Hliníkový substrát PCB má veľa názvov, hliníkové opláštenie, hliníkové PCB, pokovované dosky plošných spojov (MCPCB), tepelne vodivé PCB atď. Výhodou hliníkového substrátu PCB je, že odvod tepla je výrazne lepší ako pri štandardnej štruktúre FR-4, a použité dielektrikum je zvyčajne 5 až 10-násobok tepelnej vodivosti bežného epoxidového skla a index prenosu tepla jednej desatiny hrúbky je účinnejší ako tradičné pevné PCB. Poďme pochopiť typy hliníkových substrátov PCB nižšie.
1. Flexibilný hliníkový substrát
Jedným z najnovších vývojov v materiáloch IMS sú flexibilné dielektrika. Tieto materiály môžu poskytnúť vynikajúcu elektrickú izoláciu, flexibilitu a tepelnú vodivosť. Pri aplikácii na flexibilné hliníkové materiály, ako je 5754 alebo podobne, môžu byť výrobky tvarované tak, aby sa dosiahli rôzne tvary a uhly, čo môže eliminovať drahé upevňovacie zariadenia, káble a konektory. Hoci sú tieto materiály flexibilné, sú navrhnuté tak, aby sa ohýbali na mieste a zostali na mieste.
2. Zmiešaný hliníkový hliníkový substrát
V „hybridnej“ štruktúre IMS sa „podzložky“ netepelných látok spracovávajú nezávisle a potom sa dosky plošných spojov Amitron Hybrid IMS spájajú s hliníkovým substrátom tepelnými materiálmi. Najbežnejšou štruktúrou je 2-vrstvová alebo 4-vrstvová podzostava vyrobená z tradičného FR-4, ktorá môže byť spojená s hliníkovým substrátom pomocou termoelektrika, aby pomohla odvádzať teplo, zvýšila tuhosť a pôsobila ako štít. Medzi ďalšie výhody patrí:
1. Nižšie náklady ako všetky tepelne vodivé materiály.
2. Poskytujú lepší tepelný výkon ako štandardné produkty FR-4.
3. Je možné eliminovať drahé chladiče a súvisiace montážne kroky.
4. Môže byť použitý v RF aplikáciách, ktoré vyžadujú RF stratové charakteristiky povrchovej vrstvy PTFE.
5. Použite hliníkové okná komponentov na umiestnenie komponentov s priechodnými otvormi, čo umožňuje konektorom a káblom prechádzať konektorom cez substrát pri zváraní zaoblených rohov na vytvorenie tesnenia bez potreby špeciálnych tesnení alebo iných drahých adaptérov.
Trojvrstvový hliníkový substrát
Na trhu s vysokovýkonnými zdrojmi napájania sú viacvrstvové dosky plošných spojov IMS vyrobené z viacvrstvových tepelne vodivých dielektrík. Tieto štruktúry majú jednu alebo viac vrstiev obvodov uložených v dielektriku a slepé priechody sa používajú ako tepelné priechody alebo signálne cesty. Aj keď sú jednovrstvové konštrukcie drahšie a menej efektívne na prenos tepla, poskytujú jednoduché a efektívne chladiace riešenie pre zložitejšie konštrukcie.
Hliníkový substrát so štyrmi priechodnými otvormi
V najkomplexnejšej štruktúre môže vrstva hliníka tvoriť „jadro“ viacvrstvovej tepelnej štruktúry. Pred lamináciou je hliník galvanicky pokovovaný a vopred naplnený dielektrikom. Tepelné materiály alebo čiastkové komponenty môžu byť laminované na obidve strany hliníka pomocou tepelne lepiacich materiálov. Po laminovaní sa hotová zostava vŕtaním podobá tradičnému viacvrstvovému hliníkovému substrátu. Plátované otvory prechádzajú cez medzery v hliníku, aby sa zachovala elektrická izolácia. Alternatívne môže medené jadro umožňovať priame elektrické pripojenie a izolačné priechodky.