Hledání a Spolehlivý Hliníkový PCB Výrobce

Pokud chcete ze svých elektronických projektů vytěžit maximum, je nezbytné najít spolehlivého výrobce desek plošných spojů. Tyto společnosti vám mohou pomoci se vším, od vytvoření prototypu desky plošných spojů až po montáž plošných spojů. Tyto společnosti s vámi budou schopny spolupracovat, aby zajistily, že váš projekt bude dokončen včas a co nejlépe. To zahrnuje pokročilé technologie, které výrobci desek plošných spojů používají k výrobě desek plošných spojů přesně podle vašich specifikací.

Mezi mnoha typy desek plošných spojů jsou hliníkové substráty obzvláště oblíbené pro svůj vynikající odvod tepla a mechanickou stabilitu, což je činí ideálními pro vysoce výkonná zařízení a LED aplikace. Dále se na hliníkové substráty podíváme blíže. Než se hlouběji ponoříme do hliníkových desek plošných spojů, musíme mít základní znalosti o deskách plošných spojů s kovovým jádrem.

Co jsou to desky plošných spojů s kovovým jádrem?

Desky plošných spojů s kovovým jádrem, známé také jako termální desky plošných spojů, jsou vyrobeny tak, aby odolaly teplotám až 130 °C–200 °C v závislosti na použitých materiálech. Jsou tepelně účinnější než tradiční substráty FR-4 a nabízejí rychlejší chlazení. Mají také vynikající tepelnou vodivost a jsou vhodnější pro aplikace s vysokými teplotami.

Desky plošných spojů s kovovým jádrem se běžně používají v aplikacích, které produkují velké množství tepla. Jsou obzvláště užitečné v leteckém průmyslu. Jejich tepelné vlastnosti jim umožňují efektivně odvádět teplo a zabraňují vzniku horkých míst v blízkosti aktivních součástek. Desky plošných spojů s kovovým jádrem se běžně vyrábějí s použitím hliníkového substrátu, ačkoli pro specifické aplikace se používá také měď a ocel. Je to proto, že hliník je netoxický materiál s vysokou tepelnou vodivostí. Je také recyklovatelný.

Co je hliníková deska plošných spojů?

Hliníkové desky plošných spojů, také známé jako desky plošných spojů s kovovým jádrem nebo desky plošných spojů s hliníkovým jádrem, jsou desky plošných spojů s hliníkovým substrátem. Na rozdíl od tradičních desek ze skelných vláken FR4 má tento materiál na bázi hliníku dobrou tepelnou vodivost a dokáže účinně odvádět teplo od klíčových součástí, čímž zlepšuje stabilitu a odolnost desky plošných spojů ve vysoce výkonných a teplotních prostředích. Hliníkové desky plošných spojů se široce používají v oblastech s vysokými požadavky na tepelný management, jako je LED osvětlení, napájecí moduly a automobilová elektronika. Hliníkové substráty mají vysoké požadavky na skladování: měly by být skladovány v suchém prostředí s konstantní teplotou a uzavřeny antistatickým vakuovým obalem, aby se zabránilo oxidaci měděného povrchu a degradaci výkonu hliníkové desky plošných spojů před SMT.

O PCBasicu

Čas jsou ve vašich projektech peníze – a PCBasic chápe PCBasic je montážní firma PCB který pokaždé přináší rychlé a bezchybné výsledky. Náš komplexní Montážní služby PCB zahrnují odbornou technickou podporu v každém kroku, což zajišťuje špičkovou kvalitu každé desky. Jako přední Výrobce sestav PCB, Nabízíme komplexní řešení, které zefektivní váš dodavatelský řetězec. Spolupracujte s naší pokročilou Továrna na prototypy desek plošných spojů pro rychlé vyřízení a vynikající výsledky, na které se můžete spolehnout.

Proč se hliník používá v deskách plošných spojů?

Hlavním důvodem použití hliníku v deskách plošných spojů je jeho vynikající odvod tepla. Protože desky plošných spojů během provozu generují velké množství tepla, pokud se teplo včas neodvede, může to způsobit poškození součástek nebo zkrátit životnost zařízení. Hliníkové substráty jsou navíc lehké a jsou vhodnější pro aplikace citlivé na hmotnost, jako jsou automobily a letectví, než materiály na bázi mědi. Hliník má navíc nízké náklady a vysokou recyklovatelnost, takže je nákladově efektivnější než jiné kovové substráty. Proto se mnoho průmyslových odvětví obrací k používání desek plošných spojů s hliníkovým povlakem nebo desek plošných spojů s hliníkovým podkladem k řešení problémů s tepelným managementem.

