Alumiininen PCB

Alumiininen PCB-opas

Alumiiniset piirilevyt auttavat pitämään elektroniset laitteet viileinä. Niitä näkee siellä, missä lämmönhallinta on erittäin tärkeää. Näissä levyissä on metallipohja. Pohja siirtää lämmön pois tärkeistä osista. Alumiiniset piirilevyt ovat hyödyllisiä, jos käytät:

Saat paremman luotettavuuden ja suorituskyvyn vaikeissa paikoissa.

Keskeiset asiat

  • Alumiiniset piirilevyt levittävät lämpöä erittäin hyvin. Tämän vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti suuritehoisiin käyttökohteisiin, kuten LED-valoihin ja tehoelektroniikkaan. Nämä levyt kestävät pidempään kuin tavalliset piirilevyt. Ne eivät taivu tai rikkoudu helposti lämmöstä, ravistuksesta tai kolhuista. Valitse oikea alumiinipiirilevy projektiisi. Käytä yksikerroksisia yksinkertaisiin piireihin. Käytä kaksikerroksisia monimutkaisempiin. Käytä monikerroksisia kehittyneisiin suunnitelmiin. Lisää juotosmaski ja silkkipainokerrokset levyn suojaamiseksi. Nämä kerrokset auttavat myös selkeiden tarrojen kanssa rakentamisen ja kiinnittämisen helpottamiseksi. Mieti dielektrisen kerroksen paksuutta. Ohuet kerrokset siirtävät lämpöä paremmin. Paksut kerrokset estävät sähköä vuotamasta. Alumiiniset piirilevyt säästävät rahaa kovissa töissä. Ne toimivat hyvin autoissa ja tehtaissa. Käytä aina hyvät materiaalit ja huolellinen valmistus. Tämä auttaa alumiinipiirilevyjäsi kestämään pidempään ja toimimaan paremmin. Keskustele PCB-valmistajien kanssa parhaan suunnittelun ja materiaalien valitsemiseksi. Tämä auttaa projektiasi toimimaan parhaalla mahdollisella tavalla.

Alumiinipiirilevyjen yleiskatsaus

Määritelmä

Käytetään alumiinisia piirilevyjä monissa jäähdytystä vaativissa asioissa. Näissä levyissä on metallipohja, joka vetää lämmön pois tärkeimmistä osista. Niissä on kolme pääkerrosta: paksu kuparifolio, erityinen dielektrinen kerros ja alumiinipohja. Tämä saa levyn käsittelemään lämpöä paremmin kuin tavalliset piirilevyt. Alumiiniset piirilevyt ovat hyviä suuritehoiselle elektroniikalle, LED-valoille ja moottorikäytöille. Niitä käytetään siellä, missä lämpö saattaa vahingoittaa piirejä tai huonontaa niiden toimintaa.

Tärkeimmät ominaisuudet

Alumiiniset piirilevyt ovat vahvoja ja hallitsevat lämpöä erittäin hyvin. Kuparikerros on paksu ja kestää enemmän virtaa. Dielektrinen kerros siirtää lämpöä nopeasti. Alumiinipohja tekee levystä vahvan ja auttaa jäähdyttämään sitä. Joissakin levyissä on erityinen kalvo lisäturvallisuuden takaamiseksi. Tässä on taulukko, jossa luetellaan alumiinisten piirilevyjen tärkeimmät materiaalit:

Kerrostyyppi

Kuvaus

Kuparifoliokerros

Paksumpi kuin tavalliset CCL:t (1oz-10oz) suuremman virrankantokyvyn vuoksi.

Dielektrinen kerros

Lämpöä johtava, 50μm-200μm paksu, alhainen lämpöresistanssi.

Alumiininen pohja

Valmistettu alumiinialustasta, joka tarjoaa korkean lämmönjohtavuuden.

Alumiininen peruskalvo

Suojakerros alumiinipinnalle, saatavana kahta eri tyyppiä lämpötilan sietokyvyn mukaan.

Nämä levyt pysyvät tasaisina myös silloin, kun on kuuma tai kylmä. Niiden lämpövastus on paljon pienempi kuin muilla piirilevyillä. Voit käyttää niitä kovissa paikoissa ilman huolta niiden vikaantumisesta.

Vertailu FR-4:ään

Saatat kysyä, miten alumiiniset piirilevyt eroavat FR-4-levyistä. FR-4-levyissä käytetään lasikuitua ja epoksia, jotka eivät siirrä lämpöä hyvin. Alumiinipiirilevyillä on paljon pienempi lämpövastus. Ne jäähtyvät paremmin eivätkä muuta kokoa niin paljon kuumina. Tässä on taulukko, joka osoittaa, miten ne eroavat toisistaan:

Ominaisuus

Alumiiniset piirilevyt

FR-4 PCB:t

Kuparifoliokerros

Paksumpi (1oz-10oz) suurempaa kapasiteettia varten.

