Aluminijasta tiskana vezja

Aluminijasta podlaga je vrsta kovinske plošče, prevlečene z bakrom, z dobro funkcijo odvajanja toplote. Enostranska aluminijasta podlaga je običajno sestavljena iz treh plasti: plasti vezja (bakrena folija), izolacijske plasti in kovinske podlage. Pogosto se uporablja v LED razsvetljavi in drugih izdelkih z velikim sproščanjem toplote ter se široko uporablja na področju hibridnih integriranih vezij, LED razsvetljave, avtomobilov, pisarniške avtomatizacije, električne opreme z veliko močjo itd.

Delni parametri procesa PCB
Debelina tiskanega vezja:	0,8 mm ~ 1,6 mm
Najmanjši premer vrtanja:	0,65 mm
Najmanjša velikost:	5*5 mm
Največja velikost:	600 * 500 mm
Najmanjša širina vrstice/razmik med vrsticami:	0,1 mm/0,1 mm
Prebojna napetost:	3000 V
Toplotna prevodnost:	1W
Zunanja teža bakra:	30 ml
Barva tiskanega vezja:
Sitotisk:
Površinska obdelava:	HASL (s svincem), brezsvinčni HASL, ENIG

Za več informacij o naših zmogljivostih na področju aluminijastih tiskanih vezij kliknite [tukaj] ali pa nas kontaktirajte in odgovorili vam bomo v 24 urah.

Kontaktirajte nas

podrobnosti o izdelku

Aluminijasta tiskana vezja

Z naglim razvojem elektronskih naprav v smeri miniaturizacije, visoke moči in visoke gostote je odvajanje toplote vezij postalo ključni dejavnik, ki omejuje izboljšanje delovanja naprav in podaljšanje življenjske dobe. Tradicionalni laminati iz epoksi steklene tkanine FR-4 imajo prednosti v izolacijski zmogljivosti in stroških, vendar imajo šibke zmogljivosti odvajanja toplote, zaradi česar je težko izpolniti zahteve glede odvajanja toplote visokoenergijskih elektronskih komponent. Glede na to, Aluminijasta tiskana vezjaZ odličnim odvajanjem toplote, dobro mehansko trdnostjo in stabilnimi električnimi lastnostmi je postopoma postal nosilec osrednjih vezij na področjih, kot so LED osvetlitev, avtomobilska elektronika in napajalni moduli, ter zagotavlja pomembno podporo za tehnološko nadgradnjo elektronske industrije.

1. Osnovni koncept in strukturna sestava aluminijastih tiskanih vezij

Aluminijasta tiskana vezja so kovinska tiskana vezja z aluminijevo zlitino kot osnovnim materialom, ki spadajo v vrsto kovinsko obloženega bakreno prevlečenega laminata. Za razliko od tradicionalnih tiskanih vezij tesno združujejo kovinsko podlago in plast bakrene folije s posebno izolacijsko in toplotno prevodno plastjo, ki ne le ohranja prednost odvajanja toplote kovinskega osnovnega materiala, temveč ima tudi funkcijo električne povezave tiskanega vezja. Njihova tipična struktura je sestavljena iz treh plasti, vsaka z jasno delitvijo dela in sinergijskim učinkom:

Kovinska osnovna plastJedro kot nosilna plast in plast za odvajanje toplote se običajno uporablja aluminijeva zlitina s čistostjo več kot 90 % (kot so modeli 1060, 5052, 6061). Aluminijeva zlitina 1060 ima odlično toplotno prevodnost in oblikovnost, primerna za scenarije z visokimi zahtevami glede odvajanja toplote; aluminijeva zlitina 5052 ima večjo trdnost in dobro odpornost proti koroziji, pogosto se uporablja v avtomobilski elektroniki s kompleksnimi okolji; aluminijeva zlitina 6061 uravnoteži trdnost in toplotno prevodnost, primerna za natančna vezja, ki zahtevajo mehansko obdelavo.
Izolacijska in toplotno prevodna plast (dielektrična plast): Ključna vmesna plast, ki povezuje kovinski osnovni material in bakreno folijo, ter je tudi jedro tehnologije aluminijastih tiskanih vezij. Ta plast mora imeti visoko izolacijo, nizko toplotno upornost in hkrati dobro trdnost vezi. Običajno je sestavljena iz polimernih materialov, kot sta epoksidna smola in poliimid, pomešanih s keramičnimi polnili (kot sta aluminijev oksid in aluminijev nitrid). Dodatek keramičnih polnil lahko znatno izboljša toplotno prevodnost. Trenutno je toplotna prevodnost izolacijske in toplotno prevodne plasti običajnih aluminijastih tiskanih vezij med 1,0 in 5,0 W/(m·K), nekateri vrhunski izdelki pa lahko dosežejo več kot 10 W/(m·K).
Bakrena folija v vezjuFunkcionalna plast za realizacijo električne povezave z uporabo elektrolitske bakrene folije ali valjane bakrene folije, debeline običajno 35 μm, 70 μm ali več, izbrane glede na zahteve glede tokovne obremenitve vezja. Bakrena folija s postopkom jedkanja tvori kompleksne vzorce vezij, ki zagotavljajo tokovne poti za elektronske komponente.

