알루미늄 PCB는 가장 널리 사용되는 금속 코어 PCB 중 하나로, 다양한 용도로 활용됩니다. 금속 베이스와 구리 피복 적층판으로 구성되어 뛰어난 열전도도와 전기 절연성을 제공합니다. 이 블로그에서는 이 중요한 PCB 유형에 대해 구조, 제조 공정, 그리고 응용 분야를 포함하여 자세히 살펴보겠습니다. 더 자세한 내용은 계속 읽어보세요.
알루미늄 PCB란 무엇인가?
알루미늄 PCB는 알루미늄 베이스 PCB, 알루미늄 클래드 PCB 또는 IMS(절연 금속 기판) PCB라고도 합니다. 이는 기존의 FR4 유리 섬유 소재 대신 알루미늄 베이스 레이어를 사용하는 인쇄 회로 기판의 한 유형입니다. 일반적으로 두꺼운 알루미늄 기판 위에 열 전도성과 전기 절연성을 갖춘 유전체층이 있으며, 그 위에 회로 트레이스에 사용되는 구리층이 배치됩니다. 알루미늄 회로 기판은 고유한 구조로 방열 효과가 매우 뛰어나 고전력 애플리케이션 및 LED 조명 시스템, 전원 공급 장치, 자동차 전자 장치와 같이 많은 열을 발생시키는 기타 유형의 보드에 적합합니다.
알루미늄 PC의 구조Bs
알루미늄 PCB는 실제로 다음과 매우 유사합니다. FR4 PCB알루미늄 PCB의 기본 구조는 4겹입니다. 유전체층, 구리박, 알루미늄 베이스층, 그리고 알루미늄 베이스멤브레인으로 구성됩니다.
• 구리 호일 층
사용된 구리 층은 일반 CCL보다 상대적으로 두껍습니다(1온스~10온스). 구리 층이 두꺼울수록 전류 용량이 커집니다.
• 유전체층
유전체층은 열전도성층으로 두께가 약 50마이크로미터에서 200마이크로미터입니다. 열 저항이 낮아 해당 용도에 적합합니다.
• 알루미늄 베이스
세 번째 층은 알루미늄 기판으로 만들어진 알루미늄 베이스입니다. 열전도율이 높습니다.
• 알루미늄 베이스 멤브레인 층
알루미늄 베이스 멤브레인은 선택적입니다. 알루미늄 외부를 원치 않는 에칭 및 긁힘으로부터 안전하게 보호하는 방어적인 역할을 합니다. 250도(섭씨 약 120도) 또는 XNUMX도(섭씨 약 XNUMX도) 미만의 두 가지 유형(고온 방지)으로 나뉩니다.
알루미늄 PCB 제조 공정: 단계별 가이드
1단계: 설계 및 엔지니어링
CAD 소프트웨어는 엔지니어가 PCB 레이아웃을 만드는 데 사용되며 이를 다음으로 변환합니다. 거버 파일 완전한 회로 사양이 포함되어 있습니다.
2단계: 기본 재료 선택
5052, 6061 또는 7075와 같은 적절한 알루미늄 합금을 선택하고 PCB 표면을 매우 깨끗하게 청소하여 먼지와 기름을 제거하여 결합력을 확대합니다.
3단계: 유전체층 적용
그런 다음 알루미늄 표면을 약 50~200마이크로미터 두께의 층으로 덮습니다. 이 층은 열 전도성이 있지만 전기적으로는 절연성입니다.
4단계: 구리 호일 적층
고품질 구리 호일을 150~180°C의 온도와 통제된 압력 하에 유전체 층에 접합합니다.
5단계: 이미징 및 에칭
구리층은 다음과 같은 과정을 거칩니다. 포토레지스트 코팅, 자외선 노출, 화학적 에칭을 통해 회로 패턴을 만듭니다.
6단계: 표면 보호
그런 다음 회로는 보호용 솔더 마스크로 보호되고 구성 요소는 실크스크린 인쇄로 표시됩니다.
7단계: 기계적 처리
알루미늄 보드는 정밀 드릴링, 홀 도금, 패널 분리 과정을 거쳐 개별 유닛으로 제작됩니다.
8단계: 품질 테스트
모든 보드는 전기적 연속성, 열 저항성 및 치수 정확도를 위해 자동으로 작동하는 검사 시스템을 통해 테스트됩니다.
알루미늄 PCB 제조의 어려움
거의 모든 알루미늄 PCB의 제조 공정은 기본적으로 동일합니다. 여기에서는 주요 제조 공정, 문제점 및 해결책에 대해 살펴보겠습니다.
1: 구리 에칭
알루미늄 PCB에 사용되는 구리 호일은 적당히 두껍습니다. 그러나 구리 호일이 3온스(약 XNUMXg)를 초과하면 에칭 시 폭 조정이 필요합니다. 설계 요구 사항을 충족하지 못하면 에칭 후 트레이스 폭이 허용 오차를 벗어나게 됩니다. 따라서 트레이스 폭 보정을 정확하게 설계해야 하며, 제조 공정 중에 에칭 인자를 제어해야 합니다.