Ohuempi kuin alumiiniset PCB:t

Dielektrinen kerros

Lämpöä johtava, alhainen lämpöresistanssi

Vähemmän tehokas

Alumiininen pohja

Korkea lämmönjohtavuus

Ei alumiinia

Lämpöresistanssi

1-2 astetta wattia kohti

20-22 astetta wattia kohti

Mittapysyvyys

2.5%-3.0% kokomuutos 30-140 °C:sta alkaen.

Suurempi koon muutos lämmön vaikutuksesta

Lämpölaajenemiskerroin

Lähellä kuparia (22 ppm/C)

Vaihtelee, voi johtaa ongelmiin

Luotettavuus

Erittäin luotettava

Vähemmän luotettava

Sovellukset

Suuritehoiset sovellukset

Yleiset sovellukset

Vihje: Jos tarvitset levyn suuritehoisiin tai kuumiin paikkoihin, valitse alumiinipiirilevyjä. Ne toimivat paremmin ja kestävät laitteissasi pidempään.

Rakenne

Structure
Kuvalähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: unsplash

Kuparikerros

Kuparikerros on levyn yläosassa. Tämä kerros kuljettaa sähköisiä signaaleja ja virtaa komponenttien välillä. Alumiinipiirilevyissä kuparikerros on paksumpi kuin tavallisissa levyissä. Paksumpi kupari mahdollistaa suuremman virransiirron ja auttaa lämmönsiirtoa. Voit valita erilaisia kuparipainoja tarpeidesi mukaan. Tässä on taulukko, josta käy ilmi kuparikerrosten tyypillinen paksuusalue:

Kupari Paino

Paksuus (mil)

Paksuus (mikronia)

0,5 oz/neliöjalka

0.671

17.05

1,0 oz/neliöjalka

1.34

34.1

2,0 oz/neliöjalka

2.68

68.1

3,0 oz/neliöjalka

4.02

102.2

Bar chart showing copper layer thickness in aluminum PCBs for different copper weights

Huomaat, että korkeammat kuparipainot antavat paksummat kerrokset. Paksumpi kupari auttaa levyäsi käsittelemään enemmän tehoa ja lämpöä. Saat paremman suorituskyvyn suurivirtaisissa piireissä.

Dielektrinen kerros

Dielektrinen kerros on kuparin ja alumiinipohjan välissä. Tämä kerros eristää kuparin metallipohjasta. Se myös siirtää lämpöä kuparista alumiiniin. Tarvitaan dielektristä ainetta, jolla on korkea lämmönjohtavuus ja alhainen sähkönjohtavuus. Useimmissa levyissä käytetään tähän kerrokseen erityistä hartsia tai polymeeriä. Dielektrisen kerroksen paksuus vaikuttaa siihen, miten hyvin levy jäähtyy. Ohuet kerrokset siirtävät lämpöä nopeammin, mutta paksut kerrokset eristävät paremmin. Sinun on tasapainotettava nämä ominaisuudet suunnittelussasi.

Alumiininen pohja

Alumiinipohja muodostaa levyn perustan. Tämä kerros antaa laudalle lujuutta ja vakautta. Alumiini johtaa hyvin lämpöä. Se vetää lämpöä pois kupari- ja dielektrisistä kerroksista. Komponentit jäähtyvät paremmin. Alumiinipohja tekee levystäsi myös sitkeän. Se kestää taivutusta ja vaurioita. Voit käyttää alumiinipiirilevyjä paikoissa, joissa on tärinää tai iskuja. Joissakin levyissä käytetään kuparipinnoitettua laminaattia (CCL) suorituskyvyn parantamiseksi. Pohjassa saattaa olla hartsieristettyjä läpivientireikiä. Näiden reikien avulla voit asentaa komponentteja ja pitää ne suojassa sähkökytkennöiltä.

Vinkki: Valitse oikea paksuus kullekin kerrokselle, jotta saat parhaan yhdistelmän jäähdytystä, lujuutta ja sähköistä suorituskykyä.

Juotosmaski & silkkipaino

Juotosmaski ja silkkipainokerrokset auttavat suojaamaan ja merkitsemään alumiinisen piirilevyn. Nämä kerrokset tulevat kuparijälkien päälle. Ne ovat tärkeitä levyn toiminnan ja ulkonäön kannalta.

Juotosmaski

Juotosmaski peittää kuparijäljet alumiinisella piirilevylläsi. Tämä kerros toimii ikään kuin suojana. Se pitää kuparin suojassa ilmalta, vedeltä ja lialta. Juotosmaski estää myös juotetta muodostamasta ei-toivottuja siltoja kokoonpanon aikana. Tämä tarkoittaa, että oikosulkuja syntyy vähemmän ja levy toimii paremmin.

