Ալյումինե PCB - ավելի հեշտ ջերմություն ցրող PCB

Մաս առաջին. Ի՞նչ է ալյումինե PCB-ն:

Ալյումինե ենթաշերտը մետաղի վրա հիմնված պղնձով պատված տախտակի տեսակ է, որն ունի ջերմության ցրման գերազանց գործառույթ:Ընդհանուր առմամբ, միակողմանի տախտակը կազմված է երեք շերտից՝ շղթայի շերտ (պղնձե փայլաթիթեղ), մեկուսիչ շերտ և մետաղական հիմքի շերտ:Բարձրակարգ կիրառությունների համար կան նաև երկկողմանի նմուշներ՝ շղթայի շերտի, մեկուսիչ շերտի, ալյումինե հիմքի, մեկուսիչ շերտի և շղթայի կառուցվածքով:Քիչ թվով կիրառություններ ներառում են բազմաշերտ տախտակներ, որոնք կարող են ստեղծվել սովորական բազմաշերտ տախտակները մեկուսիչ շերտերով և ալյումինե հիմքերով միացնելով:

Միակողմանի ալյումինե ենթաշերտ. Այն բաղկացած է հաղորդիչ նախշի շերտի մեկ շերտից, մեկուսիչ նյութից և ալյումինե թիթեղից (ենթաշերտ):

Երկկողմանի ալյումինե ենթաշերտ. Այն ներառում է հաղորդիչ նախշերի շերտերի երկու շերտ, մեկուսիչ նյութ և ալյումինե ափսե (ենթաշերտ), որոնք միասին դրված են:

Բազմաշերտ տպագրված ալյումինե տպատախտակ. Սա տպագիր տպատախտակ է, որը պատրաստված է հաղորդիչ նախշերի շերտերի երեք կամ ավելի շերտերի, մեկուսիչ նյութի և ալյումինե ափսեի (ենթաշերտի) շերտավորմամբ և միացմամբ:

Մակերեւութային մշակման մեթոդներով բաժանվում են.
Ոսկեպատ տախտակ (Քիմիական բարակ ոսկի, Քիմիական հաստ ոսկի, Ընտրովի ոսկի)

Մաս երկրորդ. Ալյումինե ենթաշերտի աշխատանքային սկզբունքը

Էլեկտրաէներգիայի սարքերը մակերևույթով տեղադրվում են շղթայի շերտի վրա:Գործողության ընթացքում սարքերի կողմից առաջացած ջերմությունը արագորեն փոխանցվում է մեկուսիչ շերտի միջոցով դեպի մետաղական հիմքի շերտ, որն այնուհետև ցրում է ջերմությունը՝ հասնելով սարքերի ջերմության ցրման:

Համեմատած ավանդական FR-4-ի հետ՝ ալյումինե ենթաշերտերը կարող են նվազագույնի հասցնել ջերմային դիմադրությունը՝ դարձնելով դրանք ջերմության գերազանց հաղորդիչներ:Համեմատած հաստ թաղանթով կերամիկական սխեմաների հետ, նրանք ունեն նաև գերազանց մեխանիկական հատկություններ:

Բացի այդ, ալյումինե ենթաշերտերն ունեն հետևյալ եզակի առավելությունները.
- Համապատասխանություն RoHs պահանջներին
- Ավելի լավ հարմարվողականություն SMT գործընթացներին
- Ջերմային դիֆուզիայի արդյունավետ կառավարում շղթայի նախագծման մեջ՝ նվազեցնելու մոդուլի աշխատանքային ջերմաստիճանը, երկարացնելով ծառայության ժամկետը, բարձրացնել հզորության խտությունը և հուսալիությունը
- Ջերմային լվացարանների և այլ սարքավորումների հավաքման կրճատում, ներառյալ ջերմային միջերեսային նյութերը, ինչը հանգեցնում է արտադրանքի ավելի փոքր ծավալի և սարքավորումների և հավաքման ծախսերի, ինչպես նաև էներգիայի և կառավարման սխեմաների օպտիմալ համակցությանը
- Փխրուն կերամիկական ենթաշերտերի փոխարինում մեխանիկական ամրության բարելավման համար

Մաս երրորդ. Ալյումինե ենթաշերտերի կազմը
1. Շղթայի շերտ
Շղթայի շերտը (սովորաբար օգտագործելով էլեկտրոլիտիկ պղնձե փայլաթիթեղ) փորագրվում է տպագիր սխեմաների ձևավորման համար, որոնք օգտագործվում են բաղադրիչների հավաքման և միացման համար:Համեմատած ավանդական FR-4-ի հետ, նույն հաստությամբ և գծի լայնությամբ, ալյումինե ենթաշերտերը կարող են ավելի բարձր հոսանքներ կրել:

