PCB-aluminiumsubstraat heeft vele namen, aluminiumbekleding, aluminium PCB, met metaal beklede printplaat (MCPCB), thermisch geleidende PCB, enz. Het voordeel van PCB-aluminiumsubstraat is dat de warmteafvoer aanzienlijk beter is dan de standaard FR-4-structuur, en het gebruikte diëlektricum is meestal 5 tot 10 keer de thermische geleidbaarheid van conventioneel epoxyglas, en de warmteoverdrachtsindex van een tiende van de dikte is efficiënter dan traditionele stijve PCB's. Laten we de soorten PCB-aluminiumsubstraten hieronder begrijpen.
1. Flexibel aluminiumsubstraat
Een van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van IMS-materialen zijn flexibele diëlektrica. Deze materialen kunnen uitstekende elektrische isolatie, flexibiliteit en thermische geleidbaarheid bieden. Wanneer toegepast op flexibele aluminiummaterialen zoals 5754 en dergelijke, kunnen producten worden gevormd om verschillende vormen en hoeken te verkrijgen, waardoor dure bevestigingsmiddelen, kabels en connectoren kunnen worden geëlimineerd. Hoewel deze materialen flexibel zijn, zijn ze ontworpen om op hun plaats te buigen en op hun plaats te blijven.
2. Gemengd aluminium aluminiumsubstraat
In de ‘hybride’ IMS-structuur worden de ‘subcomponenten’ van niet-thermische stoffen onafhankelijk verwerkt, en vervolgens worden Amitron Hybrid IMS-PCB’s met thermische materialen aan het aluminiumsubstraat gebonden. De meest voorkomende structuur is een tweelaags of vierlaags subsamenstel gemaakt van traditioneel FR-4, dat met een thermo-elektrische verbinding kan worden vastgemaakt aan een aluminium substraat om de warmte te helpen afvoeren, de stijfheid te vergroten en als schild te fungeren. Andere voordelen zijn onder meer:
1. Lagere kosten dan alle warmtegeleidende materialen.
2. Zorg voor betere thermische prestaties dan standaard FR-4-producten.
3. Dure koellichamen en bijbehorende montagestappen kunnen worden geëlimineerd.
4. Het kan worden gebruikt in RF-toepassingen die de RF-verlieskarakteristieken van de PTFE-oppervlaktelaag vereisen.
5. Gebruik componentvensters in aluminium om componenten met doorlopende gaten op te vangen, waardoor connectoren en kabels de connector door het substraat kunnen voeren terwijl afgeronde hoeken worden gelast om een afdichting te creëren zonder de noodzaak van speciale pakkingen of andere dure adapters.
Drielaags aluminium substraat
Op de markt voor krachtige voedingen zijn meerlaagse IMS-PCB's gemaakt van meerlaagse thermisch geleidende diëlektrica. Deze structuren hebben een of meer lagen circuits begraven in het diëlektricum, en blinde via's worden gebruikt als thermische via's of signaalpaden. Hoewel enkellaagse ontwerpen duurder zijn en minder efficiënt in het overbrengen van warmte, bieden ze een eenvoudige en effectieve koeloplossing voor complexere ontwerpen.
Vier aluminium substraat met doorlopende gaten
In de meest complexe structuur kan een laag aluminium de “kern” vormen van een meerlaagse thermische structuur. Vóór het lamineren wordt aluminium vooraf gegalvaniseerd en gevuld met diëlektricum. Thermische materialen of subcomponenten kunnen aan beide zijden van aluminium worden gelamineerd met behulp van thermische kleefmaterialen. Eenmaal gelamineerd lijkt het voltooide geheel door het boren op een traditioneel meerlaags aluminiumsubstraat. Geplateerde gaten gaan door gaten in het aluminium om de elektrische isolatie te behouden. Als alternatief kan de koperen kern een directe elektrische verbinding en isolerende via's mogelijk maken.