Useimmat juotosmaskit valmistetaan vihreästä epoksihartsista. Voit valita myös valkoisen, mustan, punaisen tai sinisen. Väri ei muuta levyn toimintaa. Se voi auttaa sinua havaitsemaan ongelmat tai sovittamaan tuotemerkkisi.

Seuraavassa on muutamia tärkeimpiä syitä käyttää juotosmaskia alumiinipiirilevylläsi:

  • Estää oikosulut estämällä juotteen leviämisen.

  • Suojaa kuparia ruosteelta ja ympäristön aiheuttamilta vaurioilta.

  • Parantaa ulkonäköä ja helpottaa taulun tarkistamista.

  • Parantaa kestävyyttä joten levy kestää pidempään kovissa paikoissa.

Vihje: Jos käytät LED-valoja, valkoinen juotosmaski on hyvä. Se heijastaa enemmän valoa ja auttaa pitämään levyn viileänä.

Silkkipaino

Silkkipainokerroksessa alumiiniseen piirilevyyn painetaan sanoja ja symboleja. Tätä kerrosta käytetään nimien, numeroiden ja logojen tulostamiseen. Silkkipaino auttaa sinua löytämään osat, nastanumerot ja testipaikat.

Useimmiten silkkipaino on valkoista, mutta voit käyttää muitakin värejä. Musteen on kestettävä lämpöä ja kemikaaleja, kun rakennat levyä. Hyvä silkkipaino helpottaa levyn rakentamista ja kiinnittämistä huomattavasti.

Tässä on taulukko, joka osoittaa, miten juotosmaski ja silkkipaino eroavat toisistaan:

Kerros

Tärkein toiminto

Tyypillinen materiaali

Yleinen väri

Juotosmaski

Suojaa kuparia, estää oikosulkuja

Epoksihartsi

Vihreä

Silkkipaino

Lisää tarroja ja merkintöjä

Lämmönkestävä muste

Valkoinen

Miksi näillä kerroksilla on merkitystä

Tarvitset sekä juotosmaskia että silkkipainatusta vahvaa alumiinipiirilevyä varten. Juotosmaski pitää levyn turvallisena ja toimii hyvin. Silkkipaino antaa sinulle selkeät merkinnät rakentamista ja kiinnittämistä varten. Lisää nämä kerrokset aina, kun suunnittelet alumiinipiirilevyäsi, jotta saat parhaat tulokset.

Huomautus: Hyvä juotosmaski ja silkkipaino auttavat alumiinipiirilevyäsi toimimaan paremmin ja kestämään pidempään, jopa kovissa paikoissa.

Edut

Lämmön haihtuminen

Elektronisten laitteiden on pysyttävä viileinä, varsinkin kun ne käsittelevät paljon virtaa. Alumiiniset piirilevyt auttavat hallitsemaan lämpöä paljon paremmin kuin tavalliset levyt. Metallipohja vetää lämmön nopeasti pois tärkeistä osista. Tämä pitää piirisi turvallisina ja toimivina. Kun käytät suuritehoisia ledejä tai tehomuuntimia, lämpöä voi kertyä nopeasti. Jos et poista tätä lämpöä, komponenttisi voivat vioittua.

Alumiinipiirilevyillä on erinomainen lämmönjohtavuus. Tämä tarkoittaa, että ne siirtävät lämpöä pois kuumista kohdista ja levittävät sitä koko levylle. Näin pienennät piirien vaurioitumisriskiä. Saat myös pidemmän käyttöiän laitteillesi. Monet insinöörit valitsevat alumiinipiirilevyjä tiheisiin piireihin ja tehoelektroniikkaan, koska ne pitävät asiat viileinä ja vakaina.

Tiesitkö? Alumiinipiirilevyt kestävät lämpöä niin hyvin, että ne ovat paras valinta LED-valaistukseen ja virtalähteisiin. Saat paremman suorituskyvyn ja vähemmän vikoja.

Kestävyys

Haluat, että laudat kestävät, vaikka ne joutuisivatkin koviin olosuhteisiin. Alumiiniset piirilevyt antavat sinulle vahvan kestävyyden. Ne kestävät lämpöä, tärinää ja iskuja paremmin kuin monet muut levytyypit. Metallipohjan ansiosta piirilevy taipuu tai rikkoutuu harvemmin.

  • Alumiinipiirilevyillä on lämmönjohtavuus noin 600 kertaa suurempi kuin FR-4 laudat. Näin ne voivat poistaa lämpöä nopeasti, mikä on tärkeää kuumuutta vaativissa töissä.

