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罗湖贴片来料加工|福田贴片来料加工厂浅析铝基板基本知识
发布时间:2017/9/13 14:42:34

铝基板基本知识
什么是铝基板
铝基板(英文翻译是Aluminum substrate)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。
铝基板的工作原理
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
图:铝基板工作原理
铝基板的结构
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
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。
电路层(即铜箔)通常经过蚀刻形成印刷电路,使元件的各个部件相互连接,一般情况下,电路层要求具有很大的载流能力,从而应使用较厚的铜箔,厚度一般35ΜM~280ΜM;导热绝缘层是铝基板核心技术之所在,它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成,热阻小,粘弹性能优良,具有抗热老化的能力,能够承受机械及热应力。
高性能铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术,使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能;金属基层是铝基板的支撑构件,要求具有高导热性,一般是铝板,也可使用铜板(其中铜板能够提供更好的导热性),适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。
PCB材料相比有着其他材料不可比拟的优点。适合功率元件表面贴装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。
铝基板的性能特点
1、采用表面贴装技术(SMT);
2、在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理;
3、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;
4、缩小产品体积,降低硬体及装配成本;
5、取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。
铝基板的工艺和工艺相关词汇解释
侧蚀:发生在抗蚀层图形下面导线侧壁的蚀刻称为侧蚀。侧蚀的程度是以侧向蚀刻的宽度来表示。
侧蚀与蚀刻液种类,组成和所使用的蚀刻工艺及设备有关。
蚀刻系数:导线厚度(不包括镀层厚度)与侧蚀量的比值称为蚀刻系数。
蚀刻系数=V/X
用蚀刻系数的高低来衡量侧蚀量的大小。蚀刻系数越高,侧蚀量越少。在印制板的蚀刻操作中,希望有较高的蚀刻系数,尤其是高密度的精细导线的印制板更是如此。 镀层增宽在图形电镀时,由于电镀金属层的厚度超过电镀抗蚀层的厚度,而使导线宽度增加,称为镀层增宽。镀层增宽与电镀抗蚀层的厚度和电镀层的总厚度有直接关系。实际生产时,应尽量避免产生镀层增宽。
镀层突沿:金属抗蚀镀层增宽与侧蚀量的总和叫镀层突沿。如果没有镀层增宽,镀层突沿就等于侧蚀量。
蚀刻速率:蚀刻液在单位时间内溶解金属的深度(常以μm/min表示)或溶解一定厚度的金属所需的时间(min)。
溶铜量:在一定的允许蚀刻速率下,蚀刻液溶解铜的量。常以每升蚀刻液中溶解多少克铜(g/l)来表示。对特定的蚀刻液,其溶铜能力是一定的。
铝基板的封装
LED封装主要是提供LED芯片一个平台,让LED芯片有更好的光、电、热的表现,好的封装可让LED有更好的发光效率与好的散热环境,好的散热环境进而提升LED的使用寿命。LED封装技术主要建构在五个主要考虑因素上,分别为光学取出效率、热阻、功率耗散、可靠性及性价比(Lm/$)。
以上每一个因素在封装中都是相当重要的环节,举例来说,光取出效率关系到性价比;热阻关系到可靠性及产品寿命;功率耗散关系到客户应用。整体而言,较佳的封装技术就是必须要兼顾每一点,但最重要的是要站在客户立场思考,能满足并超出客户需求,就是好的封装。
通常使用单层或双层铝基板作为热沉,把单个芯片或多个芯片用固晶胶直接固定在铝基板(或铜基板)上,LED芯片的p和n两个电极则键合在铝基板表层的薄铜板上。根据所需功率的大小确定底座上排列led芯片的数目,可组合封装成1W、2W、3W等高亮度的大功率LED。最后,使用高折射率的材料按光学设计的形状对集成的LED进行封装。
铝基板的用途
用途:功率混合IC(HIC)
1、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。
2、电源设备:开关调节器、DC/AC转换器、SW调整器等。
3、通讯电子设备:高频增幅器、滤波电器、发报电路。
4、办公自动化设备:电动机驱动器等。
5、汽车:电子调节器、点火器、电源控制器等。
6、电脑:CPU板、软碟驱动器、电源装置等。
7、功率模组:换流器、固体继电器、整流电桥等。
铝基板板材
铝基板板材常用的铝基板材主要有1000系、5000系和6000系,这三系铝材的基本特性如下:
1、1000系列:代表1050、1060、1070,1000系列铝板又称为纯铝板,在所有系列中1000系列属于含铝量最多的,纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。
2、5000系列:代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝板属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间,其又称为铝镁合金。主要特点为密度低、抗拉强度高、延伸率高等。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列,故常用在航空方面,比如飞机油箱。另外在常规工业中应用也较为广泛。
3、6000系列:代表6061,主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,接口特点优良,容易涂层,加工性好。6061的一般特点:优良的接口特征、容易涂层、强度高、可使用性好,抗腐蚀性强。6061铝的典型用途:飞机零件、照相机零件、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头等方面。
led铝基板与pcb铝基板
led铝基板是指用于专门led行业的铝基板,LED铝基板产品问世,开启散热应用行业的发展,由于LED铝基板散热特色,加上铝基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点,进而扩大LED产业的应用领域,如家电产品的指示灯铝基板、汽车车灯铝基板、路灯铝基板及户外大型看板等。
led铝基板导热系数和铝基板中间的绝缘层(一般的是PP,现在的有导热胶等)有关系,它是衡量铝基板好坏的三大标准之一(热阻值和耐压值是另两个性能)。铝基板导热系数可以在板材压合之后经过测试仪器测试得出数据,目前导热值高的一般是陶瓷类、铜等,但是由于考虑到成本的问题,目前市场上主流的是电子铝基板,相对应的铝基板导热系数是大家所关心的参数,导热系数越高就是代表性能越好的标志之一。
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。

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