2. Մեկուսիչ շերտ
Մեկուսիչ շերտը ալյումինե ենթաշերտերի հիմնական տեխնոլոգիան է, որը հիմնականում ծառայում է կպչունության, մեկուսացման և ջերմահաղորդման համար:Ալյումինե ենթաշերտերի մեկուսիչ շերտը ամենակարևոր ջերմային պատնեշն է ուժային մոդուլային կառույցներում:Մեկուսիչ շերտի ավելի լավ ջերմային հաղորդունակությունը հեշտացնում է սարքի շահագործման ընթացքում առաջացած ջերմության տարածումը, ինչը հանգեցնում է աշխատանքային ջերմաստիճանի նվազմանը, մոդուլի հզորության բեռի ավելացմանը, չափի կրճատմանը, կյանքի երկարացմանը և ավելի բարձր հզորության:

3. Մետաղական հիմքի շերտ
Մեկուսիչ մետաղի հիմքի համար մետաղի ընտրությունը կախված է այնպիսի գործոնների համապարփակ նկատառումներից, ինչպիսիք են մետաղական բազայի ջերմային ընդարձակման գործակիցը, ջերմային հաղորդունակությունը, ամրությունը, կարծրությունը, քաշը, մակերեսի վիճակը և արժեքը:

Մաս չորրորդ. Ալյումինե ենթաշերտերի ընտրության պատճառները
1. Ջերմային ցրում
Շատ երկկողմանի և բազմաշերտ տախտակներ ունեն բարձր խտություն և հզորություն, ինչը դժվարացնում է ջերմության տարածումը:Պայմանական ենթաշերտի նյութերը, ինչպիսիք են FR4-ը և CEM3-ը, ջերմության վատ հաղորդիչներ են և ունեն միջշերտային մեկուսացում, ինչը հանգեցնում է ջերմության անբավարար տարածման:Ալյումինե ենթաշերտերը լուծում են ջերմության ցրման այս խնդիրը:

2. Ջերմային ընդլայնում
Ջերմային ընդարձակումը և կծկումը բնորոշ են նյութերին, և տարբեր նյութեր ունեն ջերմային ընդարձակման տարբեր գործակիցներ:Ալյումինի վրա հիմնված տպագիր տախտակները արդյունավետորեն լուծում են ջերմության արտանետման խնդիրները՝ թեթևացնելով տարբեր նյութերի ջերմային ընդլայնման խնդիրը տախտակի բաղադրիչների վրա, բարելավելով ընդհանուր ամրությունը և հուսալիությունը, հատկապես SMT (Surface Mount Technology) հավելվածներում:

3. Չափային կայունություն
Ալյումինի վրա հիմնված տպագիր տախտակները զգալիորեն ավելի կայուն են չափսերի առումով՝ համեմատած մեկուսացված նյութի տպագրված տախտակների հետ:30°C-ից մինչև 140-150°C ջեռուցվող ալյումինե հիմքով տպագիր տախտակների կամ ալյումինե միջուկային տախտակների չափերի փոփոխությունը կազմում է 2,5-3,0%:

4. Այլ պատճառներ
Ալյումինի վրա հիմնված տպագիր տախտակները պաշտպանիչ ազդեցություն ունեն, փոխարինում են փխրուն կերամիկական ենթաշերտերը, հարմար են մակերևույթի մոնտաժման տեխնոլոգիայի համար, նվազեցնում են տպագիր տախտակների արդյունավետ տարածքը, փոխարինում են այնպիսի բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ջերմատախտակները՝ բարձրացնելու արտադրանքի ջերմակայունությունը և ֆիզիկական հատկությունները, ինչպես նաև նվազեցնել արտադրության ծախսերն ու աշխատուժը:

Մաս հինգերորդ. Ալյումինե ենթաշերտերի կիրառում
1. Աուդիո սարքավորում. մուտքային/ելքային ուժեղացուցիչներ, հավասարակշռված ուժեղացուցիչներ, աուդիո ուժեղացուցիչներ, նախնական ուժեղացուցիչներ, ուժային ուժեղացուցիչներ և այլն:

2. Էլեկտրաէներգիայի սարքավորումներ՝ անջատիչ կարգավորիչներ, DC/AC փոխարկիչներ, SW կարգավորիչներ և այլն:

3. Հաղորդակցման էլեկտրոնային սարքավորում՝ բարձր հաճախականության ուժեղացուցիչներ, զտիչ սարքեր, փոխանցման սխեմաներ և այլն:

4. Գրասենյակային ավտոմատացման սարքավորումներ՝ Էլեկտրաշարժիչների վարորդներ և այլն:

5. Ավտոմեքենա՝ էլեկտրոնային կարգավորիչներ, բոցավառման համակարգեր, հոսանքի կարգավորիչներ և այլն:

6. Համակարգիչներ՝ պրոցեսորի տախտակներ, ճկուն սկավառակներ, էներգաբլոկներ և այլն:

7. Էլեկտրաէներգիայի մոդուլներ՝ ինվերտորներ, պինդ վիճակի ռելեներ, ուղղիչ կամուրջներ և այլն:

8. Լուսավորող սարքեր. Էներգախնայող լամպերի խթանման շնորհիվ ալյումինե հիմքով ենթաշերտերը լայնորեն օգտագործվում են LED լույսերում: