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PCB部落格 - FR-4與鋁制pcb

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FR-4與鋁制pcb

2023-03-13
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Author:iPCB

1.什麼是鋁pcb

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板。 通常,單個面板由三層組成,即電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。 對於高端用途,也有雙面板設計為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層和電路層的結構。 很少有應用是多層板,它可以由普通多層板、絕緣層和鋁基製成。

鋁制印刷電路板

鋁制印刷電路板

2.鋁pcb的分層結構

1)線路層:線路層(通常是電解銅箔)被蝕刻形成印刷電路,用於器件的組裝和連接。 與傳統的FR-4相比,在相同的厚度和線寬下,鋁pcb可以承載更高的電流。


2)保溫層:保溫層是鋁板的核心技術,主要起到粘接、保溫、導熱的作用。 鋁板絕緣層是功率模組結構中最大的隔熱層。 絕緣層的導熱性越好,就越有利於器件運行過程中產生的熱量的擴散,也越有利於降低器件的工作溫度,從而提高模塊的功率負載,减小體積,延長壽命,提高功率輸出。


3)金屬基材:用於絕緣金屬基材的金屬取決於金屬基材的熱膨脹係數、導熱係數、强度、硬度、重量、表面狀態和成本的綜合考慮


3.鋁板與FR-4的區別

兩種板材的基本結構有不同的主要特點。 比較鋁板和FR-4板的主要特性:將鋁板和FR4板的散熱與基板的耐熱性進行比較:基板為鋁板,FR-4板為電晶體PCB。 由於基板的散熱不同,工作溫昇的測試數據也不同。


1)效能:電線(銅線)和保險絲電流在不同基材上的比較。 從鋁板與FR-4的比較來看,由於金屬基板的高散熱性,導電性顯著提高,這從另一個角度解釋了鋁板的高散熱特性。 鋁板的散熱與保溫厚度和導熱係數有關。 絕緣層越薄,鋁板的導熱係數越高(但耐壓性越低)。


2)可加工性:鋁板具有較高的機械強度和韌性,優於FR-4。 囙此,可以在鋁板上製作大面積的印刷板,並且可以在這樣的基板上安裝大型部件。


3)電磁遮罩:為了保證電路的效能,電子產品中的一些部件需要防止電磁波的輻射和干擾。 鋁板可以用作遮罩電磁波的遮罩板。


4)熱膨脹係數:由於普通FR-4的熱膨脹,特別是板厚的熱膨脹影響金屬化孔和金屬絲的質量。 主要原因是原材料中銅的熱膨脹係數為17*106cm/cm-C,FR-4的熱膨脹率為110*106cm/cm-C。差異較大,容易產生基板受熱膨脹、銅線變化、金屬孔斷裂等對產品可靠性的損害。 鋁板的熱膨脹係數為50â106cm/cm-C,比普通FR-4小,接近銅箔的熱膨脹率。 這有利於保證FR-4列印的質量和可靠性。 由於應用電路和領域的不同,FR4板適用於通用電路設計和通用電子產品。