鋁基板導熱係數

鋁基板導熱係數顧名思義,它是一種鋁基板散熱性能參數,它是衡量鋁基板好壞的三大標準之一(熱阻值和耐壓值是另兩個性能)。

作用,裝配方式,

作用

一、鋁基板用途:
1.音頻設備:輸入、輸出放大器、平衡放大器音頻放大器前置放大器功率放大器等。
2.電源設備:穩壓器、調節器、DC-AC轉接器等。
3.通訊電子設備:高頻增幅器`濾波電器`發報電路。
4.辦公自動化設備:電動機驅動器等。
5.計算機:電源裝置、軟碟驅動器、主機板等。
6.功率模組:換流器`固體繼電器`整流電橋等。
7.電子控制:繼電器、電晶體基座、各種電路中元器件降溫;
8.交換機、微波:散熱器、半導體器件絕緣熱傳導、馬達控制器;
9.工業汽車:點火器、電壓調節器、自動安全控制系統、燈光變換系統;
10.LED顯示器(兩種模式:LED顯示;利用LED光源顯示)
11、燈具燈飾:隨著節能燈的提倡推廣,各種節能絢麗的LED燈大受市場歡迎,而套用於LED燈的鋁基板也開始大規模套用。
(1)散熱性
目前,很多雙面板多層板密度高、功率大,熱量散發難。常規的印製板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導體層間絕緣,熱量散發不出去。電子設備局部發熱不排除,導致電子元器件高溫失效,而鋁基板可解決這一散熱難題。
熱脹冷縮是物質的共同本性,不同物質的熱膨脹係數是不同的。鋁基印製板可有效地解決散熱問題,從而使印製板上的元器件不同物質的熱脹冷縮問題緩解,提高了整機和電子設備的耐用性和可靠性。特別是解決SMT(表面貼裝技術)熱脹冷縮問題。
鋁基印製板,顯然尺寸要比絕緣材料的印製板穩定得多。鋁基印製板、鋁夾芯板,從30℃加熱至140~150℃,尺寸變化為2.5~3.0%.
(4)其它原因
鋁基印製板,具有禁止作用;替代脆性陶瓷基材;放心使用表面安裝技術;減少印製板真正有效的面積;取代了散熱器等元器件,改善產品耐熱和物理性能;減少生產成本和勞力。
三、.結構
(1)金屬基材
a.鋁基基材,使用LF、L4M、Ly12鋁材,要求擴張強度30kgf/mm2,延伸率5%。美國貝格斯鋁基層分為1.0、1.6、2.0、3.2mm 4種,鋁型號為6061T6或5052H34。日本松下電工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、AL C-1370等型號為鋁基覆銅板,鋁基厚度1.0~3.2mm。
(2)絕緣層
起絕緣作用,通常是50~200um。若太厚,能起絕緣作用,防止與金屬基短路的效果好,但會影響熱量的散發;若太薄,能較好散熱,但易引起金屬芯與元件引線短路。
絕緣層(或半固化片),放在經過陽極氧化,絕緣處理過的鋁板上,經層壓用表面的銅層牢固結合在一起。
四、製造難點:
鋁基板生產:
(1)鋁板的氧化處理:強烈去油污清洗(氫氧化鈉)-----稀硝酸中和-----粗化(鋁板表面形成蜂窩狀)-----氧化(3UM)-----酸鹼中和------封孔------烘烤。每一道工序必須保證質量否則影響鋁基板粘合力。
(2)整個生產流程不許擦花鋁基面、不能手觸摸鋁基、受潮及其他任何污染,否則影響鋁基板粘合力。
(3)鋁基板絕緣層必須保持乾淨、乾燥,細小的雜質影響其耐壓性能,潮濕易造成分層。
(4)保護膜需貼平整,不能有空隙、氣泡,不然線上路板加工中造成鋁板被藥水腐蝕變色、發黑。
鋁基板線路製作:
(1)機械加工:鋁基板鑽孔可以,但鑽後孔內孔邊不允許有任何毛刺,這會影響耐壓測試。銑外形是十分困難的。而沖外形,需要使用高級模具,模具製作很有技巧,作為鋁基板的難點之一。外形沖後,邊緣要求非常整齊,無任何毛刺,不碰傷板邊的阻焊層。通常使用操兵模,孔從線路沖,外形從鋁面沖,線路板沖制時受力是上剪下拉,等等都是技巧。沖外形後,板子翹曲度應小於0.5%。
(2)整個生產流程不許擦花鋁基面:鋁基面經手觸摸,或經某種化學藥品都會產生表面變色、發黑,這都是絕對不可接收的,重新打磨鋁基面客戶有的也不接收,所以全流程不碰傷、不觸及鋁基面是生產鋁基板的難點之一。有的企業採用鈍化工藝,有的在熱風整平(噴錫)前後各貼上保護膜……小技巧很多,八仙過海,各顯神通。
(3)過高壓測試:通信電源鋁基板要求100%高壓測試,有的客戶要求直流電,有的要求交流電,電壓要求1500V、1600V,時間為5秒、10秒,100%印製板作測試。板面上髒物、孔和鋁基邊緣毛刺、線路鋸齒、碰傷任何一丁點絕緣層都會導致耐高壓測試起火、漏電、擊穿。耐壓測試板子分層、起泡,均拒收。
五、鋁基板的分類
鋁基覆銅板分為三類:
一是通用型鋁基覆銅板,絕緣層由環氧玻璃布粘結片構成;
二是高散熱鋁基覆銅板,絕緣層由高導熱的環氧樹脂或其它樹脂構成;
三是高頻電路用鋁基覆銅板,絕緣層由聚烯烴樹脂或聚醯亞胺樹脂玻璃布粘結片構成。
鋁基覆銅板與常規FR-4覆銅板最大差異在於散熱性,以1.5mm厚度的FR-4覆銅板與鋁基覆銅板相比,前者熱阻20~22 ℃、後者熱阻1.0~2.0℃,後者小得多。
六、鋁基板的技術要求
到目前為止,尚未見國際上有鋁基覆銅板標準。我國由704廠負責起草了電子行業軍用標準《阻燃型鋁基覆銅層壓板規範》。
主要技術要求有:
尺寸要求,包括板面尺寸和偏差、厚度及偏差、垂直度翹曲度;外觀,包括裂紋、劃痕、毛刺和分層、鋁氧化膜等要求;
性能方面,包括剝離強度表面電阻率、最小擊穿電壓介電常數、燃燒性和熱阻等要求。
鋁基覆銅板的專用檢測方法
一是介電常數及介質損耗因數測量方法,為變Q值串聯諧振法,將試樣與調諧電容串聯接入高頻電路,測量串聯迴路的Q值的原理;
二是熱阻測量方法,以不同測溫點之間溫差與導熱量之比來計算。

裝配方式

使用鋁基板裝配方式,可以省去傳統裝配所使用的散熱器、裝配夾具、降溫風扇和其他硬體,該結構可實現自動裝配,顯著降低裝配成本。
鋁基板導熱係數

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