L'actualité PCB - Quelles sont les caractéristiques des substrats en aluminium

Quelles sont les caractéristiques des substrats en aluminium

Le substrat en aluminium (radiateur à base d'or (y compris le substrat en aluminium, le substrat en cuivre, le substrat en fer) est une plaque d'alliage haute plasticité de la série Al - Mg - si à faible alliage, avec une bonne conductivité thermique, des propriétés d'isolation électrique et des propriétés d'usinage. Les substrats en aluminium utilisent la même épaisseur et la même largeur de ligne que les circuits imprimés traditionnels en fibre de verre fr4. Le substrat en aluminium peut transporter des courants plus élevés. Les substrats en aluminium peuvent supporter des tensions allant jusqu'à 4500 V et ont une conductivité thermique supérieure à 2,0. L'aluminium est utilisé dans l'industrie. Principalement basé sur le substrat.

Utilisation de la technologie de montage en surface (SMT);

1. Traitement très efficace de la diffusion de chaleur dans le schéma de conception de circuit;

2. Réduire le volume du produit et réduire les coûts de matériel et d'assemblage;

3. Réduire la température de fonctionnement du produit, améliorer la densité de puissance et la fiabilité du produit et prolonger la durée de vie du produit;

4. Remplacez la base en céramique fragile pour une meilleure durabilité mécanique.

La plaque de cuivre revêtue à base d'aluminium est un matériau de carte de circuit imprimé métallique composé d'une feuille de cuivre, d'une couche isolante thermiquement conductrice et d'un substrat métallique. Sa structure est divisée en trois niveaux:

Couche de circuit électrique: l'équivalent d'une carte de circuit imprimé PCB ordinaire recouverte de cuivre, l'épaisseur de la Feuille de cuivre du circuit est de loz à 10 OZ.

Couche de base: C'est un substrat métallique, généralement vous pouvez choisir l'aluminium ou le cuivre. Stratifié de cuivre recouvert à base d'aluminium et stratifié de tissu de verre époxy traditionnel, etc.

Couche diélectrique couche isolante: la couche isolante est une couche de matériau isolant à faible résistance thermique et conducteur de la chaleur. Épaisseur: 0003 "à 0006" est la technologie de base du stratifié de cuivre recouvert à base d'aluminium, qui a obtenu la certification UL.

Par rapport aux autres matériaux, les matériaux de carte PCB ont des avantages inégalés. Convient pour le montage en surface des éléments électriques SMT public art. Aucun radiateur n'est nécessaire, le volume est considérablement réduit, la dissipation thermique est excellente, les propriétés d'isolation et les propriétés mécaniques sont bonnes.

Le substrat de la puce LED est principalement utilisé comme moyen de sortie d'énergie thermique entre la puce LED et la carte de circuit imprimé du système et est combiné avec la puce LED par un processus de liaison par fil, eutectique ou inversé. Basé sur des considérations de dissipation thermique, le substrat de la puce LED sur le marché est principalement un substrat en céramique, qui peut être grossièrement divisé en substrat en céramique à film épais, substrat en céramique multicouche co - calciné à basse température et substrat en céramique à film mince. Pour les éléments LED de haute puissance, la plupart utilisent un film épais ou un substrat en céramique co - calciné à basse température comme substrat de dissipation de chaleur du noyau, puis Combinez le noyau LED et le substrat en céramique avec le fil d'or.

Comme indiqué en introduction, cette liaison filaire en or limite l'effet de dissipation thermique le long du contact des électrodes. Par conséquent, les principaux fabricants nationaux et étrangers travaillent dur pour résoudre ce problème. Il y a deux solutions. L'une consiste à rechercher un matériau de substrat à coefficient de dissipation thermique élevé à la place de l'alumine, comprenant un substrat de silicium, un substrat de carbure de silicium, un substrat d'aluminium anodisé ou un substrat de nitrure d'aluminium. Parmi eux, les substrats de silicium et de carbure de silicium sont des matériaux semi - conducteurs. En raison de ses caractéristiques, on a rencontré à ce stade des tests plus sévères et le substrat en aluminium anodisé est susceptible d'être rendu conducteur par fragmentation en raison de la résistance insuffisante de la couche anodisée, ce qui limite son application pratique. Ainsi, à ce stade, il est plus mature et généralement accepté d'utiliser le Nitrure d'aluminium comme substrat dissipateur de chaleur;

Cependant, la limitation actuelle est que les substrats en Nitrure d'aluminium ne sont pas adaptés aux procédés traditionnels de film épais (après impression de pâte d'argent, le matériau doit être traité thermiquement sous atmosphère à 850°c, ce qui pose des problèmes de fiabilité du matériau). Les circuits à substrat de nitrure d'aluminium nécessitent donc une préparation par procédé en couche mince. La plaque de base en Nitrure d'aluminium préparée par le procédé de film mince accélère considérablement l'efficacité thermique de la puce LED à travers le matériau du substrat à la carte de circuit du système, réduisant ainsi considérablement la charge thermique de la puce LED à travers le fil métallique au substrat de circuit du système, ce qui permet d'obtenir un effet de dissipation thermique élevé.