Hliníkový substrát PCB má mnoho názvů, hliníkové opláštění, hliníkové PCB, metalizovaný plošný spoj (MCPCB), tepelně vodivý PCB atd. Výhodou hliníkového substrátu PCB je, že odvod tepla je výrazně lepší než u standardní konstrukce FR-4, a použité dielektrikum je obvykle 5 až 10krát větší než tepelná vodivost běžného epoxidového skla a index přenosu tepla jedné desetiny tloušťky je účinnější než tradiční tuhé PCB. Pojďme pochopit typy hliníkových substrátů PCB níže.

1. Pružný hliníkový substrát

Jedním z nejnovějších trendů v oblasti materiálů IMS jsou flexibilní dielektrika. Tyto materiály mohou poskytnout vynikající elektrickou izolaci, pružnost a tepelnou vodivost. Při aplikaci na flexibilní hliníkové materiály, jako je 5754 nebo podobně, mohou být výrobky tvarovány tak, aby bylo dosaženo různých tvarů a úhlů, což může eliminovat drahá upevňovací zařízení, kabely a konektory. Přestože jsou tyto materiály flexibilní, jsou navrženy tak, aby se ohýbaly na místě a zůstaly na místě.

2. Směsný hliník hliníkový substrát
V „hybridní“ struktuře IMS se „subkomponenty“ netepelných látek zpracovávají nezávisle a následně se Amitron Hybrid IMS PCB spojují s hliníkovým substrátem tepelnými materiály. Nejběžnější strukturou je 2vrstvá nebo 4vrstvá podsestava vyrobená z tradičního FR-4, která může být připojena k hliníkovému substrátu pomocí termoelektrika, aby pomohla odvádět teplo, zvýšila tuhost a fungovala jako štít. Mezi další výhody patří:
1. Nižší cena než všechny tepelně vodivé materiály.
2. Poskytují lepší tepelný výkon než standardní produkty FR-4.
3. Lze eliminovat drahé chladiče a související montážní kroky.
4. Může být použit v RF aplikacích, které vyžadují RF ztrátové charakteristiky povrchové vrstvy PTFE.
5. Použijte hliníková okénka pro umístění součástí s průchozími otvory, což umožňuje, aby konektory a kabely procházely konektorem substrátem při svařování zaoblených rohů pro vytvoření těsnění bez potřeby speciálních těsnění nebo jiných drahých adaptérů.

Třívrstvý hliníkový substrát
Na trhu vysoce výkonných napájecích zdrojů jsou vícevrstvé IMS PCB vyrobeny z vícevrstvých tepelně vodivých dielektrik. Tyto struktury mají jednu nebo více vrstev obvodů uložených v dielektriku a slepé prokovy se používají jako tepelné prokovy nebo signálové cesty. Přestože jsou jednovrstvé konstrukce dražší a méně účinné pro přenos tepla, poskytují jednoduché a efektivní řešení chlazení pro složitější konstrukce.
Hliníkový substrát se čtyřmi průchozími otvory
V nejsložitější struktuře může vrstva hliníku tvořit „jádro“ vícevrstvé tepelné struktury. Před laminací je hliník galvanicky pokoven a předem naplněn dielektrikem. Tepelné materiály nebo dílčí komponenty mohou být laminovány na obě strany hliníku pomocí tepelně lepicích materiálů. Po laminování se hotová sestava vrtáním podobá tradičnímu vícevrstvému ​​hliníkovému substrátu. Pokovené průchozí otvory procházejí mezerami v hliníku, aby byla zachována elektrická izolace. Alternativně může měděné jádro umožňovat přímé elektrické připojení a izolační průchody.