2. Osnovne značilnosti in prednosti aluminijastih tiskanih vezij

Razlog, zakaj lahko aluminijasta tiskana vezja nadomestijo tradicionalna tiskana vezja na mnogih področjih, je v njihovi edinstveni kombinaciji zmogljivosti, zlasti pri odvajanju toplote, mehaniki, elektriki in drugih vidikih:

Učinkovito odvajanje toplote, izboljšanje zanesljivosti naprave

Odvajanje toplote je glavna prednost aluminijastih tiskanih vezij. Toplotna prevodnost tradicionalnega substrata FR-4 je le 0,2–0,3 W/(m·K), medtem ko lahko toplotna prevodnost kovinskega osnovnega materiala aluminijastih tiskanih vezij doseže 100–200 W/(m·K). V kombinaciji z visoko toplotno prevodno izolacijsko plastjo lahko hitro odvede toploto, ki jo ustvarjajo elektronske komponente (kot so LED čipi, napajalne cevi), na kovinsko podlago in jo nato prek hladilnih teles ali ohišij odda v zrak. Eksperimentalni podatki kažejo, da se lahko pri enakih pogojih napajanja temperatura spoja LED sijalk z aluminijastimi tiskanimi vezijami zmanjša za 20–30 ℃ v primerjavi s substratom FR-4, življenjska doba LED pa se lahko podvoji za vsakih 10 ℃ znižanja temperature spoja, kar močno izboljša dolgoročno zanesljivost naprave.

Dobre mehanske lastnosti, odpornost na deformacije in udarce

Osnovni material iz aluminijeve zlitine ima visoko trdnost in togost. V primerjavi s tradicionalnim substratom FR-4 (ki je krhek in zlahka razpoka) se aluminijasta tiskana vezja ne deformirajo ali poškodujejo v težkih okoljih, kot so vibracije, udarci in temperaturne spremembe. Zaradi te lastnosti so še posebej primerna za scenarije, ki zahtevajo visoko mehansko stabilnost, kot so avtomobilska elektronika (kot so krmilni moduli v motornem prostoru) in industrijska oprema (kot so frekvenčni pretvorniki, servo pogoni), kar lahko učinkovito zmanjša slabe stike ali kratke stike, ki jih povzroči deformacija vezja.

Odlična električna izolacija, ki zagotavlja varnost uporabe

Izolacijska in toplotno prevodna plast je izdelana iz visokokakovostnih polimernih izolacijskih materialov z prebojno napetostjo 20–50 kV/mm, ki lahko učinkovito izolirajo bakreno folijo od osnovne kovine in preprečijo puščanje ali preboje. Hkrati ima ta plast nizko dielektrično konstanto (običajno 3,0–4,5 pri 1 MHz) z majhnimi izgubami pri prenosu signala, kar je primerno za visokofrekvenčna vezja.

Poenostavitev zasnove odvajanja toplote, zmanjšanje skupnih stroškov

Zaradi dobre sposobnosti odvajanja toplote samega aluminijastega tiskanega vezja je mogoče zmanjšati ali izpustiti tradicionalne komponente za odvajanje toplote, kot so hladilna telesa in toplotno prevodna pasta, kar poenostavi zasnovo naprave in zmanjša stroške materiala in montaže. Poleg tega je koeficient toplotnega raztezanja aluminijastega tiskanega vezja bolj usklajen s kovinskim ohišjem in hladilnim telesom, kar lahko zmanjša težave z razpokami spajkanih spojev zaradi toplotnih obremenitev in zniža poznejše stroške vzdrževanja.

Varstvo okolja in recikliranje, skladnost z zelenimi trendi

Kovinski osnovni material aluminijastih tiskanih vezij je mogoče 100 % reciklirati, material izolacijske plasti pa je večinoma okolju prijazen polimerni material, ki je skladen z okoljskimi standardi, kot je RoHS. V kontekstu globalnega zavzemanja za zeleno proizvodnjo so okoljske značilnosti aluminijastih tiskanih vezij prva izbira za elektronska podjetja za doseganje trajnostnega razvoja.