Jak vypočítat tloušťku hliníkové vrstvy?

Při navrhování hliníkových desek plošných spojů je zásadní správně zvolit tloušťku hliníkové vrstvy. Typičtí výrobci hliníkových desek plošných spojů obvykle dodávají tloušťky hliníkové základny od 0.8 mm do 3.0 mm a tloušťky měděné vrstvy od 1 unce do 3 unce. Konkrétní tloušťka by měla být stanovena na základě proudového zatížení a požadavků na odvod tepla.

Ačkoli neexistuje univerzální vzorec pro měření tloušťky hliníkové vrstvy, výběr tloušťky hliníkové vrstvy se může vztahovat k následujícím rozměrům:

1. Požadavky na odvod tepla

Pro odhad použijte vzorec pro výpočet tepelného odporu:

Rθ = t / (k × A)

Kde:

R8 = tepelný odpor (℃/W)

t = tloušťka hliníkové vrstvy (milimetry), t = Rθ × k × A

k = tepelná vodivost hliníku (obvykle 200 W/m·K)

A = plocha hliníkového plechu (metry čtvereční) 

2. Mechanická pevnost

Pro větší desky plošných spojů nebo aplikace s vyššími požadavky na konstrukční pevnost (jako jsou automobily a průmyslové řízení) se doporučuje použít silnější hliníkovou vrstvu (například 2.0 mm–3.0 mm).

3. Požadavky na tloušťku hotové desky

Pokud je celková tloušťka celé desky omezená (například 1.6 mm nebo 2.4 mm), musí se od celkové tloušťky odečíst tloušťka měděné vrstvy a izolační vrstvy, aby se určila maximální dostupná tloušťka hliníkové vrstvy.

Pokud potřebujete prototypovat hliníkové desky plošných spojů, doporučuje se konzultovat s výrobcem desek plošných spojů s kovovým jádrem (Metal Core PCB Manufacturer) – například s PCBasic, který vám poradí s tepelnou simulací.

Struktura hliníkové desky plošných spojů

Struktura hliníkové desky plošných spojů je unikátní, což může výrazně zvýšit kapacitu odvodu tepla a mechanickou stabilitu. Ve srovnání s tradiční deskou FR4 má hliníkový substrát lepší tepelnou vodivost a je obzvláště vhodný pro aplikace s vysokým výkonem.

Typická struktura aHliníková deska plošných spojů obsahuje:

Vrstva obvodu: Měděná vrstva používaná k vytváření elektrických spojení, obvykle s tloušťkou mědi od 1 unce do 3 unce, v závislosti na konstrukčních požadavcích.

Izolační vrstva: Mezivrstva s vysokou tepelnou vodivostí a vynikajícími elektroizolačními vlastnostmi, která je klíčem k vedení tepla k hliníkovému jádru.

Hliníková jádrová vrstva: Zesílená hliníková základna desky plošných spojů, která poskytuje vynikající kanály pro odvod tepla a mechanickou oporu.

Ochranná vrstva na zádech (volitelné): Některé desky plošných spojů s hliníkovou podložkou jsou potaženy ochrannou vrstvou, která zabraňuje oxidaci a zvyšuje odolnost.

Při navrhování hliníkové desky plošných spojů je nutné porozumět specifikacím měděných laminátů na bázi hliníku. Tyto měděné lamináty jsou speciálně navrženy pro vysoký tepelný výkon, přičemž tepelná vodivost izolační vrstvy se obvykle pohybuje od 1 W/mK do 3 W/mK. V procesu výroby hliníkových desek plošných spojů budou parametry, jako je tloušťka, povrchová úprava a napěťová odolnost, přímo ovlivňovat tepelný výkon a stabilitu konečné desky.

