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PCB工藝

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鋁基板和玻纖板的區別
2021-11-16
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鋁基板與玻纖板一樣,都屬于印刷電路板的載體,FR4用的是絕緣材料。不同的是鋁基板用的是導電導熱的鋁板,導熱系數比玻纖板要高很多,所以它一般應用在功率元件等容易發熱的場合,比如LED照明、開關及電源驅動等。

使用絕緣材料的印刷電路板有兩種,一種是用纖維編織物制成的板材,也稱環氧板,從外觀上能明顯看到編織物的紋理。這種板材的強度和韌性都比較好,不容易開裂,但價格也高一些。現在的手機電腦用的就是這種電路板。另一種是用絕緣紙制成的板材,俗稱“紙板子”。它質地較脆但成本也要低很多,通常用于廉價電器。

一種是玻纖板是電路板中最為常用的介質,比如常用的FR4板材,它是以玻璃纖維作為基板,將銅皮附著上之后形成覆銅板,經過一系列的再加工后形成印制電路板。玻纖板的銅箔是通過粘結劑與玻纖板進行固定的,一般為樹脂型的。玻纖板本身是絕緣的,并且有一定的阻燃性,但是它的導熱性比較差。為了解決玻纖板的導熱性問題,部分對散熱有要求的元件一般會采用過孔導熱的方式,再通過輔助的散熱片進行散熱,但是對于LED來講,它是無法通過正面接觸散熱片進行散熱的,如果使用過孔進行導熱,效果是遠遠不夠的,所以LED一般會使用鋁基板作為電路板材料。

用絕緣材料制成的印刷電路板有單面板雙面板多層板之分。這主要是因為印刷電路的導電銅薄不能交叉,就好像立交橋一樣,只有用多層立體交叉方式來滿足縱橫交錯的需求。各層之間用沉孔來聯接。
鋁基板是近些年才開始推廣使用的印刷電路板。目前主要用于LED燈具中的燈珠散熱。由于鋁是導電的,所以在導電銅薄和鋁板之間要有一層絕緣膜。這層膜決定了鋁基板的質量,它既要滿足絕緣要求又要粘接牢固,同時還要有很低的熱阻。有些大功率LED燈壽命短,和使用劣質鋁基板有一定的關系。

鋁基板的結構與玻纖板是基本相似的,不同的是把玻璃纖維換成了鋁材。由于鋁本身是導電的,如果直接在鋁材上覆銅,就會引起短路,所以鋁基板中的粘結劑除了作為結合材料以外,還作為銅皮與鋁板之間的絕緣材料。粘結劑的厚度會對板材的絕緣產生一定的影響,太薄絕緣性不好,太厚就會影響導熱。

雖然鋁材是導電的,但是在銅箔與鋁材之間是通過樹脂進行絕緣的,所以正面的銅箔是作為導電線路的,背面的鋁材作為導熱的材料,它與正面的銅箔是不相通的。鋁材與銅箔之間通過樹脂進行絕緣,但是它是有耐壓范圍的。除了鋁基板以外,還有導熱系數更高的銅基板,這種板材一般應用于電源功率元件,它的成本比起鋁基板也是要高很多的。

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