PCBブログ - FR-4とアルミニウム製pcb

1.アルミニウムpcbとは

アルミニウム基板は良好な放熱機能を有する金属基銅被覆板である。一般に、単一のパネルは、回路層（銅箔）、絶縁層、および金属基層の3層から構成される。ハイエンド用途には、回路層、絶縁層、アルミニウム基、絶縁層、回路層として設計された2枚のパネルもある。一般的な多層板、絶縁層、アルミニウム基から作製できる多層板としての用途はほとんどありません。

アルミニウム製プリント配線板

2.アルミニウムpcbの層状構造

1）回路層：回路層（通常は電解銅箔）がエッチングされて印刷回路が形成され、デバイスの組み立てと接続のために使用される。アルミニウムpcbは、従来のFR−4と比較して、同じ厚さ及び線幅でより高い電流を担持することができる。

2）保温層：保温層はアルミニウム板の核心技術であり、主に接着、保温、熱伝導の役割を果たす。アルミニウム板絶縁層はパワーモジュール構造の中で最大の断熱層である。絶縁層の熱伝導性が良いほど、デバイスの動作中に発生する熱の拡散に有利であり、デバイスの動作温度を下げることにも有利であり、それによってモジュールの電力負荷を高め、体積を減らし、寿命を延長し、電力出力を高める。

3）金属基材：絶縁金属基材に用いられる金属は、金属基材の熱膨張係数、熱伝導率、強度、硬度、重量、表面状態及びコストの総合的な考慮に依存する

3.アルミ板とFR-4の違い

2種類の板材の基本構造には異なる主な特徴がある。アルミニウム板とFR-4板の主な特性を比較する：アルミニウム板とFR 4板の放熱と基板の耐熱性を比較する：基板はアルミニウム板で、FR-4板はトランジスタPCBである。基板の放熱によって動作温度上昇のテストデータが異なる。

1）性能：電線（銅線）とヒューズ電流の異なる基材上の比較。アルミニウム板とFR−4との比較から、金属基板の高放熱性により導電性が顕著に向上し、これはアルミニウム板の高放熱特性を別の角度から説明した。アルミニウム板の放熱は保温厚さと熱伝導率と関係がある。絶縁層が薄いほど、アルミニウム板の熱伝導率は高くなる（但し、耐圧性は低い）。

2）加工性：アルミニウム板は高い機械強度と靭性を有し、FR-4より優れている。したがって、アルミニウム板上に大面積のプリント板を作製することができ、このような基板上に大型部品を実装することができる。

3）電磁遮蔽：回路の性能を保証するために、電子製品の一部の部品は電磁波の放射と干渉を防止する必要がある。アルミニウム板は電磁波を遮蔽する遮蔽板として使用することができる。

4）熱膨張係数：通常のFR−4の熱膨張により、特に板厚の熱膨張は金属化孔とワイヤの質量に影響する。主な原因は原材料中の銅の熱膨張係数が17*106 cm/cm-Cであり、FR-4の熱膨張率が110*106 cm/cm-Cである。差が大きく、基板の熱膨張、銅線の変化、金属孔の破断など製品の信頼性に対する損害が発生しやすい。アルミニウム板の熱膨張係数は50Å106 cm/cm-Cであり、通常のFR-4より小さく、銅箔の熱膨張率に近い。これにより、FR-4印刷の品質と信頼性を保証することができます。応用回路と分野の違いにより、FR 4ボードは汎用回路設計と汎用電子製品に適している。