Typy hliníkových desek plošných spojů

Pro splnění požadavků různých aplikací existuje několik různých typů hliníkových desek plošných spojů:

Jednovrstvá hliníková deska plošných spojů

Jednovrstvá hliníková deska plošných spojů se skládá z vodivé měděné fólie, izolační vrstvy a hliníkového substrátu. Měděná vrstva je obvykle nahoře a přímo připojena k externímu obvodu, a na zadní straně je hliníková deska pro odvod tepla. Struktura jednovrstvých hliníkových desek plošných spojů je jednoduchá, výrobní náklady nízké a výrobní proces vyzrálý. Používá se hlavně pro produkty s mírným generováním tepla, zjevnými požadavky na odvod tepla, ale relativně jednoduchým návrhem obvodu.

Hliníkové desky plošných spojů (PCB) mají krátký výrobní cyklus, nízké náklady a vysokou spolehlivost. Nemohou však podporovat složité zapojení ani multifunkční integraci a jsou omezeny na jednoduchý návrh obvodů. Mezi typické aplikace hliníkových desek plošných spojů patří: LED pouliční lampy, LED moduly, malé výkonové moduly, desky audio zesilovačů atd.

Dvouvrstvá hliníková deska plošných spojů

Dvouvrstvá hliníková deska plošných spojů (PCB) má dvě vodivé měděné vrstvy nahoře a dole, mezi nimiž se nachází izolační médium. Dosahuje tak dvouvrstvého propojení skrze pokovené otvory (PTH). Pod ní se stále nachází hliníkový základní materiál, který zajišťuje odvod tepla a oporu.

Dvouvrstvé hliníkové desky plošných spojů podporují složitější uspořádání obvodů, jako je křížové směrování a rozložení s více součástkami. Mají jak funkci odvodu tepla, tak dobrou rovnováhu mezi elektrickým výkonem. Dvouvrstvé hliníkové desky plošných spojů nabízejí větší konstrukční svobodu, složitější výrobní procesy, jsou vhodné pro složitější aplikace a mají vyšší výrobní náklady než jednostranné hliníkové substráty. Mezi typické aplikace patří: středně složité výkonové moduly, automobilová elektronika, řídicí desky elektrického nářadí atd.

Vícevrstvá hliníková deska plošných spojů

Vícevrstvé hliníkové desky plošných spojů se skládají ze tří nebo více vrstev mědi, izolačních vrstev a vrstev hliníkového substrátu, které jsou několikrát naskládány. Uprostřed je obvykle jedna nebo více vrstev hliníkového základního materiálu. Některé konstrukce také používají kompozitní materiály jako centrální jádro pro odvod tepla. Propojení mezi vrstvami je třeba dosáhnout komplexní laminací a technikami metalizovaných otvorů.

Vícevrstvé hliníkové desky plošných spojů jsou vhodné pro systémy s vysokou funkční integrací, vysokou hustotou zapojení, vysokou proudovou zatížitelností a vysokou tepelnou intenzitou. Jsou výkonné a splňují požadavky na vyšší úroveň systémové integrace a odvodu tepla. Jejich výroba je však obtížná, mají dlouhý výrobní cyklus a vysoké náklady.

Flexibilní hliníková deska plošných spojů

Flexibilní hliníková deska plošných spojů kombinuje hybridní konstrukci lokálních flexibilních obvodů (například FPC) a hliníkových substrátů. Její flexibilní část využívá flexibilní materiály, jako je polyimid, které umožňují ohýbání v omezeném rozsahu. Pevná část je vyrobena z hliníkové konstrukce, která zajišťuje odvod tepla a mechanickou oporu.

Flexibilní hliníkové desky plošných spojů (PCB) jsou obzvláště vhodné pro kompaktní zařízení, která vyžadují prostorovou flexibilitu, ale mají vysoké požadavky na tepelný management. Flexibilní hliníkové desky plošných spojů se vyznačují ohebnou strukturou. Lze je ohýbat a odvádět teplo, čímž kombinují výhody obou materiálů. Obvykle se používají v přenosných zdravotnických prostředcích, chytrých nositelných zařízeních, modulech mikro osvětlení, elektronických součástkách pro letecký průmysl atd.

Výhody hliníkových PCB

Nejvýraznější výhodou hliníkových desek plošných spojů (PCB) je jejich vynikající odvod tepla. Hliníková základní vrstva dokáže rychle vést teplo, což je obzvláště vhodné pro oblasti, jako je LED osvětlení, výkonové měniče a automobilové systémy, které kladou extrémně vysoké požadavky na regulaci nárůstu teploty. Kromě tepelných vlastností mají hliníkové desky plošných spojů také vynikající mechanickou stabilitu. Jejich kovová struktura jádra je odolnější vůči vibracím, nárazům a změnám teploty než tradiční desky ze skelných vláken. 

