminiumplatte


1. Unterschiedliche Leistung

Der Vergleich von Draht (Kupferdraht) und Sicherungsstrom auf verschiedenen Substratmaterialien, aus dem Vergleich von Aluminiumplatte und FR-4 Platte, zeigt, dass aufgrund der hohen Wärmeableitung des Metallsubstrats die Leitfähigkeit signifikant verbessert wird, was die hohen Wärmeableitungseigenschaften der Aluminiumplatte aus einer anderen Perspektive anzeigt. Die Wärmeableitung des Aluminiumsubstrats hängt mit seiner Isolationsschichtdicke und Wärmeleitfähigkeit zusammen. Je dünner die Isolierschicht, desto höher die Wärmeleitfähigkeit (aber geringer der Druckwiderstand) der Aluminiumplatte.


2. Unterschiedliche Verarbeitbarkeit

Eine Aluminiumplatte hat eine hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit, die einer FR-4 Platte überlegen ist. Zu diesem Zweck können großflächige Leiterplatten auf Aluminiumplatten hergestellt werden, auf denen große Bauteile installiert werden können.


3. Unterschiedliche elektromagnetische Abschirmleistung

Um die Leistung von Schaltungen sicherzustellen, müssen bestimmte Komponenten in elektronischen Produkten elektromagnetische Wellenstrahlung und Störungen verhindern. Aluminiumplatten können als Abschirmplatten dienen, um elektromagnetische Wellen abzuschirmen.


4. Unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten

Aufgrund der thermischen Ausdehnung des allgemeinen FR-4, insbesondere der Dicke der Platte, wird die Qualität der metallisierten Löcher und Drähte beeinträchtigt. Der Hauptgrund ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupfer im Rohstoff 17,106cm/cm-C in der Dicke ist, und der Wärmeausdehnungskoeffizient von FR-4 Platte 110,106cm/cm-C ist, die einen signifikanten Unterschied hat und anfällig für Erwärmungssubstratausdehnung, Änderungen in Kupferdrähten und Beschädigung der Produktzuverlässigkeit durch Metalllochbruch verursacht ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Aluminiumplatte ist 50 ï106cm/cm-C, kleiner als gewöhnliche FR-4-Platine und nahe dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Kupferfolie.


5. Verschiedene Anwendungsbereiche

Die FR-4-Platine eignet sich für allgemeine Schaltungsdesign und gewöhnliche elektronische Produkte. Aluminiumplatten werden häufig in elektronischen Produkten mit hohen Wärmeableitungsanforderungen, wie LED-Lichtplatten verwendet.


FR4 ist eine glasfaserverstärkte Epoxidharzplatte, die eine der am häufigsten verwendeten Leiterplatten in der Leiterplattenherstellung ist. Es hat ausgezeichnete mechanische Festigkeit, Hitzebeständigkeit und elektrische Leistung und kann bei hohen Temperaturen und Frequenzen arbeiten. FR4-Platine hat einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Stabilität, wodurch sie für die Herstellung von hochpräzisen elektronischen Produkten geeignet ist.


Eine Aluminiumplatte ist ein Metallsubstrat, das aus einer Aluminiumplatte, Isolierschicht und Kupferfolie besteht. Es hat ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitungsleistung, geeignet für die Herstellung von elektronischen Hochleistungsprodukten. Die Wärmeableitungsleistung der Aluminiumplatte ist besser als die der FR4-Platte, so dass sie für die Herstellung von Hochleistungs-LED-Leuchten, Hochleistungs-Frequenzumrichtern und anderen elektronischen Produkten geeignet ist.


Die Vielfalt der Leiterplatten bietet mehr Wahlmöglichkeiten für die Herstellung elektronischer Produkte. Bei der Auswahl von Leiterplatten müssen Faktoren wie Leistungsanforderungen, Arbeitsumgebung und Kosten für elektronische Produkte umfassend berücksichtigt werden. Sowohl FR4 als auch Aluminiumplatte haben ihre Vor- und Nachteile, die entsprechend der tatsächlichen Situation ausgewählt werden müssen.