2: 솔더 마스크 인쇄
두꺼운 구리박으로 인해 알루미늄 PCB의 솔더 마스크 인쇄에 어려움이 있습니다. 트레이스 구리가 너무 두꺼우면 에칭된 이미지가 베이스 보드와 트레이스 표면 사이에 큰 차이를 보여 솔더 마스크 인쇄가 매우 어려워지기 때문입니다. 따라서 두 번 인쇄하는 솔더 마스크 인쇄가 선호됩니다. 사용하는 솔더 마스크 오일은 품질이 좋아야 하며, 경우에 따라 레진 충진을 먼저 한 후 솔더 마스크 인쇄를 해야 합니다.
3: 기계 제조:
기계 제조 공정에는 성형, 기계적 드릴링, V-스코어링 등이 포함됩니다. 이러한 과정은 내부 비아에 남게 되며, 이는 전기적 강도를 저하시키는 경향이 있습니다. 따라서 소량 생산에는 전문 밀링 커터와 전기 밀링 커터를 사용해야 합니다. 버(burr) 발생을 방지하기 위해 드릴링 매개변수를 조정해야 합니다. 이는 기계 제조에 도움이 될 것입니다.
알루미늄 기반 인쇄 회로 기판의 이점
금속 코어 PCB는 다른 기본 소재에 비해 고유한 장점을 가지고 있습니다.
- 환경 친화적 인
알루미늄은 재활용이 가능하고 무독성 금속입니다. 생산자부터 최종 구매자까지 PCB에 알루미늄을 사용하는 것은 건강한 지구에 기여합니다.
- 더 나은 열전달
고온은 전자 제품에 심각한 손상을 초래합니다. 알루미늄은 위험한 부품에서 열을 전도하고 전달하여 인쇄 회로 기판의 손상을 최소화합니다.
- 매우 내구성
알루미늄은 유리 섬유나 세라믹 같은 기본 소재보다 더 튼튼하고 내구성이 뛰어납니다. 매우 견고하게 제작되어 제조 공정, 취급 및 일상 사용 중 발생할 수 있는 우발적인 파손을 줄여줍니다.
- 가벼움
알루미늄 소재 자체는 매우 가볍습니다. 무게를 늘리지 않고도 PCB의 내구성과 강도를 높여줍니다.
알루미늄 PCB의 성능
치수 안정성
알루미늄 PCB는 치수 안정성과 크기가 일정합니다. 예를 들어, 30~140도에서 가열했을 때 치수 변화는 2.5~3.0%에 불과했습니다.
열 방출
알루미늄 PCB의 방열 성능은 일반 FR4 PCB에 비해 상당히 우수합니다. 예를 들어, 두께 4mm의 FR1.5 PCB는 와트당 20~22도의 열 저항을 갖는 반면, 두께 1.5mm의 알루미늄 PCB는 와트당 약 1~2도의 열 저항을 갖습니다.
열 팽창
모든 물질은 고유한 열팽창 계수를 가지고 있습니다. 구리(18ppm/C)와 알루미늄(22ppm/C)의 CTE는 상당히 유사합니다. 알루미늄 PCB는 방열 성능이 뛰어나므로 수축이나 팽창 문제가 거의 발생하지 않습니다. 내구성과 신뢰성이 뛰어나며 성능도 매우 뛰어납니다.
알루미늄 PCB 응용 분야
다음은 일반적인 알루미늄 코어 PCB 응용 분야 목록입니다.
• 의료: 수술실 조명, 수술 조명 도구, 고출력 스캐닝 기술. 및 전력 변환기.
• 소비자: 가로등, 교통 통제 조명, 건물 내부 조명, 조경 조명, 캠핑 장비.
• 전원 모듈: 솔리드 스테이트 릴레이, 컨버터, 브리지 및 전력 정류기 등이 포함됩니다.
• 통신: 고주파 증폭기 및 필터링 장치 포함.
• 전원 공급: 스위칭 레귤레이터 및 DC/AC 컨버터와 같은 장치입니다.
• 자동차: 전원 제어 장치를 포함합니다. 조명, 전자 조절기.
• 컴퓨터: CPU 보드, 플로피 드라이브, 전원 장치 등.
• 오디오 장치: 입력 및 출력 증폭기, 전력 증폭기 등 + 전기 모터 및 드라이브와 같은 사무 자동화.
MOKO Technology: 신뢰할 수 있는 알루미늄 PCB 제조업체
MOKO Technology는 고품질 알루미늄 PCB 전문 제조업체로서 신뢰받고 혁신적인 기업입니다. 오랜 경험과 최신 기술을 바탕으로, 고객에게 가장 까다로운 사양을 충족하는 내구성 있고 효율적이며 정밀하게 제조된 PCB를 제공하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 당사의 알루미늄 코어 PCB는 방열 성능 향상, 성능 향상, 전자 기기 수명 연장을 위해 설계되었습니다. LED, 전력 변환기, 자동차, RF 등 어떤 산업 분야든 고객의 요구에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 지금 바로 문의하세요. 지금 견적 받기!
