알루미늄 PCB에 대해 얼마나 잘 알고 있습니까?

알루미늄 PCB 소개

알루미늄 PCB 전도성 전기 절연체 재료의 얇은 층을 포함하는 인쇄 회로 기판입니다.. 그들은 또한 알루미늄 기초로 알려져 있습니다, 알루미늄 클래드, IMS (절연 금속 기판), MCPCB (금속 클래드 인쇄 회로 기판), 열전도성 PCB, 기타. 알루미늄 PCB는 1970년대에 개발되었습니다., 곧 그들의 수요가 급격히 증가했습니다.. 첫 번째 응용 프로그램은 증폭 하이브리드 회로에서의 사용이었습니다.. 현재, 그들은 훨씬 더 큰 규모로 사용되고 있으며 알루미늄 PCB와 커뮤니티에서의 중요성에 대해 아는 것이 중요합니다..

모든 유연하고 구부러지지 않는 인쇄 회로 기판 (PCB) 디자인이 다르다. 보드의 목적에 맞게 커스터마이징 되어 있습니다.. PCB 모재도 마찬가지입니다., 유리 섬유는 인기있는 기본 재료입니다., 그러나 알루미늄 기반 PCB는 많은 응용 분야에서 매우 효과적입니다.. 알루미늄 PCB는 고성능을 제공하는 동박 라미네이트로 구성됩니다., 금속 기반, 우수한 전기 절연성 및 열전도율을 포함하는.

사양 및 공차

알루미늄 PCB는 어떻게 만들어 지는가??

알루미늄 인쇄 회로 기판은 구리 호일 회로 층으로 덮인 금속 기반 씰로 구성됩니다.. 그들은 마그네슘의 조합인 합금 판으로 만들어집니다., 알루미늄과 실루민 (Al-Mg-Si). 알루미늄 PCB는 우수한 열 잠재력을 제공합니다., 전기 절연, 및 높은 가공 성능, 그리고 그들은 여러 가지 중요한 면에서 다른 PCB와 다릅니다..

기본 레이어

이 베이스는 알루미늄 합금 기판으로 구성되어 있습니다.. 알루미늄을 사용하면 이 유형의 PCB가 이 기사의 뒷부분에서 논의될 스루홀 기술에 탁월한 선택이 됩니다..

단열층

이것은 PCB의 매우 중요한 모듈입니다.. 내열성이 우수한 세라믹 폴리머 함유, 점탄성 특성 및 기계적 및 열적 스트레스로부터 PCB 보호.

회로층

이 층에는 이 기사에서 이전에 언급한 구리 호일이 포함되어 있습니다.. 대개, PCB 제조업체는 1온스에서 10온스까지 확장되는 구리 호일을 사용합니다..
절연체의 유전체 층은 전류가 회로를 통해 흐를 때 열을 흡수합니다.. 이것은 알루미늄 층으로 옮겨진다., 열이 분산되는 곳.
가능한 가장 높은 광 출력을 달성하면 열이 증폭됩니다.. 열 저항이 향상된 PCB는 완제품의 수명을 연장합니다.. 숙련된 제조업체가 열 완화를 제공합니다., 우수한 보호 및 부품 신뢰성.

인쇄회로기판의 진화

PCB는 1850년대에 도입된 전기 연결 시스템과 관련이 있습니다., 금속 스트립 또는 막대가 목재 바닥에 설치된 대형 전기 부품을 연결하는 것. 시간이 지남에 따라, 나사 터미널에 연결된 전선은 나무 받침대 대신 사용된 금속 스트립과 금속 섀시를 대체했습니다..

이것들은 확실히 중요한 기술 발전이었지만, 시스템이 너무 커서 점점 더 작아지는 요구 사항을 충족하지 못했습니다., 회로 기판을 사용한 부산물이 요구되는 보다 컴팩트한 설계.

이러한 요구는 미국의 Charles Ducas가 절연 표면에 직접 전기 경로를 "인쇄"할 수 있는 전도성 잉크로 스텐실을 개발하도록 영감을 주었습니다.. 그는 그 과정에 대한 특허를 제출했습니다. 1925, "인쇄 배선"과 "인쇄 회로"라는 문구를 탄생시켰습니다.

1943 전도성 패턴을 에칭하는 방법의 개발 및 특허를 보았습니다. (회로) 구리 호일 층에, 유리로 강화된 비전도성 기재에 융합된. 기술, 영국의 Paul Eisler가 개발한, 1950년대 상업용 트랜지스터의 출현으로 널리 보급됨. 그때까지, 진공관 및 기타 구성 요소가 너무 커서 기존의 장착 및 배선 방법만 필요했습니다..

