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铝基板

发布时间:2021.07.06
信息摘要:
铝基板常见于LED照明产品。有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触,目前还有陶瓷基板等等。今天,裕惟兴精密小编来为大家介绍铝基板。

                                                                                                               铝基板


一、定义

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。用于高端使用的也有设计为双面板,结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板,可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。

LED铝基板就是PCB,也是印刷线路板的意思,只是线路板的材料是铝合金,以前我们一般的线路板的材料是玻纤,但因为LED发热较大,所以LED灯具用的线路板一般是铝基板,能够导热快,其他设备或电器类用的线路板还是玻纤板!铝基板
二、工作原理

功率器件表面贴装在电路层,器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层,然后由金属基层将热量传递出去,从而实现对器件的散热与传统的FR-4 比,铝基板能够将热阻降至最低,使铝基板具有极好的热传导性能;与厚膜陶瓷电路相比,它的机械性能又极为优良。此外,铝基板还有如下独特的优势:符合RoHs 要求;更适应于SMT工艺;在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理,从而降低模块运行温度,延长使用寿命,提高功率密度和可靠性;减少散热器和其它硬件(包括热界面材料)的装配,缩小产品体积,降低硬件及装配成本;将功率电路和控制电路最优化组合;取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。

三.构成

1. 线路层

线路层(一般采用电解铜箔)经过蚀刻形成印制电路,用于实现器件的装配和连接。与传统的FR-4 相比,采用相同的厚度,相同的线宽,铝基板能够承载更高的电流。

2. 绝缘层

绝缘层是铝基板最核心的技术,主要起到粘接,绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。绝缘层热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生热量的扩散,也就越有利于降低器件的运行温度,从而达到提高模块的功率负荷,减小体积,延长寿命,提高功率输出等目的。

3. 金属基层

绝缘金属基板采用何种金属,需要取决于金属基板的热膨胀系数,热传导能力,强度,硬度,重量,表面状态和成本等条件的综合考虑。

一般情况下,从成本和技术性能等条件来考虑,铝板是比较理想的选择。可供选择的铝板有6061,5052,1060等。如果有更高的热传导性能、机械性能、电性能和其它特殊性能的要求,铜板、不锈钢板、铁板和硅钢板等亦可采用。铝基板

四、特点

铝基板(金属基散热板(包含铝基板,铜基板,铁基板))是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板(结构见下图),它具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能,铝基板与传统的FR-4相比,采用相同的厚度,相同的线宽,铝基板能够承载更高的电流,铝基板耐压可达4500V,导热系数大于2.0,在行业中以铝基板为主。

●采用表面贴装技术(SMT);

●在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理;

●降低产品运行温度,提高产品功率密度和可靠性,延长产品使用寿命;

●缩小产品体积,降低硬件及装配成本;

●取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。

铝基覆铜板是一种金属线路板材料、由铜箔、导热绝缘层及金属基板组成,它的结构分三层:

Cireuitl.Layer线路层:相当于普通PCB的覆铜板,线路铜箔厚度loz至10oz。

DielcctricLayer绝缘层:绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料。厚度为:0.003"至0.006"英寸是铝基覆铜板的核心技术所在,已获得UL认证。BaseLayer基层:是金属基板,一般是铝或可所选择铜。铝基覆铜板和传统的环氧玻璃布层压板等。


PCB材料相比有着其它材料不可比拟的优点。适合功率组件表面贴装SMT公艺。无需散热器,体积大大缩小、散热效果极好,良好的绝缘性能和机械性能。LED晶粒基板主要是作为LED晶粒与系统电路板之间热能导出的媒介,藉由打线、共晶或覆晶的制程与LED晶粒结合。而基于散热考量,市面上LED晶粒基板主要以陶瓷基板为主,以线路备制方法不同约略可区分为:厚膜陶瓷基板、低温共烧多层陶瓷、以及薄膜陶 瓷基板三种,在传统高功率LED元件,多以厚膜或低温共烧陶瓷基板作为晶粒散热基板,再以打金线方式将LED晶粒与陶瓷基板结合。如前言所述,此金线连结 限制了热量沿电极接点散失之效能。因此,国内外大厂无不朝向解决此问题而努力。其解决方式有二,其一为寻找高散热系数之基板材料,以取代氧化铝, 包含了矽基板、碳化矽基板、阳极化铝基板或氮化铝基板,其中矽及碳化矽基板之材料半导体特性,使其现阶段遇到较严苛的考验,而阳极化铝基板则因其阳极化氧 化层强度不足而容易因碎裂导致导通,使其在实际应用上受限,因而,现阶段较成熟且普通接受度较高的即为以氮化铝作为散热基板;然而,目前受限于氮化铝基板 不适用传统厚膜制程(材料在银胶印刷后须经850℃大气热处理,使其出现材料信赖性问题),因此,氮化铝基板线路需以薄膜制程备制。以薄膜制程备制之氮化 铝基板大幅加速了热量从LED晶粒经由基板材料至系统电路板的效能,因此大幅降低热量由LED晶粒经由金属线至系统电路板的负担,进而达到高热散的效果。铝基板

五、用途

铝基板用途:功率混合IC(HIC)

音频设备:输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等;

电源设备:开关调节器`DC/AC转换器`SW调整器等;

通讯电子设备:高频增幅器`滤波电器`发报电路;

办公自动化设备:电动机驱动器等;

汽车:电子调节器`点火器`电源控制器等;

计算机:CPU板`软盘驱动器`电源装置等;

功率模块:换流器`固体继电器`整流电桥等;

灯具灯饰:随着节能灯的提倡推广,各种节能绚丽的LED灯大受市场欢迎,而应用于LED灯的铝基板也开始大规模应用。

以上就是裕惟兴精密小编为大家介绍的铝基板,希望对您能够有所帮助!


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