למצע אלומיניום PCB יש שמות רבים, חיפוי אלומיניום, אלומיניום PCB, לוח מעגלים מודפס בחיפוי מתכת (MCPCB), PCB מוליכים תרמית וכו' היתרון של מצע אלומיניום PCB הוא שפיזור החום טוב משמעותית ממבנה FR-4 הסטנדרטי, והדיאלקטרי המשמש בדרך כלל הוא פי 5 עד 10 מהמוליכות התרמית של זכוכית אפוקסי קונבנציונלית, ואינדקס העברת החום של עשירית מהעובי יעיל יותר מאשר PCB קשיח מסורתי. בואו נבין את סוגי מצעי אלומיניום PCB להלן.
1. מצע אלומיניום גמיש
אחד הפיתוחים האחרונים בחומרי IMS הוא דיאלקטרי גמיש. חומרים אלו יכולים לספק בידוד חשמלי מעולה, גמישות ומוליכות תרמית. כאשר מיושמים על חומרי אלומיניום גמישים כגון 5754 או דומים, ניתן ליצור מוצרים להשגת צורות וזוויות שונות, מה שיכול לבטל התקני קיבוע יקרים, כבלים ומחברים. למרות שהחומרים הללו גמישים, הם נועדו להתכופף במקומם ולהישאר במקומם.
2. מצע אלומיניום מעורב
במבנה ה-IMS ה"היברידי", "תת-הרכיבים" של חומרים שאינם תרמיים מעובדים באופן עצמאי, ולאחר מכן מחברים PCB של Amitron Hybrid IMS למצע האלומיניום עם חומרים תרמיים. המבנה הנפוץ ביותר הוא מכלול 2-שכבתי או 4-שכבתי עשוי מ-FR-4 מסורתי, אשר ניתן להדבקה למצע אלומיניום באמצעות תרמו-אלקטרי כדי לסייע בפיזור חום, להגביר את הקשיחות ולשמש כמגן. הטבות נוספות כוללות:
1. עלות נמוכה יותר מכל החומרים המוליכים תרמית.
2. לספק ביצועים תרמיים טובים יותר ממוצרי FR-4 סטנדרטיים.
3. ניתן לבטל את גופי הקירור היקרים ושלבי ההרכבה הנלווים.
4. ניתן להשתמש בו ביישומי RF הדורשים את מאפייני אובדן ה-RF של שכבת פני השטח PTFE.
5. השתמשו בחלונות רכיבים מאלומיניום כדי להכיל רכיבים דרך חורים, מה שמאפשר למחברים ולכבלים להעביר את המחבר דרך המצע תוך ריתוך פינות מעוגלות ליצירת אטימה ללא צורך באטמים מיוחדים או מתאמים יקרים אחרים.
מצע אלומיניום תלת שכבתי
בשוק ספקי הכוח בעלי הביצועים הגבוהים, לוחות IMS PCB רב שכבתיים עשויים מדיאלקטרי מוליכים תרמית רב שכבתיים. למבנים אלה יש שכבה אחת או יותר של מעגלים קבורים בדיאלקטרי, ו-vias עיוורים משמשים כ-vias תרמיים או נתיבי אותות. למרות שעיצובים חד-שכבתיים יקרים יותר ופחות יעילים להעברת חום, הם מספקים פתרון קירור פשוט ויעיל לעיצובים מורכבים יותר.
ארבעה, מצע אלומיניום חודר
במבנה המורכב ביותר, שכבת אלומיניום יכולה להוות את "הליבה" של מבנה תרמי רב שכבתי. לפני הלמינציה, אלומיניום מצופה באלקטרוניקה וממולא בדיאלקטרי מראש. חומרים תרמיים או רכיבי משנה ניתנים למינציה משני צידי האלומיניום באמצעות חומרים דבקים תרמיים. לאחר למינציה, המכלול המוגמר דומה למצע אלומיניום רב שכבתי מסורתי על ידי קידוח. חורים מצופים עוברים דרך רווחים באלומיניום כדי לשמור על בידוד חשמלי. לחלופין, ליבת הנחושת עשויה לאפשר חיבור חשמלי ישיר ומעברים מבודדים.