ส่วนที่หนึ่ง: อลูมิเนียม PCB คืออะไร
พื้นผิวอะลูมิเนียมเป็นแผ่นทองแดงหุ้มโลหะชนิดหนึ่งซึ่งมีฟังก์ชันการกระจายความร้อนได้ดีเยี่ยมโดยทั่วไป บอร์ดด้านเดียวประกอบด้วยสามชั้น: ชั้นวงจร (ฟอยล์ทองแดง) ชั้นฉนวน และชั้นฐานโลหะสำหรับการใช้งานระดับไฮเอนด์ ยังมีการออกแบบสองด้านด้วยโครงสร้างของชั้นวงจร ชั้นฉนวน ฐานอลูมิเนียม ชั้นฉนวน และชั้นวงจรการใช้งานจำนวนไม่มากเกี่ยวข้องกับบอร์ดหลายชั้น ซึ่งสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเชื่อมบอร์ดหลายชั้นธรรมดากับชั้นฉนวนและฐานอะลูมิเนียม
พื้นผิวอะลูมิเนียมด้านเดียว: ประกอบด้วยชั้นรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้า วัสดุฉนวน และแผ่นอะลูมิเนียม (พื้นผิว) ชั้นเดียว
พื้นผิวอะลูมิเนียมสองด้าน: ประกอบด้วยชั้นรูปแบบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า 2 ชั้น วัสดุฉนวน และแผ่นอะลูมิเนียม (พื้นผิว) ที่ซ้อนกัน
แผงวงจรอลูมิเนียมพิมพ์หลายชั้น: เป็นแผงวงจรพิมพ์ที่ทำโดยการเคลือบและเชื่อมชั้นลวดลายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า วัสดุฉนวน และแผ่นอลูมิเนียม (พื้นผิว) สามชั้นขึ้นไปเข้าด้วยกัน
แบ่งตามวิธีการรักษาพื้นผิว:
กระดานชุบทอง (ทองบางเคมี, ทองหนาเคมี, ชุบทองแบบเลือกสรร)
ส่วนที่สอง: หลักการทำงานของพื้นผิวอลูมิเนียม
อุปกรณ์ไฟฟ้าติดตั้งบนพื้นผิวบนชั้นวงจรความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ระหว่างการทำงานจะดำเนินการอย่างรวดเร็วผ่านชั้นฉนวนไปยังชั้นฐานโลหะ ซึ่งจะกระจายความร้อนออกไป ทำให้อุปกรณ์กระจายความร้อนได้
เมื่อเปรียบเทียบกับ FR-4 แบบดั้งเดิม พื้นผิวอะลูมิเนียมสามารถต้านทานความร้อนได้น้อยที่สุด ทำให้เป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยมเมื่อเทียบกับวงจรเซรามิกฟิล์มหนา วงจรเหล่านี้ยังมีคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าอีกด้วย
นอกจากนี้ พื้นผิวอะลูมิเนียมยังมีข้อดีพิเศษดังต่อไปนี้:
- การปฏิบัติตามข้อกำหนด RoHs
- ปรับตัวดีขึ้นกับกระบวนการ SMT
- การจัดการการแพร่กระจายความร้อนในการออกแบบวงจรอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อลดอุณหภูมิการทำงานของโมดูล ยืดอายุการใช้งาน เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและความน่าเชื่อถือ
- การลดการประกอบแผงระบายความร้อนและฮาร์ดแวร์อื่นๆ รวมถึงวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน ส่งผลให้ปริมาณผลิตภัณฑ์น้อยลงและต้นทุนฮาร์ดแวร์และการประกอบลดลง และการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของกำลังและวงจรควบคุม
- การเปลี่ยนพื้นผิวเซรามิกที่เปราะบางเพื่อเพิ่มความทนทานทางกล
ส่วนที่ 3: องค์ประกอบของพื้นผิวอะลูมิเนียม
1. เลเยอร์วงจร
ชั้นของวงจร (โดยทั่วไปจะใช้ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า) จะถูกแกะสลักเพื่อสร้างเป็นวงจรพิมพ์ ซึ่งใช้สำหรับการประกอบชิ้นส่วนและการเชื่อมต่อเมื่อเทียบกับ FR-4 แบบดั้งเดิมที่มีความหนาและความกว้างของเส้นเท่ากัน พื้นผิวอะลูมิเนียมสามารถรับกระแสได้สูงกว่า
2. ชั้นฉนวน
