Le substrat en aluminium PCB a de nombreux noms, revêtement en aluminium, PCB en aluminium, carte de circuit imprimé recouverte de métal (MCPCB), PCB thermoconducteur, etc. L'avantage du substrat en aluminium PCB est que la dissipation thermique est nettement meilleure que la structure FR-4 standard, et le diélectrique utilisé est généralement 5 à 10 fois supérieur à la conductivité thermique du verre époxy conventionnel, et l'indice de transfert de chaleur d'un dixième de l'épaisseur est plus efficace que celui des PCB rigides traditionnels. Comprenons ci-dessous les types de substrats en aluminium pour PCB.
1. Substrat en aluminium flexible
L'un des derniers développements dans le domaine des matériaux IMS concerne les diélectriques flexibles. Ces matériaux peuvent fournir une excellente isolation électrique, flexibilité et conductivité thermique. Lorsqu'ils sont appliqués à des matériaux en aluminium flexibles tels que le 5754 ou similaire, les produits peuvent être formés pour obtenir diverses formes et angles, ce qui peut éliminer les dispositifs de fixation, câbles et connecteurs coûteux. Bien que ces matériaux soient flexibles, ils sont conçus pour se plier et rester en place.
2. Substrat mixte aluminium aluminium
Dans la structure IMS « hybride », les « sous-composants » des substances non thermiques sont traités indépendamment, puis les PCB Amitron Hybrid IMS sont liés au substrat en aluminium avec des matériaux thermiques. La structure la plus courante est un sous-ensemble à 2 ou 4 couches constitué de FR-4 traditionnel, qui peut être lié à un substrat en aluminium avec un thermoélectrique pour aider à dissiper la chaleur, augmenter la rigidité et agir comme un bouclier. Les autres avantages incluent :
1. Coût inférieur à celui de tous les matériaux conducteurs thermiques.
2. Offre de meilleures performances thermiques que les produits FR-4 standard.
3. Les dissipateurs thermiques coûteux et les étapes d'assemblage associées peuvent être éliminés.
4. Il peut être utilisé dans les applications RF qui nécessitent les caractéristiques de perte RF de la couche superficielle en PTFE.
5. Utilisez des fenêtres de composants en aluminium pour accueillir les composants traversants, ce qui permet aux connecteurs et aux câbles de faire passer le connecteur à travers le substrat tout en soudant les coins arrondis pour créer un joint sans avoir besoin de joints spéciaux ou d'autres adaptateurs coûteux.
Substrat en aluminium à trois couches multicouches
Sur le marché de l'alimentation haute performance, les PCB IMS multicouches sont constitués de diélectriques multicouches thermoconducteurs. Ces structures comportent une ou plusieurs couches de circuits enfouies dans le diélectrique, et des vias borgnes sont utilisés comme vias thermiques ou chemins de signal. Bien que les conceptions monocouches soient plus coûteuses et moins efficaces pour transférer la chaleur, elles constituent une solution de refroidissement simple et efficace pour les conceptions plus complexes.
Substrat en aluminium à quatre trous traversants
Dans les structures les plus complexes, une couche d’aluminium peut former le « noyau » d’une structure thermique multicouche. Avant le laminage, l'aluminium est galvanisé et rempli au préalable de diélectrique. Les matériaux ou sous-composants thermiques peuvent être laminés sur les deux faces de l'aluminium à l'aide de matériaux adhésifs thermiques. Une fois laminé, l'assemblage fini ressemble à un substrat d'aluminium multicouche traditionnel par perçage. Les trous traversants plaqués traversent les interstices de l'aluminium pour maintenir l'isolation électrique. Alternativement, le noyau en cuivre peut permettre une connexion électrique directe et des vias isolants.