트랜지스터가 모든 것을 바꿨다, 하나 – 부품의 크기가 상당히 축소됨, 제조업체는 PCB로 전환하여 전자 패키지의 전체 크기를 줄이기를 원했습니다..

스루홀 기술의 도입과 다층 PCB 1960년대에는 구성 요소 밀도가 증가하고 전기 경로가 촘촘하게 배치되어 새로운 시대를 열었습니다. PCB 설계. 1970년대, 집적 회로 칩은 인쇄 회로 기판 설계의 기초가 됩니다.

알루미늄 PC의 구조Bs

알루미늄 PCB는 실제로 다음과 매우 유사합니다. FR4 PCB. 알루미늄 PCB의 기본 구조는 4개의 레이어입니다.. 유전체층으로 구성, 동박, 알루미늄 베이스 레이어, 및 알루미늄 베이스 멤브레인.

• 동박층

사용된 구리층은 일반 CCL보다 상대적으로 두껍습니다. (1온스 ~ 10온스). 더 두꺼운 구리 층은 더 큰 전류 전달 용량을 의미합니다..

• 유전체층

유전체층은 열전도층으로 두께가 약 50마이크로미터~200마이크로미터입니다.. 내열성이 낮아 용도에 적합합니다..

• 알루미늄 베이스

이 세 번째 레이어는 알루미늄 기판으로 구성된 알루미늄 베이스입니다.. 높은 열전도율을 가지고 있습니다. 알루미늄 베이스 멤브레인 레이어

알루미늄 베이스 멤브레인은 선택적입니다.. 알루미늄 외관을 원치 않는 에칭 및 긁힘으로부터 안전하게 보호하여 방어적인 역할을 합니다.. 그것은 두 가지 유형입니다.. 주위에 250 도 이하 120 학위 (고온 방지)

알루미늄 PCB의 종류

LED 및 전력 변환기 회사는 지금까지 알루미늄 PCB의 가장 큰 사용자입니다.. 하나, 무선 주파수 (RF) 자동차 회사도 이러한 유형의 인쇄 회로 기판을 사용합니다.. 단층 구조는 단순하기 때문에 더 일반적입니다., 제공되는 다른 구성이 있습니다..

유연한 알루미늄 PCB

유연한 유전체는 절연 금속 기판의 새로운 개발입니다. (IMS) 재료. 재료는 세라믹 필러와 폴리이미드 수지를 사용하여 전기 절연성을 높입니다., 열 전도성, 유연성. 유연한 알루미늄 재질과 함께 사용하는 경우 (와 같은 5754), PCB는 케이블과 같은 값비싼 품목을 제거하기 위해 각이지고 형성될 수 있습니다., 비품, 및 커넥터. 재료는 유연하지만 구부려 영원히 제자리에 머물도록 설계되었습니다.. 재료가 자주 구부러져야 하는 응용 분야에는 적합하지 않습니다..

잡종 알루미늄 PCB

하이브리드 알루미늄 PCB로, 비열재를 관리하여 알루미늄 모재에 열융착. 일반적으로, 직선형 FR-4로 만든 2층 또는 4층 회로 기판이 사용됩니다.. 열 유전체가 있는 알루미늄 베이스에 이 층을 융합하면 열이 용해됩니다., 열 차폐 역할을 하고 유연성을 증가시킵니다.. 하이브리드 알루미늄 PCB의 다른 이점은 다음과 같습니다.:

• 표준 FR-4 제품에 비해 우수한 열 성능

• 모든 열전도성 재료로 만들어진 PCB에 비해 저렴한 구조.

• 관련 조립 단계 및 값비싼 방열판 제거.

• RF 애플리케이션에 사용하기에 충분히 유용, PTFE의 표면 김에 의해 손실된 기능이 향상될 수 있는 곳

• 표준 FR-4 제품에 비해 더 나은 열 작용

스루홀 알루미늄 PCB

고도로 복잡한 구조에서, 알루미늄의 단일 층은 다면 열 구조의 중심 코어를 형성할 수 있습니다.. 스루홀 PCB에서, 알루미늄은 미리 천공되고 구멍은 적층 공정 전에 유전체로 다시 채워집니다.. 다음, 열 재료 (또는 하위 어셈블리) 열접착재로 알루미늄 양면에 적층. 적층 후, 어셈블리는 다층 PCB와 유사한 방식으로 드릴링됩니다., 도금된 관통 구멍은 전기 절연을 제공하기 위해 알루미늄의 간극을 통과합니다..

알루미늄 PCB의 제조 어려움

거의 모든 알루미늄 PCB의 제조 공정은 기본적으로 동일합니다.. 여기에서 우리는 주요 제조 공정에 대해 논의할 것입니다, 문제와 그 해결책.