3. Glavne vrste in scenariji uporabe aluminijastih tiskanih vezij

Glede na različne materiale in strukture izolacijske in toplotno prevodne plasti lahko aluminijaste tiskane vezje razdelimo na več vrst, različne vrste pa so primerne za različne scenarije uporabe:

Aluminijasta tiskana vezja iz epoksi smole (aluminijasta tiskana vezja FR-4)

Izolacijska plast je na osnovi epoksidne smole, ki ji je dodan aluminijev oksidni polnilnik. Njena toplotna prevodnost je običajno 1,0–2,0 W/(m·K), z nizkimi stroški in zrelo tehnologijo. Primerna je za scenarije srednje in nizke porabe energije, kot so LED notranja razsvetljava (downlighti, panelne luči), napajalniki in krmilne plošče za majhne gospodinjske aparate.

Poliimidna aluminijasta tiskana vezja (PI aluminijasta tiskana vezja)

Izolacijska plast je izdelana iz poliimida, ki ima odlično odpornost na visoke temperature (dolgotrajna uporaba lahko doseže nad 200 ℃) in kemično korozijsko odpornost s toplotno prevodnostjo 2,0–4,0 W/(m·K). Primerna je za visokozmogljivo opremo v visokotemperaturnih okoljih, kot so krmilni moduli avtomobilskih motorjev, vesoljske elektronske komponente in industrijska laserska oprema.

Keramična aluminijasta tiskana vezja

Izolacijska plast je izdelana iz keramičnih materialov, kot sta aluminijev oksid in aluminijev nitrid, s toplotno prevodnostjo do 5,0–20 W/(m·K). Ima odlično odvajanje toplote, vendar visoke stroške in zahtevno obdelavo. Primerna je za uporabo v zelo močnih sistemih, kot so LED ulične svetilke, žarometi, visokozmogljivi IGBT moduli in medicinska oprema (kot so instrumenti za lasersko terapijo).

4. Širitev področij uporabe aluminijastih tiskanih vezij

Z razvojem elektronske tehnologije se področja uporabe aluminijastih tiskanih vezij nenehno širijo in so se razširila od začetne LED osvetlitve do številnih ključnih industrij:

LED osvetlitveno poljeTo je najpomembnejši scenarij uporabe aluminijastih tiskanih vezij, vključno z notranjo razsvetljavo (panelne luči, stropne luči), zunanjo razsvetljavo (ulične luči, predorne luči), krajinsko razsvetljavo (stenske podložke, linearne luči) itd. Potreba po odvajanju toplote visokozmogljivih LED čipov je spodbudila obsežno uporabo aluminijastih tiskanih vezij na tem področju, kar predstavlja več kot 60 % svetovnega tržnega deleža aluminijastih tiskanih vezij.
Področje avtomobilske elektronikeIzboljšanje avtomobilske elektronike (kot so sistemi za upravljanje baterij BMS, krmilniki motorjev, vgrajeni radarji, LED luči vozil z novo energijo) ima izjemno visoke zahteve glede odvajanja toplote in zanesljivosti vezij. Aluminijasta tiskana vezja so postala osrednji nosilec teh komponent, ki se lahko prilagodijo visokim temperaturam, vibracijam in drugim zahtevnim okoljem med vožnjo.
Napajanje in energetsko poljeV opremi, kot so stikalni napajalniki, razsmerniki, polnilniki in sončni regulatorji, napajalne naprave (kot so MOSFET, IGBT) proizvajajo veliko toplote. Aluminijasta tiskana vezja lahko učinkovito znižajo temperaturo naprave ter izboljšajo učinkovitost in stabilnost pretvorbe energije.
Industrijska in medicinska področjaIndustrijski frekvenčni pretvorniki, servo motorji, medicinska slikovna oprema (kot so CT naprave, ultrazvočna oprema), instrumenti za lasersko terapijo itd., vsi zahtevajo visoko zanesljive substrate vezij z visokim odvajanjem toplote. Prednosti delovanja aluminijastih tiskanih vezij se v takih primerih v celoti pokažejo.
Področje potrošniške elektronikeZ razvojem mobilnih telefonov, prenosnikov, dronov in drugih naprav 5G v smeri visoke moči in tankosti so postale vse bolj izrazite težave z lokalnim odvajanjem toplote. Aluminijaste tiskane vezje se je začelo uporabljati v napajalnih modulih teh naprav (kot so plošče za hitro polnjenje mobilnih telefonov, plošče za pogon motorjev dronov).