Il substrato in alluminio PCB ha molti nomi, rivestimento in alluminio, PCB in alluminio, circuito stampato rivestito in metallo (MCPCB), PCB termicamente conduttivo, ecc. Il vantaggio del substrato in alluminio PCB è che la dissipazione del calore è significativamente migliore rispetto alla struttura FR-4 standard, e il dielettrico utilizzato è solitamente da 5 a 10 volte la conduttività termica del vetro epossidico convenzionale e l'indice di trasferimento del calore di un decimo dello spessore è più efficiente del tradizionale PCB rigido. Di seguito comprendiamo i tipi di substrati in alluminio PCB.
1. Substrato flessibile in alluminio
Uno degli ultimi sviluppi nei materiali IMS sono i dielettrici flessibili. Questi materiali possono fornire un eccellente isolamento elettrico, flessibilità e conduttività termica. Se applicati a materiali flessibili in alluminio come 5754 o simili, i prodotti possono essere formati per ottenere varie forme e angoli, eliminando costosi dispositivi di fissaggio, cavi e connettori. Sebbene questi materiali siano flessibili, sono progettati per piegarsi e rimanere sul posto.
2. Substrato misto alluminio alluminio
Nella struttura IMS “ibrida”, i “sottocomponenti” delle sostanze non termiche vengono elaborati in modo indipendente, quindi i PCB Amitron Hybrid IMS vengono incollati al substrato di alluminio con materiali termici. La struttura più comune è un sottoinsieme a 2 o 4 strati realizzato in FR-4 tradizionale, che può essere legato a un substrato di alluminio con un materiale termoelettrico per favorire la dissipazione del calore, aumentare la rigidità e fungere da scudo. Altri vantaggi includono:
1. Costo inferiore rispetto a tutti i materiali termoconduttivi.
2. Forniscono prestazioni termiche migliori rispetto ai prodotti FR-4 standard.
3. È possibile eliminare i costosi dissipatori di calore e le relative fasi di assemblaggio.
4. Può essere utilizzato in applicazioni RF che richiedono le caratteristiche di perdita RF dello strato superficiale in PTFE.
5. Utilizzare finestre dei componenti in alluminio per accogliere componenti a foro passante, che consentono a connettori e cavi di far passare il connettore attraverso il substrato durante la saldatura di angoli arrotondati per creare una tenuta senza la necessità di guarnizioni speciali o altri adattatori costosi.
Tre substrati di alluminio multistrato
Nel mercato degli alimentatori ad alte prestazioni, i PCB IMS multistrato sono costituiti da dielettrici multistrato termicamente conduttivi. Queste strutture hanno uno o più strati di circuiti sepolti nel dielettrico e le vie cieche vengono utilizzate come vie termiche o percorsi di segnale. Sebbene i progetti a strato singolo siano più costosi e meno efficienti nel trasferire il calore, forniscono una soluzione di raffreddamento semplice ed efficace per progetti più complessi.
Quattro substrati in alluminio a foro passante
Nella struttura più complessa, uno strato di alluminio può costituire il “nucleo” di una struttura termica multistrato. Prima della laminazione, l'alluminio viene galvanizzato e riempito preventivamente con dielettrico. I materiali termici o i sottocomponenti possono essere laminati su entrambi i lati dell'alluminio utilizzando materiali adesivi termici. Una volta laminato, l'assemblaggio finito assomiglia ad un tradizionale substrato di alluminio multistrato mediante foratura. I fori passanti placcati passano attraverso gli spazi vuoti nell'alluminio per mantenere l'isolamento elettrico. In alternativa, il nucleo in rame può consentire una connessione elettrica diretta e passaggi isolanti.