PCB部落格 - FR-4與鋁制pcb

1.什麼是鋁pcb

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板。 通常，單個面板由三層組成，即電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。 對於高端用途，也有雙面板設計為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層和電路層的結構。 很少有應用是多層板，它可以由普通多層板、絕緣層和鋁基製成。

鋁制印刷電路板

2.鋁pcb的分層結構

1）線路層：線路層（通常是電解銅箔）被蝕刻形成印刷電路，用於器件的組裝和連接。 與傳統的FR-4相比，在相同的厚度和線寬下，鋁pcb可以承載更高的電流。

2）保溫層：保溫層是鋁板的核心技術，主要起到粘接、保溫、導熱的作用。 鋁板絕緣層是功率模組結構中最大的隔熱層。 絕緣層的導熱性越好，就越有利於器件運行過程中產生的熱量的擴散，也越有利於降低器件的工作溫度，從而提高模塊的功率負載，减小體積，延長壽命，提高功率輸出。

3）金屬基材：用於絕緣金屬基材的金屬取決於金屬基材的熱膨脹係數、導熱係數、强度、硬度、重量、表面狀態和成本的綜合考慮

3.鋁板與FR-4的區別

兩種板材的基本結構有不同的主要特點。 比較鋁板和FR-4板的主要特性：將鋁板和FR4板的散熱與基板的耐熱性進行比較：基板為鋁板，FR-4板為電晶體PCB。 由於基板的散熱不同，工作溫昇的測試數據也不同。

1）效能：電線（銅線）和保險絲電流在不同基材上的比較。 從鋁板與FR-4的比較來看，由於金屬基板的高散熱性，導電性顯著提高，這從另一個角度解釋了鋁板的高散熱特性。 鋁板的散熱與保溫厚度和導熱係數有關。 絕緣層越薄，鋁板的導熱係數越高（但耐壓性越低）。

2）可加工性：鋁板具有較高的機械強度和韌性，優於FR-4。 囙此，可以在鋁板上製作大面積的印刷板，並且可以在這樣的基板上安裝大型部件。

3）電磁遮罩：為了保證電路的效能，電子產品中的一些部件需要防止電磁波的輻射和干擾。 鋁板可以用作遮罩電磁波的遮罩板。

4）熱膨脹係數：由於普通FR-4的熱膨脹，特別是板厚的熱膨脹影響金屬化孔和金屬絲的質量。 主要原因是原材料中銅的熱膨脹係數為17*106cm/cm-C，FR-4的熱膨脹率為110*106cm/cm-C。差異較大，容易產生基板受熱膨脹、銅線變化、金屬孔斷裂等對產品可靠性的損害。 鋁板的熱膨脹係數為50â106cm/cm-C，比普通FR-4小，接近銅箔的熱膨脹率。 這有利於保證FR-4列印的質量和可靠性。 由於應用電路和領域的不同，FR4板適用於通用電路設計和通用電子產品。