---作者:賀梅
隨著電子產品輕、薄、小、高密度、多功能化發展促使pcb上元件組裝密度和整合度越來越高，功率消耗越來越大，對pcb基板的散熱性要求越來越迫切，如果基板的散熱性不好，就會導致印製電路板上元器件過熱，從而使整機可靠性下降。在此背景下誕生了高散熱金屬pcb基板,鋁基板是金屬基板應用最廣的一種.且具有良好的導熱性,電氣絕緣性.
一,鋁基板的材料,構造分類
1.鋁基板是有:鋁、pp片、銅箔三種材質構成.
導電層:
導電層就是我們所說的銅箔,銅箔厚度相當於正常線路層:1oz至10oz.,因電路層具有很大的載流能力,需使用較厚的銅箔,所以我們製作時最小銅箔厚度應為1oz.
導熱絕緣層:
導熱絕緣層(pp或導熱膠),它是鋁基板的核心技術之所在,它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構成,熱阻小,粘彈性能優良,具有散熱抗老化的能力,能夠承受機械及熱應力,我司生產的高效能鋁基板的導熱絕緣層,正是使用了此種技術,使其具有極為優良的導熱性能高強度的電氣絕緣性能,金屬基層具有高導熱性,一般是鋁板,特殊也可使用銅板.
導熱膠的厚度為0.003〞︷0.006〞.導熱係數為1w-3w.
金屬基層
鋁基的材質主要有鋁系列的1系的1060,5系列的5052/5053和6系列的6061
厚度分布有0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、3.0mm厚度
纖維材料:
材料: 通用型鋁基板絕緣層為環氧玻璃布構成i型)
高散熱鋁基板絕緣層為高導熱的環氧或其它樹脂構成 (ii型)
高頻型鋁基板絕緣層為聚烯烴等樹脂構成iii型)
纖維: 有玻纖布+無玻纖布
構成: 塗佈壓合型+壓合型
因韌性及硬度影響，作為鋁基pcb一般在採用5系的5052/5053和6系的6061 同時，覆以冷作或熱處理以強化鋁質硬度，在表面起防氧化及防擦花的作用；為促進散熱作用,在pp片一般會在pp樹脂中新增適量陶瓷粉末.
二.產品主要用於哪些區域
1.汽車、電單車的點火器,電壓調節器.
2.電源(大功率電源)及電晶體,電源交換器.
3.電子,電腦cpu,led燈及顯示板.
4.音響輸出、均衡及前置放大器
5.太陽能基板電池、半導體絕緣散熱
等等及其它
三.鋁基板的特點
1.採用表面貼裝技術
2.在電路設計方案中對熱擴散進行極為有效的處理,無需散熱器.
3.降低產品執行溫度,提高產品功率密度和可靠性,延長產品使用壽命.
4.縮小產品體積,降低硬體及裝配成本.
5.取代易碎的陶瓷基板,獲得更好的機械耐久力
四、鋁基板的製作流程
目前我司剛匯入鋁基板的生產,我們做過的有單面鋁基板和fr4+鋁基; 雙面鋁基暫沒有生產過.
1. 單面鋁基板的製作流程
如我司生產的13859為例
一次鑽孔的孔徑是在二次在鑽1.05mm的基礎上放大了一倍,因為此孔是外掛程式孔,需要與鋁基絕緣,所以採用了塞樹脂預大製作!
普通單面鋁基板例如(019189),沒有外掛程式孔,沒有沉頭孔的情況下只需二次鑽孔即可,板內和set邊上的定位孔都需要做二鑽,,pnl板邊的3.175mm,2.0mm,和料號孔一次鑽出,二次鑽孔板邊只需加3.
175mm定位孔.二次鑽孔在成型前.
2. fr4+鋁基
例如(018980)
fr4相當於乙個正常雙面板做,
fr4+鋁基,鋁基主要是起散熱作用,雙面基板一般會採用0.2mm-0.4mm的雙面板,雙面板的製作流程正常,同常規做法一樣,在cam製作時需鑽上鉚釘孔,壓合與鋁板鉚合用,鋁板則需鑽孔而已,然後壓合.
3. 雙面鋁基板
目前我們公司還沒有生產,簡單介紹下
鋁基板雙面板主要是採用絕緣製作
如成品1.6mm的鋁基板,開1.0的純鋁板(只有鋁材不含銅),將鑽帶via 放大0.
6mm,外掛程式孔放大0.7mm鑽純鋁板,然後配上pp,銅箔壓合,壓合前將先用樹脂粉將孔內灌滿樹脂,切記,鋁基板是不能打耙的,內層是純鋁基,也沒有耙形,必須在壓合前說明並附有圖紙說明,外圍定位孔與方向孔不能灌膠與入膠,因此板材預留大小與四層板一樣,壓合時將pp處先打孔,讓外層需要的幾個孔不入膠.
五.cam製作注意事項
1.排版尺寸panel不能超過500mm,鑽咀大小依板厚,板厚越大鑽咀越大,一般成品1.6mm的板厚,鑽咀最小為1.0mm
2.外型削銅0.5mm以上,v-cut削銅依板厚而定,至少0.6mm以上.
孔削銅≥0.5mm以上.
4.線路層所有間距(線到線,線到pad,pad到pad…)至少為0.3mm 以上
5.線路上所有貼片需做出與客供貼片大小一致
此方法在製作時:
線路層正常預大,然後將線路板所有貼片(除光學點外)在預大的基礎上再加大單邊0.1mm,將阻焊對應的貼片縮小比線路加大後的貼片小單邊0.1mm即可.如圖:
6.板內無定位孔,我們需要set的鑼空位加對位pad,及定位孔,如果set內沒有地方可加,我們則在pnl邊上加,pnl上最好也要加上光點對位.如(13920板內無定位孔和光點對位)我們要在pnl邊上加光點和對位孔及pad如圖下圖:
圈出的部分左邊是光學點線路大小為1.0mm,防焊做1.5mm,文字做成空形環,內環為1.0外環為1.6mm
圈出右邊的為對位pad
7.普通鋁基板的設計規則;led燈,正負極,還有進線孔與定位孔,在處理鋁基板時,可以根據pcb圖檔檔案分析設計的是否正確,串聯,併聯,正負極走向,有用到牆燈或是七彩,36燈等的高檔製作則不一樣.
鋁基板如果表面處理為無鉛噴錫時必須通知採購訂料時注意：保護膜必須貼耐高溫的保護膜。
目前常規的鋁基板大料尺寸為400*1200mm、500*1200、600*1200mm三種。
六. 1.為防止顯影藥水攻擊單元內孔產生色變,單元板內孔均在成型前鑽出.
2. 鋁基板特別注意，v-cut位置在鑼空的也不能有銅皮，防止v-cut後銅皮捲起擦花板麵。
the end,thanks!
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