鋁基板導(dǎo)熱系數(shù)簡(jiǎn)介

一、鋁基板用途：

1.音頻設(shè)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(shè)備：穩(wěn)壓器、調(diào)節(jié)器、DC-AC轉(zhuǎn)接器等。

3.通訊電子設(shè)備：高頻增幅器`濾波電器`發(fā)報(bào)電路。

4.辦公自動(dòng)化設(shè)備：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。

5.計(jì)算機(jī)：電源裝置、軟盤驅(qū)動(dòng)器、主機(jī)板等。

6.功率模塊：換流器`固體繼電器`整流電橋等。

7.電子控制：繼電器、晶體管基座、各種電路中元器件降溫；

8.交換機(jī)、微波：散熱器、半導(dǎo)體器件絕緣熱傳導(dǎo)、馬達(dá)控制器；

9.工業(yè)汽車：點(diǎn)火器、電壓調(diào)節(jié)器、自動(dòng)安全控制系統(tǒng)、燈光變換系統(tǒng)；

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(jié)能燈的提倡推廣，各種節(jié)能絢麗的LED燈大受市場(chǎng)歡迎，而應(yīng)用于LED燈的鋁基板也開始大規(guī)模應(yīng)用。

二、鋁基板性能：

（1）散熱性

很多雙面板、多層板密度高、功率大，熱量散發(fā)難。常規(guī)的印制板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導(dǎo)體，層間絕緣，熱量散發(fā)不出去。電子設(shè)備局部發(fā)熱不排除，導(dǎo)致電子元器件高溫失效，而鋁基板可解決這一散熱難題。

（2）熱膨脹性

熱脹冷縮是物質(zhì)的共同本性，不同物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)是不同的。鋁基印制板可有效地解決散熱問(wèn)題，從而使印制板上的元器件不同物質(zhì)的熱脹冷縮問(wèn)題緩解，提高了整機(jī)和電子設(shè)備的耐用性和可靠性。特別是解決SMT（表面貼裝技術(shù)）熱脹冷縮問(wèn)題。

（3）尺寸穩(wěn)定性

鋁基印制板，顯然尺寸要比絕緣材料的印制板穩(wěn)定得多。鋁基印制板、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

鋁基印制板，具有屏蔽作用；替代脆性陶瓷基材；放心使用表面安裝技術(shù)；減少印制板真正有效的面積；取代了散熱器等元器件，改善產(chǎn)品耐熱和物理性能；減少生產(chǎn)成本和勞力。

三、.結(jié)構(gòu)

（1）金屬基材

a.鋁基基材，使用LF、L4M、Ly12鋁材，要求擴(kuò)張強(qiáng)度30kgf/mm2，延伸率5%。美國(guó)貝格斯鋁基層分為1.0、1.6、2.0、3.2mm 4種，鋁型號(hào)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(hào)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(huì)影響熱量的散發(fā)；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(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化，絕緣處理過(guò)的鋁板上，經(jīng)層壓用表面的銅層牢固結(jié)合在一起。

四、制造難點(diǎn)：

鋁基板生產(chǎn)：

（1）鋁板的氧化處理：強(qiáng)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）-----酸堿中和------封孔------烘烤。每一道工序必須保證質(zhì)量否則影響鋁基板粘合力。

（2）整個(gè)生產(chǎn)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干凈、干燥，細(xì)小的雜質(zhì)影響其耐壓性能，潮濕易造成分層。

（4）保護(hù)膜需貼平整，不能有空隙、氣泡，不然在線路板加工中造成鋁板被藥水腐蝕變色、發(fā)黑。

鋁基板線路制作：

（1）機(jī)械加工：鋁基板鉆孔可以，但鉆后孔內(nèi)孔邊不允許有任何毛刺，這會(huì)影響耐壓測(cè)試。銑外形是十分困難的。而沖外形，需要使用高級(jí)模具，模具制作很有技巧，作為鋁基板的難點(diǎn)之一。外形沖后，邊緣要求非常整齊，無(wú)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(shí)受力是上剪下拉，等等都是技巧。沖外形后，板子翹曲度應(yīng)小于0.5%。

（2）整個(gè)生產(chǎn)流程不許擦花鋁基面：鋁基面經(jīng)手觸摸，或經(jīng)某種化學(xué)藥品都會(huì)產(chǎn)生表面變色、發(fā)黑，這都是絕對(duì)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(chǎn)鋁基板的難點(diǎn)之一。有的企業(yè)采用鈍化工藝，有的在熱風(fēng)整平（噴錫）前后各貼上保護(hù)膜……小技巧很多，八仙過(guò)海，各顯神通。

（3）過(guò)高壓測(cè)試：通信電源鋁基板要求100%高壓測(cè)試，有的客戶要求直流電，有的要求交流電，電壓要求1500V、1600V，時(shí)間為5秒、10秒，100%印制板作測(cè)試。板面上臟物、孔和鋁基邊緣毛刺、線路鋸齒、碰傷任何一丁點(diǎn)絕緣層都會(huì)導(dǎo)致耐高壓測(cè)試起火、漏電、擊穿。耐壓測(cè)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(huán)氧玻璃布粘結(jié)片構(gòu)成；

二是高散熱鋁基覆銅板，絕緣層由高導(dǎo)熱的環(huán)氧樹脂或其它樹脂構(gòu)成；

三是高頻電路用鋁基覆銅板，絕緣層由聚烯烴樹脂或聚酰亞胺樹脂玻璃布粘結(jié)片構(gòu)成。

鋁基覆銅板與常規(guī)FR-4覆銅板最大差異在于散熱性，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 ℃、后者熱阻1.0～2.0℃，后者小得多。

六、鋁基板的技術(shù)要求

尚未見國(guó)際上有鋁基覆銅板標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)由704廠負(fù)責(zé)起草了電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)《阻燃型鋁基覆銅層壓板規(guī)范》。

主要技術(shù)要求有：

尺寸要求，包括板面尺寸和偏差、厚度及偏差、垂直度和翹曲度；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(qiáng)度、表面電阻率、最小擊穿電壓、介電常數(shù)、燃燒性和熱阻等要求。

鋁基覆銅板的專用檢測(cè)方法

一是介電常數(shù)及介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量方法，為變Q值串聯(lián)諧振法，將試樣與調(diào)諧電容串聯(lián)接入高頻電路，測(cè)量串聯(lián)回路的Q值的原理；

二是熱阻測(cè)量方法，以不同測(cè)溫點(diǎn)之間溫差與導(dǎo)熱量之比來(lái)計(jì)算。

使用鋁基板裝配方式，可以省去傳統(tǒng)裝配所使用的散熱器、裝配夾具、降溫風(fēng)扇和其他硬件，該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配，顯著降低裝配成本。