Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - FR-4 vs Aluminium Leiterplatte

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FR-4 vs Aluminium Leiterplatte

2023-03-13
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Author:iPCB

1. Was ist Aluminium Leiterplatte

Aluminium-Leiterplatte ist eine Art Metallgrundkupferplattierte Platte mit guter Wärmeableitungsfunktion. Im Allgemeinen besteht die einzelne Platte aus drei Schichten, nämlich Schaltungsschicht (Kupferfolie), Isolierungsschicht und Metallgrundschicht. Für den High-End-Einsatz gibt es auch doppelseitige Platten mit der Struktur der Schaltungsschicht, Isolierungsschicht, Aluminiumbasis, Isolierungsschicht und Schaltungsschicht. Wenige Anwendungen sind Mehrschichtplatten, die aus gewöhnlichen Mehrschichtplatten, Isolierschicht und Aluminiumbasis hergestellt werden können.

Aluminium-Leiterplatte

Aluminium-Leiterplatte

2. Schichtstruktur der Aluminiumplatte

1) Linienschicht: Die Linienschicht (normalerweise elektrolytische Kupferfolie) wird geätzt, um eine gedruckte Schaltung für die Montage und den Anschluss von Geräten zu bilden. Verglichen mit traditionellem FR-4 kann Aluminiumplatine höheren Strom mit der gleichen Stärke und Linienbreite tragen.


2) Isolierungsschicht: Die Isolierungsschicht ist die Kerntechnologie der Aluminiumplatte, die hauptsächlich die Funktionen des Klebens, der Isolierung und der Wärmeleitung spielt. Die Aluminiumplatten-Isolationsschicht ist die größte thermische Barriere in der Leistungsmodulstruktur. Je besser die Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht ist, desto förderlicher ist sie für die Diffusion der während des Betriebs des Geräts erzeugten Wärme, und desto förderlicher ist es, die Betriebstemperatur des Geräts zu reduzieren, um die Leistungslast des Moduls zu verbessern, das Volumen zu reduzieren, die Lebensdauer zu verlängern und die Leistungsleistung zu verbessern.


3) Metallsubstrat: Das Metall, das zum Isolieren von Metallsubstrat verwendet wird, hängt von der umfassenden Betrachtung des Wärmeausdehnungskoeffizienten, der Wärmeleitfähigkeit, der Festigkeit, der Härte, des Gewichts, des Oberflächenzustandes und der Kosten des Metallsubstrats ab


3. Unterschied zwischen Aluminiumplatine und FR-4

Die Grundstruktur der beiden Arten von Platten unterscheidet sich in verschiedenen Hauptmerkmalen. Vergleichen Sie die Hauptmerkmale von Aluminiumplatte und FR-4 Platte: Die Wärmeableitung von Aluminiumplatte und FR-4 wird mit der Wärmebeständigkeit des Substrats verglichen: Das Substrat ist Aluminiumplatte, und dieFR-4 Platte ist Transistor PCB. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeableitung des Substrats sind die Testdaten des Arbeitstemperatursteigers unterschiedlich.


1) Leistung: der Vergleich von Draht (Kupferdraht) und Sicherungsstrom auf verschiedenen Substratmaterialien. Aus dem Vergleich von Aluminiumplatte und FR-4 wird aufgrund der hohen Wärmeableitung von Metallsubstrat die Leitfähigkeit erheblich verbessert, was die hohen Wärmeableitungseigenschaften von Aluminiumplatte aus einer anderen Perspektive erklärt. Die Wärmeableitung der Aluminiumplatte hängt mit ihrer Isolierungsdicke und Wärmeleitfähigkeit zusammen. Je dünner die Isolierschicht, desto höher die Wärmeleitfähigkeit der Aluminiumplatte (aber desto geringer der Druckwiderstand).


2) Machbarkeit: Aluminiumplatte hat hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit, die FR-4 überlegen ist. Aus diesem Grund können großflächige Leiterplatten auf Aluminiumplatten hergestellt werden, und große Komponenten können auf solchen Substraten installiert werden.


3) Elektromagnetische Abschirmung: Um die Leistung der Schaltung sicherzustellen, müssen einige Komponenten in elektronischen Produkten die Strahlung und Interferenz elektromagnetischer Wellen verhindern. Die Aluminiumplatte kann als Abschirmplatte verwendet werden, um elektromagnetische Wellen abzuschirmen.


4) Wärmeausdehnungskoeffizient: Aufgrund der thermischen Ausdehnung des allgemeinen FR-4, insbesondere der thermischen Ausdehnung der Plattendicke, wird die Qualität der metallisierten Löcher und Drähte beeinflusst. Der Hauptgrund ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupfer im Rohstoff 17*106cm/cm-C ist, und der Wärmeausdehnungskoeffizient von FR-4 110*106cm/cm-C ist. Der Unterschied ist groß, und es ist einfach, erhitzte Substratausdehnung, Änderung des Kupferdrahts und Beschädigung des Metalllochbruchs zur Produktzuverlässigkeit herzustellen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Aluminiumplatte ist 50 ï106cm/cm-C, kleiner als gewöhnliche FR-4, in der Nähe des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Kupferfolie. Dies trägt zur Gewährleistung der Qualität und Zuverlässigkeit des Drucks FR-4 bei. Die FR4-Platte eignet sich für allgemeine Schaltungsdesign und allgemeine elektronische Produkte aufgrund verschiedener Anwendungsschaltungen und -felder.