PCBニュース - アルミニウム基板とは

アルミニウム基板とは

Aluminum substrate (English translation is Aluminum substrate) is a metal-based copper-clad laminate with good heat dissipation function. 一般に, 片面ボードは3層構造で構成される, which is a circuit layer (copper foil), 絶縁層および金属ベース層. For high-end use, また、両面板として設計されて, そして、構造は回路層である, 絶縁層, アルミベース, 絶縁層, AND回路層. Very few applications are multi-layer boards, 通常の多層基板を絶縁層とアルミニウムベースで接合することで形成できる.
The working principle of aluminum substrate

The surface of the power device is mounted on the circuit layer, そして、デバイスの操作の間、発生される熱は、絶縁層18を経た金属基底レイヤーに急速に移される, and then the heat is transferred from the metal base layer to realize the heat dissipation of the device

The structure of the aluminum substrate
Aluminum-based copper clad laminate is a metal circuit board material, composed of copper foil, 熱伝導性絶縁層および金属基板. Its structure is divided into three layers:
CIREUITL.層回路層：通常のPCBの銅張積層体に相当する, the thickness of the circuit copper foil is LOZ to 10OZ
DIELCCTRICLAYER insulating layer: the insulating layer is a layer of low 熱抵抗 thermally conductive insulating material
BASELAYER base layer: is a metal substrate, 一般に、アルミニウムまたは銅を選択することができる. Aluminum-based copper clad laminates and traditional epoxy glass cloth laminates, etc.
The circuit layer (that is, copper foil) is usually etched to form a printed circuit to connect the various components of the component. 一般に, 回路層は、大きな電流容量を必要とする, そのため、より厚い銅箔を使用すべきである, the thickness is generally 35Μ M~280ΜM; The thermal insulation layer is the core technology of the aluminum substrate. それは、一般的に特別な陶器で満たされた特別な重合体から成ります. 耐熱性が低い, excellent viscoelasticity, thermal aging resistance, 機械的及び熱的応力に耐えることができる.
The thermal insulation layer of the high-performance aluminum substrate uses this technology to make it have extremely excellent thermal conductivity and high-strength electrical insulation performance; the metal base layer is the supporting member of the aluminum substrate and requires high thermal conductivity, generally aluminum plate, Copper plate can also be used (the copper plate can provide better thermal conductivity), ドリル加工など従来の加工に適している, punching and cutting.
他材料と比較, PCB materials have incomparable advantages. Suitable for surface mount SMT public art of power components. No radiator is needed, 音量が大幅に減少, the heat dissipation effect is excellent, and the insulation performance and mechanical performance are good.

Performance characteristics of aluminum substrate
1. Using surface mount technology (SMT);
2. Extremely effective treatment of thermal diffusion in the circuit design scheme;
3. 製品の運転温度を下げる, improve product power density and reliability, and extend product service life;
4. 製品ボリュームを減らす, reduce hardware and assembly costs;
5. 脆いセラミック基板を交換してより機械的耐久性を得る.
Process capability of aluminum substrate

Process and process-related vocabulary explanation of aluminum substrate
Undercutting: The etching that occurs on the sidewall of the wire under the resist pattern is called undercutting. サイドエッチングの程度はサイドエッチングの幅で表される.
Side etching is related to the type and composition of the etching solution and the etching process and equipment used.
Etching coefficient: The ratio of the thickness of the wire (excluding the thickness of the coating) to the amount of side etching is called the etching coefficient.
Etching coefficient=V/X
The level of etching coefficient is used to measure the amount of side etching. エッチング係数が高い, サイドエッチング量が少ない. In the etching operation of printed boards, より高いエッチング係数を有することが望ましい, 特に高密度細線のプリント板について. Plating widening During pattern electroplating, 電気メッキされた金属レイヤーの厚みが電気メッキされたレジスト・レイヤーの厚みを超えるので, 電線の幅が増える, メッキを広げること. めっき層の広がりは、めっきレジストの厚さおよびめっき層の厚さに直接関係する. 実際の生産で, try to avoid the broadening of the coating.
コーティングエッジ：金属防食コーティングの広がりとサイドエッチング量の合計はコーティングエッジと呼ばれます. コーティングの拡大がなければ, コーティングのエッジは、サイドエロージョンの量に等しい.
Etching rate: the depth of the etching solution to dissolve metal in a unit time (usually expressed in μm/min) or the time required to dissolve a certain thickness of metal (min).
溶存銅量：エッチング許容量でエッチング液中に溶解した銅の量. It is often expressed in terms of how many grams of copper are dissolved per liter of etching solution (g/l). 特定エッチング液, its ability to dissolve copper is certain.

Aluminum substrate packaging
LED packaging is mainly to provide a platform for LED chips, so that LED chips have better light, 電気, 熱性能. 良いパッケージは、LEDをより良い発光効率と良好な放熱環境にすることができます, そして、良い熱放散環境は、LEDサービス寿命を改善します. LEDパッケージング技術は、主に5つの考慮事項に基づいている, すなわち光抽出効率, thermal resistance, 消費電力, reliability and cost performance (Lm/$).
上記の要因の各々は、パッケージングの非常に重要なリンクである. 例えば, light extraction efficiency is related to cost performance; thermal resistance is related to reliability and product life; power dissipation is related to customer applications. 概して, すべてのポイントを考慮に入れなければならない, しかし、最も重要なことは、顧客の立場から考えることです, 顧客ニーズを満たすことができる, which is a good packaging.
通常、単層または二層アルミ基板はヒートシンクとして使用される, and a single chip or multiple chips are directly fixed on the aluminum substrate (or copper substrate) with die-bonding glue, そして、LEDチップのPおよびN電極は、アルミニウムにサブストレートの表層上の薄い銅板に接着される. Determine the number of LED chips arranged on the base according to the size of the required power, 1 Wのような高輝度ハイパワーLEDに組み合わされてパッケージ化することができる, 2W, 3 W. 最後に, 高屈折率材料を使用して、集積設計されたLEDを光学設計の形状にパッケージ化する.

Use of aluminum substrate
Purpose: Power Hybrid IC (HIC)
1. Audio equipment: input and output amplifiers, 平衡増幅器, オーディオアンプ, pre-amplifiers, パワーアンプ, etc.
2. 電源装置スイッチングレギュレータ, DC/交流コンバータ, SWレギュレータ, etc.
3. 通信電子機器：高周波増幅器, filter appliances, 伝送回路.
4. Office automation equipment: motor drives, etc.
5. Automobile: electronic regulator, igniter, パワーコントローラ, etc.
6. コンピュータ CPUボード, フロッピーディスクドライブ, power supply unit, etc.
7. パワーモジュール：インバータ, ソリッドステートリレー, 整流器橋, etc.