ชั้นฉนวนเป็นเทคโนโลยีสำคัญในพื้นผิวอะลูมิเนียม โดยทำหน้าที่หลักในการยึดเกาะ ฉนวน และการนำความร้อนชั้นฉนวนของพื้นผิวอะลูมิเนียมเป็นแผงกั้นความร้อนที่สำคัญที่สุดในโครงสร้างโมดูลพลังงานการนำความร้อนที่ดีขึ้นของชั้นฉนวนช่วยอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ ส่งผลให้อุณหภูมิในการทำงานลดลง โหลดพลังงานของโมดูลเพิ่มขึ้น ขนาดลดลง อายุการใช้งานยาวนานขึ้น และกำลังขับที่สูงขึ้น
3. ชั้นฐานโลหะ
การเลือกใช้โลหะสำหรับฐานโลหะฉนวนขึ้นอยู่กับการพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน การนำความร้อน ความแข็งแรง ความแข็ง น้ำหนัก สภาพพื้นผิว และราคาของฐานโลหะ
ส่วนที่สี่: เหตุผลในการเลือกพื้นผิวอะลูมิเนียม
1. การกระจายความร้อน
บอร์ดสองด้านและหลายชั้นจำนวนมากมีความหนาแน่นและพลังงานสูง ทำให้การกระจายความร้อนเป็นเรื่องที่ท้าทายวัสดุซับสเตรตทั่วไป เช่น FR4 และ CEM3 เป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี และมีฉนวนระหว่างชั้น ส่งผลให้การกระจายความร้อนไม่เพียงพอพื้นผิวอะลูมิเนียมช่วยแก้ปัญหาการกระจายความร้อนนี้
2. การขยายตัวทางความร้อน
การขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนนั้นมีอยู่ในวัสดุ และสารต่างๆ ก็มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่างกันบอร์ดพิมพ์ที่ทำจากอะลูมิเนียมช่วยแก้ปัญหาการกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดปัญหาการขยายตัวทางความร้อนของวัสดุที่แตกต่างกันบนส่วนประกอบของบอร์ด ปรับปรุงความทนทานและความน่าเชื่อถือโดยรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งาน SMT (เทคโนโลยีการยึดพื้นผิว)
3. ความเสถียรของมิติ
บอร์ดพิมพ์ที่ทำจากอลูมิเนียมมีความเสถียรมากกว่าในแง่ของขนาดเมื่อเทียบกับบอร์ดพิมพ์ที่เป็นวัสดุฉนวนการเปลี่ยนแปลงมิติของแผ่นพิมพ์ที่ทำจากอะลูมิเนียมหรือแผงแกนอะลูมิเนียม ที่ได้รับความร้อนจาก 30°C เป็น 140-150°C คือ 2.5-3.0%
4. เหตุผลอื่นๆ
บอร์ดพิมพ์ที่ทำจากอะลูมิเนียมมีคุณสมบัติในการป้องกัน แทนที่พื้นผิวเซรามิกที่เปราะ เหมาะสำหรับเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว ลดพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของบอร์ดพิมพ์ เปลี่ยนส่วนประกอบ เช่น ตัวระบายความร้อนเพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อนของผลิตภัณฑ์และคุณสมบัติทางกายภาพ และลดต้นทุนการผลิตและแรงงาน
ส่วนที่ห้า: การใช้พื้นผิวอะลูมิเนียม
1. อุปกรณ์เครื่องเสียง: แอมพลิฟายเออร์อินพุต/เอาต์พุต, แอมพลิฟายเออร์บาลานซ์, แอมพลิฟายเออร์เสียง, พรีแอมพลิฟายเออร์, เพาเวอร์แอมป์ ฯลฯ
2. อุปกรณ์ไฟฟ้า: ตัวควบคุมการสลับ, ตัวแปลง DC/AC, ตัวปรับ SW ฯลฯ
3. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การสื่อสาร: เครื่องขยายสัญญาณความถี่สูง อุปกรณ์กรอง วงจรส่งสัญญาณ ฯลฯ
4. อุปกรณ์สำนักงานอัตโนมัติ: ไดรเวอร์มอเตอร์ไฟฟ้า ฯลฯ
5. ยานยนต์: ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ระบบจุดระเบิด ตัวควบคุมกำลัง ฯลฯ
6. คอมพิวเตอร์: บอร์ด CPU, ฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์, พาวเวอร์ยูนิต ฯลฯ
7. โมดูลกำลัง: อินเวอร์เตอร์, รีเลย์โซลิดสเตต, บริดจ์เรกติไฟเออร์ ฯลฯ
8. อุปกรณ์ติดตั้งแสงสว่าง: ด้วยการส่งเสริมหลอดประหยัดไฟ พื้นผิวที่ทำจากอลูมิเนียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในไฟ LED
เวลาโพสต์: 09 ส.ค.-2023
