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!
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。

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。

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！