Lehen zatia: zer da aluminiozko PCB?
Aluminiozko substratua metalezko kobrez estalitako plaka mota bat da, beroa xahutzeko funtzionalitate bikaina duena.Oro har, alde bakarreko plaka bat hiru geruzaz osatuta dago: zirkuitu-geruza (kobrezko papera), geruza isolatzailea eta metalezko oinarri-geruza.Goi-mailako aplikazioetarako, alde biko diseinuak ere badaude, zirkuitu-geruza, isolamendu-geruza, aluminiozko oinarria, isolamendu-geruza eta zirkuitu-geruza duten egitura batekin.Aplikazio kopuru txiki batek geruza anitzeko oholak dakartza, geruza anitzeko ohol arruntak geruza isolatzaileekin eta aluminiozko oinarriekin lotuz sor daitezkeenak.
Alde bakarreko aluminiozko substratua: eredu eroaleko geruzaz, material isolatzailez eta aluminiozko plakaz (substratua) geruza bakar batez osatuta dago.
Alde biko aluminiozko substratua: eredu eroaleko geruza, material isolatzailea eta aluminiozko plaka (substratua) elkarrekin pilatutako bi geruza ditu.
Geruza anitzeko inprimatutako aluminiozko zirkuitu plaka: eredu eroaleen geruza, material isolatzailea eta aluminiozko plaka (substratua) hiru geruza edo gehiago laminatuz eta lotuz egindako zirkuitu inprimatu bat da.
Gainazaleko tratamendu metodoen arabera banatuta:
Urrez estalitako ohola (urre kimiko mehea, urre lodi kimikoa, urre selektiboa)
Bigarren zatia: aluminiozko substratuaren lan-printzipioa
Potentzia-gailuak zirkuituaren geruzan gainazalean daude.Funtzionamenduan gailuek sortzen duten beroa geruza isolatzailearen bidez azkar eramaten da metalezko oinarrizko geruzara, eta horrek beroa xahutzen du, gailuen beroa xahutzea lortuz.
FR-4 tradizionalarekin alderatuta, aluminiozko substratuek erresistentzia termikoa gutxitu dezakete, beroaren eroale bikainak bihurtuz.Film lodiko zeramikazko zirkuituekin alderatuta, propietate mekaniko bikainak dituzte.
Gainera, aluminiozko substratuek abantaila berezi hauek dituzte:
- RoHs eskakizunak betetzea
- SMT prozesuetara moldagarritasun hobea
- Difusio termikoaren kudeaketa eraginkorra zirkuitu diseinuan moduluen funtzionamendu-tenperatura murrizteko, bizi-iraupena luzatzeko, potentzia-dentsitatea eta fidagarritasuna hobetzeko
- Bero-hustugailuen eta beste hardware batzuen muntaketa murriztea, interfaze termikoko materialak barne, produktuaren bolumen txikiagoa eta hardware eta muntaketa kostu txikiagoak eta potentzia- eta kontrol-zirkuituen konbinazio optimoa eraginez.
- Zeramikazko substratu hauskorrak ordezkatzea iraunkortasun mekanikoa hobetzeko
Hirugarren zatia: aluminiozko substratuen osaera
1. Zirkuitu Geruza
Zirkuitu-geruza (normalean kobrezko papera elektrolitikoa erabiliz) grabatu egiten da zirkuitu inprimatuak eratzeko, osagaiak muntatzeko eta konexioetarako erabiltzen direnak.FR-4 tradizionalarekin alderatuta, lodiera eta lerro-zabalera berdinarekin, aluminiozko substratuek korronte handiagoak eraman ditzakete.
