1.前言
前面介紹了陶瓷PCB電路板的優(yōu)缺點,其中有個缺點就是陶瓷基板太貴和易碎。普通玻璃纖維PCB散熱性不好,陶瓷PCB比較穩(wěn)定,高溫高濕環(huán)境下不易變形,但是價格比較貴,常用在高端產品上。如果我的產品不是那么高端,比如大面積大功率的LED燈板,比較廉價,但是需要非常好的散熱性能,有沒有一種材質既廉價,散熱性又好的PCB基板呢?答案是肯定的。那就是本篇文章要介紹的鋁基板PCB,大家都知道鋁是一種金屬,具有導電性,怎么能作為PCB材料呢?這是因為鋁基板由三層結構組成,分別是:銅箔、絕緣層和金屬鋁。既然有絕緣層的存在,那么金屬層除了鋁,能不能使用其他材料呢?如銅板、不銹鋼、鐵板、硅鋼板等。金屬基板采用哪種材料,除了要考慮散熱性能,還要考慮金屬基板的熱膨脹系數(shù),熱傳導能力,強度,硬度,重量,表面狀態(tài)和成本等條件。一般情況下,從成本和技術性能等條件來考慮,鋁板是比較理想的選擇。可供選擇的鋁板有6061,5052,1060 等。如果有更高的熱傳導性能、機械性能、電性能和其它特殊性能的要求,銅板、不銹鋼板、鐵板和硅鋼板等亦可采用。常見于LED照明產品,有正反兩面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現(xiàn)鋁本色,一般會涂抹導熱凝漿后與導熱部分接觸。主要用在LED燈具和音頻設備、電源設備等,最主要的優(yōu)點就是導熱快,散熱性能良好。與傳統(tǒng)的FR-4 比,鋁基板能夠將熱阻降至最低,使鋁基板具有極好的熱傳導性能;與陶瓷基板相比,它的機械性能又極為優(yōu)良。除了良好的散熱性能外,鋁基板還具有以下優(yōu)勢:
- 符合RoHS環(huán)保要求
- 更適合SMT工藝
- 更高的載流能力
- 在電路設計方案中對熱擴散進行極為有效的處理,從而降低模塊運行溫度,延長使用壽命,提高功率密度和可靠性;
- 減少散熱器和其它硬件(包括熱界面材料)的裝配,縮小產品體積,降低硬件及裝配成本;將功率電路和控制電路最優(yōu)化組合;
- 取代易碎的陶瓷基板,獲得更好的機械耐久力。
2.與FR-4板材的區(qū)別
- 散熱性
- 熱膨脹系數(shù)
- 主要用途
- 機械加工性
- 電氣性能
- 絕緣性能
3.鋁基板的分類
鋁基覆銅板分為三類:- 通用型鋁基覆銅板,絕緣層由環(huán)氧玻璃布粘結片構成;
- 高散熱鋁基覆銅板,絕緣層由高導熱的環(huán)氧樹脂或其它樹脂構成;
- 高頻電路用鋁基覆銅板,絕緣層由聚烯烴樹脂或聚酰亞胺樹脂玻璃布粘結片構成。
4.主要用途
- 燈具產品,大功率LED燈具產品。
- 音頻設備,前置放大器、功率放大器等。
- 電源設備,DC/AC變換器、整流電橋、固態(tài)繼電器等。
- 通訊產品, 高頻增幅器、濾波電器、發(fā)報電路。