1: 구리 에칭

알루미늄 PCB에 사용되는 동박은 적당히 두껍습니다.. 그러나 동박이 3온스 이상인 경우, 에칭은 너비 정착이 필요합니다.. 디자인 요구에 맞지 않는 경우, 트레이스 너비는 에칭 후 허용 오차를 벗어납니다.. 그렇기 때문에 트레이스 폭 보정을 정확하게 설계해야 합니다.. 제조 과정에서 식각 인자를 제어해야 합니다..

2: 솔더 마스크 인쇄

두꺼운 동박으로 인해, 알루미늄 PCB의 솔더 마스크 인쇄에 어려움이 있습니다.. 이 때문입니다; 트레이스 구리가 너무 두꺼운 경우 에칭된 이미지는 베이스 보드와 트레이스 표면 사이에 큰 차이를 가지며 솔더 마스크 인쇄는 상당히 어려울 것입니다.. 따라서, 2회 솔더 마스크 인쇄가 바람직하게 사용됨. 사용된 솔더 마스크 오일은 품질이 양호해야 하며 경우에 따라, 수지 충전이 먼저 완료된 다음 솔더 마스크

3: 기계 제조:

기계적 제조 공정에는 성형이 포함됩니다., 기계 드릴링, 및 v 점수, 기타. 내부를 통해 남아있는 것. 이것은 전기 강도를 감소시키는 경향이 있습니다. 따라서, 제품의 소량 생산에는 전문 밀링 커터 및 전동 밀링 커터를 사용해야 합니다.. 버가 생성되지 않도록 드릴링 매개변수를 조정해야 합니다.. 이것은 기계 제조에 도움이 될 것입니다.

알루미늄 PCB의 분류

알루미늄 PCB는 기본적으로 세 가지 범주로 나뉩니다..

1. 범용 알루미늄 PCB: 여기에 사용된 유전체 층은 에폭시 유리 섬유 프리프레그로 구성됩니다..

2. 고주파 알루미늄 PCB: 유전체 층은 폴리올레핀 또는 폴리이미드 수지 유리 섬유 프리프레그로 구성됩니다..

3. 높은 열 전도성 알루미늄 PCB: 유전체 김은 에폭시 수지로 구성되어 있습니다.. 사용된 수지는 열전도율이 높아야 합니다.

알루미늄 기반 인쇄 회로 기판의 장점

금속 코어 PCB에는 다른 기본 재료에 비해 고유한 장점이 있습니다..

저렴

알루미늄은 다양한 기후에서 자라므로 채광하기 쉽습니다. & 정제하다. 이것은 다른 금속보다 채굴 및 정제 비용이 훨씬 저렴합니다.. 확장하여, 알루미늄 PCB를 사용하는 제품과 관련된 제조 비용도 저렴합니다.. 알루미늄 PCB는 또한 방열판에 대한 저렴한 대안입니다..

환경 친화적인

알루미늄은 재활용 가능, 무독성 금속. 생산자에서 최종 구매자까지, PBC에 알루미늄을 사용하면 건강한 지구에 기여합니다..

더 나은 열 전달

고온은 전자 제품에 심각한 손상을 주는 원인입니다.. 알루미늄은 인쇄 ​​회로 기판의 손상을 최소화하기 위해 위험한 부품에서 열을 전도하고 전달합니다..

매우 내구성

알루미늄은 유리 섬유 및 세라믹과 같은 기본 재료보다 더 단단하고 내구성이 있습니다.. 매우 잘 만들어졌으며 제조 과정 전반에 걸쳐 발생할 수 있는 우발적인 파손을 줄입니다., 취급 및 일상적인 사용 중.

경량

내구성 때문에, 알루미늄은 매우 가볍습니다. 추가 무게를 추가하지 않고 PCB에 탄력성과 강도를 추가합니다..

조명 프로젝트 및 전력 변환기가 금속 기반 PCB의 가장 큰 사용자임에도 불구하고, 다양한 사용자가 있습니다. 알루미늄 코어 PCB 재료의 이점을 얻을 수 있습니다.. 모든 알루미늄 코어 PCB 공급업체는 고객이 절연 및 열 제어에 대한 요구 사항을 평가할 수 있도록 도와야 합니다.. 알루미늄 코어 PCB는 일반적으로 블랙 또는 화이트 솔더 마스크와 함께 사용됩니다..

알루미늄 PCB의 성능

치수 안정성

알루미늄 PCB는 치수 안정성을 나타냅니다. & 일정한 크기. 예를 들어, 그들이 가열 될 때 30-140 학위, 치수는 다음과 같이 변경되었습니다. 2.5%-3.0%.

열 발산

열을 용해하면서 알루미늄 PCB의 성능은 일반 FR4 PCB에 비해 상당히 우수합니다.. 예를 들어, 1.5mm 두께의 FR4 PCB의 열 저항은 20-22 1.5mm 두께의 알루미늄 PCB는 약 와트당 열 저항을 갖습니다. 1-2 와트당 도.