Kromě toho je pozoruhodnou vlastností hliníkových desek plošných spojů jejich lehká konstrukce – ačkoli jsou vyrobeny z kovu, jejich celková hmotnost je nižší než u jiných kovových substrátů, což je činí vhodnými pro použití v situacích, které vyžadují jak odvod tepla, tak snížení hmotnosti. A co je důležitější, hliníkové materiály jsou recyklovatelné, takže hliníkové substráty jsou šetrnější k životnímu prostředí než jiné typy desek plošných spojů, což je v souladu se současným trendem rozvoje zelené výroby.

Výkon hliníkových desek plošných spojů

Výkon hliníkových desek plošných spojů (PCB) závisí na jejich vlastnostech tepelného managementu. Ve vysoce výkonných aplikacích může teplo způsobovat problémy s elektronickými součástkami a obvody, urychlovat stárnutí součástek a způsobovat celkové snížení výkonu systému. V nejhorším případě může dokonce způsobit havárii celého systému. Hliníkové substráty však tyto problémy často dokáží vyřešit, protože dokáží absorbovat více tepla než substráty ze skelných vláken.

Hliníkové substráty mají navíc vynikající mechanické vlastnosti, které mohou zlepšit fyzikální vlastnosti a přizpůsobivost plošných spojů vlivům prostředí. To je velmi výhodné pro aplikace, které jsou náchylné k vibracím a změnám teploty, jako je automobilová elektronika.

Z elektrického hlediska mají hliníkové desky plošných spojů vodivou vrstvu z mědi pro přenos signálu a dielektrickou vrstvu, která zabraňuje zkratům. Celkově vzato jsou hliníkové substráty vynikajícím termoelektrickým kompozitním materiálem se silnými mechanickými vlastnostmi, které jim umožňují vysokou odolnost.

PCBasic"s Výroba hliníkových desek plošných spojů

Jako přední výrobce desek plošných spojů s kovovým jádrem se společnost PCBasic zaměřuje na poskytování vysoce kvalitních služeb v oblasti výroby hliníkových desek plošných spojů, aby splňovala rozmanité potřeby zákazníků v různých odvětvích.

Služby společnosti PCBasic v oblasti hliníkových substrátů zahrnují:

• Rychlé prototypování hliníkových desek plošných spojů

• Výroba hliníkových desek plošných spojů různých tlouštěk a procesů povrchové úpravy

• Podporuje malosériovou i velkosériovou výrobu bez omezení minimálního objednaného množství

• Komplexní řešení, včetně výroby desek plošných spojů, nákupu součástek, montáže a testování

Ať už potřebujete hliníkové desky plošných spojů pro vývoj inovativních LED produktů nebo hliníkové desky plošných spojů pro komplexní průmyslová zařízení, PCBasic vám může poskytnout flexibilní a spolehlivou podporu dodávek.

Jako spolehlivý dodavatel hliníkových desek plošných spojů pokrývá PCBasic své služby v řadě oblastí, jako jsou automobily, nové zdroje energie, lékařská elektronika a spotřební elektronika, a pomáhá tak zákazníkům úspěšně dobýt trh.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Neustálá poptávka po spolehlivosti, tepelném managementu a vysokém výkonu je hnací silou rychlého růstu trhu s hliníkovými substráty. Díky své robustní struktuře, rozmanitým typům a široké škále aplikací hliníkové substráty mění tvar různých odvětví, která vyžadují vynikající odvod tepla a odolnost.

Využitím odborných znalostí společnosti PCBasic si můžete zajistit rychlejší realizaci projektu a vynikající spolehlivost produktu. Volbou spolupráce se zkušeným výrobcem hliníkových desek plošných spojů, jako je PCBasic, mohou podniky urychlit tempo inovací, zlepšit kvalitu produktů a získat výhodu na stále konkurenčnějším trhu. Seznamte se s prototypováním hliníkových desek plošných spojů od společnosti PCBasic a pomozte nám vašemu produktu rychleji dosáhnout průlomu!