2. Geruza isolatzailea
Geruza isolatzailea aluminiozko substratuetan funtsezko teknologia da, itsasteko, isolatzeko eta bero-eroalerako balio du batez ere.Aluminiozko substratuen geruza isolatzailea da potentzia-moduluen egituretako hesi termiko esanguratsuena.Isolamendu-geruzaren eroankortasun termiko hobeak gailuaren funtzionamenduan sortutako beroaren hedapena errazten du, funtzionamendu-tenperatura txikiagoak, moduluaren potentzia-karga handitzea, tamaina murriztea, bizi-iraupena luzatzea eta potentzia-irteera handiagoa eragiten du.
3. Metalezko Oinarrizko Geruza
Oinarri metaliko isolatzailerako metala aukeratzea, besteak beste, oinarri metalikoaren hedapen termikoaren koefizientea, eroankortasun termikoa, indarra, gogortasuna, pisua, gainazalaren egoera eta kostua bezalako faktoreen gogoetaren araberakoa da.
Laugarren zatia: Aluminiozko substratuak aukeratzeko arrazoiak
1. Beroa xahutzea
Alde bikoitzeko eta geruza anitzeko plaka askok dentsitate eta potentzia handia dute, eta beroa xahutzea zaila da.FR4 eta CEM3 bezalako substratu-material konbentzionalak beroaren eroale txarrak dira eta geruzen arteko isolamendua dute, beroaren xahutze desegokia dakar.Aluminiozko substratuek beroa xahutzeko arazo hau konpontzen dute.
2. Hedapen Termikoa
Hedapen eta uzkurdura termikoa materialen berezkoak dira, eta substantzia ezberdinek dilatazio termiko koefiziente desberdinak dituzte.Aluminioan oinarritutako inprimatutako plakek beroa xahutzeko arazoei eraginkortasunez aurre egiten diete, taularen osagaietan material desberdinen hedapen termikoaren arazoa arinduz, iraunkortasun eta fidagarritasun orokorra hobetuz, batez ere SMT (Surface Mount Technology) aplikazioetan.
3. Dimentsio-egonkortasuna
Aluminioan oinarritutako inprimatutako oholak nabarmen egonkorragoak dira neurriei dagokienez, isolatutako material inprimatutako oholekin alderatuta.Aluminioan oinarritutako inprimatutako taulen edo aluminiozko nukleoko taulen dimentsio-aldaketa, 30 °C-tik 140-150 °C-ra berotuta, % 2,5-3,0 da.
4. Beste Arrazoi batzuk
Aluminioan oinarritutako inprimatutako oholek blindaje-efektuak dituzte, zeramikazko substratu hauskorrak ordezkatzen dituzte, gainazalean muntatzeko teknologiarako egokiak dira, inprimatutako taulen eremu eraginkorra murrizten dute, bero-hustugailuak bezalako osagaiak ordezkatu produktuaren beroarekiko erresistentzia eta propietate fisikoak hobetzeko eta ekoizpen-kostuak eta eskulana murrizteko.
Bosgarren zatia: Aluminiozko substratuen aplikazioak
1. Audio ekipamendua: Sarrera/irteera anplifikadoreak, anplifikadore orekatuak, audio anplifikadoreak, aurreanplifikadoreak, potentzia anplifikadoreak, etab.
2. Potentzia-ekipoa: Kommutazio-erreguladoreak, DC/AC bihurgailuak, SW doitzaileak, etab.
3. Komunikazio-ekipo elektronikoa: maiztasun handiko anplifikadoreak, iragazki-gailuak, transmisio-zirkuituak, etab.
4. Bulegoko Ekipamendua: Motor elektrikoen gidariak, etab.
5. Automozioa: Erregulatzaile elektronikoak, pizte-sistemak, potentzia-kontrolagailuak, etab.
6. Ordenagailuak: CPU plakak, diskete-unitateak, potentzia-unitateak, etab.
7. Potentzia moduluak: Inbertsoreak, egoera solidoko erreleak, zubi zuzentzaileak, etab.
8. Argiztapen-tresnak: energia aurrezteko lanparak sustatzearekin batera, aluminiozko substratuak oso erabiliak dira LED argietan.
Argitalpenaren ordua: 2023-09-09