열 팽창

모든 물질에는 고유한 열팽창 계수가 있습니다.. 구리의 CTE(18ppm/C) 알루미늄 (22ppm/C) 꽤 가깝다. 알루미늄 PCB는 열 방출 측면에서 잘 작동하기 때문에, 그들은 심각한 수축 또는 발달 문제가 없습니다. 그들은 예외적으로 작동하고 내구성과 신뢰성이 있습니다..

알루미늄 PCB 응용

알루미늄 후면 PCB는 열 방출 요구 사항이 매우 높은 상황에 적합합니다..

알루미늄으로 덮인 PCB는 인쇄 회로 기판 구성 요소에서 열 에너지를 멀리 보내는 데 더 효과적입니다., 따라서, PCB 설계에 더 나은 온도 관리를 제공합니다.. 알루미늄으로 뒷받침되는 디자인은 다음과 같이 될 수 있습니다. 10 회로 기판 구성 요소에서 열 에너지를 제거할 때 유리 섬유 기반 설계보다 몇 배 더 효과적입니다.. 훨씬 더 높은 열 소산율을 통해 더 높은 전력 및 고밀도 설계를 구현할 수 있습니다..

1. 알루미늄 기반 PCB는 고전력/고열 방열 응용 분야에 그 어느 때보다 많이 사용됩니다..

원래는 고전력 스위칭 공급 애플리케이션용으로 설계되었지만, 알루미늄 기반 인쇄 회로 기판은 LED 애플리케이션에서 인기를 얻었습니다., 신호등을 포함한, 자동차 조명, 및 일반 조명. 알루미늄 설계를 사용하면 PCB 구조의 LED 밀도를 높이고 장착된 LED가 지정된 온도 허용 오차 내에서 유지하면서 더 높은 전류에서 작동할 수 있습니다..

2. 알루미늄 지지 PCB도 기존 PCB 설계에 비해 전력 LED로 안전 마진 감소.

설계에서 LED의 낮은 작동 온도는 LED가 고장나기 전에 더 오랜 기간 동안 작동할 수 있음을 의미합니다..

3. 알루미늄 PCB의 다른 응용 분야에는 전원 공급 장치가 포함됩니다., 고전류 회로, 모터 컨트롤러 및 자동차 애플리케이션.

알루미늄 코어 PCB 재료는 고전력 표면 실장 집적 회로를 포함하는 열 방열 응용 분야에서 매우 효과적입니다.. 알루미늄 지지 PCB와 관련된 높은 수준의 열 방출로 인해, 회로 기판 설계를 단순화할 수 있습니다.. 알루미늄 PCB는 방열판과 강제 공기를 제거합니다., 결국 설계 비용을 낮추는. 열전도와 온도 제어를 개선하여 더 나은 디자인을 만들 수 있는 거의 모든 디자인이 알루미늄 지지 PCB의 후보입니다..

알루미늄 베이스 PCB는 알루미늄 백킹으로 구성되지만 기존 PCB는 유리 섬유 기판을 사용합니다. (FR4는 표준입니다), 표준 회로층 및 열전도성 유전층 (알루미늄 백킹에 접합된 얇은 PCB). 결과적으로, 회로 레이어는 기존 광섬유 PCB에 장착된 레이어만큼 복잡할 수 있습니다..

알루미늄 지지 PCB는 관련 고장률 감소 및 온도 제어를 통해 설계의 저장 수명과 내구성을 확실하게 증가시킬 수 있습니다..

알루미늄 디자인은 또한 다른 PBS 디자인보다 낮은 열팽창 수준과 더 나은 기계적 안정성을 제공합니다..

4. 알루미늄 코어 PCB 애플리케이션의 전체 목록:

• 의료: 수술실 조명, 수술용 조명 도구, 고출력 스캐닝 기술. 및 전력 변환기.

• 소비자: 거리 조명, 교통 통제 조명, 인테리어 건물 조명, 조경 조명, 그리고 캠핑 장비.

• 전원 모듈: 무접점 릴레이 포함, 변환기, 교량 및 전력 정류기.

• 통신: 고주파 증폭기 및 필터링 기기 포함.

• 전원 공급 장치: 스위칭 레귤레이터 및 DC/AC 컨버터와 같은.

• 자동차: 전원 컨트롤러 포함. 조명, 및 전자 조절기.

• 컴퓨터: CPU 보드와 같은, 플로피 드라이브 및 전원 장치.

• 오디오 기기: 입출력 증폭기 및 전력 증폭기와 같은 + 사무 자동화, 전기 모터 및 드라이브와 같은.

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