  • FR-4:n lämpölaajenemiskerroin (CTE) on paljon suurempi kuin kuparin. Tämä voi aiheuttaa ongelmia levyn lämmetessä ja jäähtyessä. Saatat nähdä halkeamia tai kerrosten irtoavan toisistaan.

  • Alumiinin CTE on lähellä kuparin CTE:tä. Tämä vastaavuus tarkoittaa, että levyyn kohdistuu vähemmän rasitusta lämmityksen ja jäähdytyksen aikana. Vikaantumisia, kuten delaminaatiota tai katkenneita jälkiä, esiintyy vähemmän.

Voit luottaa siihen, että alumiiniset piirilevyt toimivat hyvin paikoissa, joissa lämpötila vaihtelee paljon. Ne säilyttävät muotonsa ja toimivat myös monien lämmitys- ja jäähdytysjaksojen jälkeen.

Pakkaustiheys

Usein pieneen tilaan on saatava mahtumaan enemmän virtapiirejä. Alumiinipiirilevyjen avulla voit tehdä tämän turvallisesti. Koska ne siirtävät lämpöä niin hyvin, voit sijoittaa komponentit lähemmäksi toisiaan. Sinun ei tarvitse huolehtia niin paljon ylikuumenemisesta.

Tässä on taulukko, joka osoittaa, miksi pakkaustiheydellä on merkitystä:

Ominaisuus

Hyöty sinulle

Korkea lämmönhukka

Aseta osat lähemmäksi toisiaan

Vahva pohja

Tukee useampia komponentteja

Vakaa suorituskyky

Pienempi ylikuumenemisriski

Voit suunnitella pienempiä ja kevyempiä laitteita luopumatta tehosta tai luotettavuudesta. Tämä tekee alumiinipiirilevyistä älykkään valinnan nykyaikaiseen elektroniikkaan, jossa tilaa on vähän.

Luotettavuus

Haluat, että laitteesi toimivat aina, kun käytät niitä. Tämä on erittäin tärkeää, jos käytät niitä pitkään tai vaikeissa paikoissa. Alumiiniset piirilevyt auttaa tekemään laitteistasi luotettavampia. Ne pysäyttävät monet ongelmat, jotka voivat rikkoa tavalliset levyt.

Alumiiniset piirilevyt kestää kuumuutta, vettä ja ravistelua. Metallinen pohja pitää levyn tasaisena ja vahvana. Sinun ei tarvitse huolehtia kerrosten irtoamisesta toisistaan. Levy pysyy kasassa, vaikka pudottaisit sen tai käyttäisit sitä liikkuvissa koneissa.

Seuraavassa on joitakin syitä, miksi alumiiniset piirilevyt ovat niin luotettavia:

  • Lämpöstabiilisuus: Alumiinipohja siirtää lämmön nopeasti pois. Tämä pitää osat viileinä ja auttaa niitä kestämään pidempään. Liiallinen kuumuus aiheuttaa vähemmän ongelmia.

  • Mekaaninen lujuus: Metalliydin tekee levystä erittäin kestävän. Se ei taivu eikä katkea helposti. Voit käyttää sitä autoissa, tehtaissa tai ulkona.

  • Kosteuden kestävyysAlumiiniset piirilevyt eivät ime vettä kuten jotkut muut levyt. Tämä estää oikosulkuja ja ruostumista.

  • Johdonmukainen suorituskyky: Taulu toimii, vaikka se kuumenee tai kylmenee. Saat tasaisia tuloksia kaikenlaisessa säässä.

Huomautus: Jos tarvitset piirilevyn LED-valoja, virtalähteitä tai auton elektroniikkaa varten, alumiiniset piirilevyt ovat loistava valinta.

Voit nähdä hyödyt tästä taulukosta:

Ominaisuus

Alumiinipiirilevyjen luotettavuushyöty

Lämmönkestävyys

Estää lämpövaurioita

Vahva rakenne

Vähentää halkeamien tai murtumien riskiä

Kosteussuojaus

Estää korroosion ja oikosulut

Vakaa suorituskyky

Toimii hyvin vaihtelevissa lämpötiloissa

Korjaat laudat harvemmin. Näin säästät rahaa ja aikaa. Kun käytät alumiiniset piirilevyt, laitteesi toimivat edelleen.

Monet yritykset käyttävät alumiiniset piirilevyt tärkeisiin tehtäviin. Niitä on lääkinnällisissä työkaluissa, katuvaloissa ja voimalaitteissa. Nämä levyt jatkavat toimintaansa, kun muut saattavat pysähtyä.

Jos haluat laudan, joka kestää, valitse alumiiniset piirilevyt. Huolestut vähemmän ja projektisi toimivat paremmin.

Vinkki: Tarkista aina, että alumiininen PCB toimittaja käyttää hyviä materiaaleja. Huolellinen työ tekee levystäsi entistä luotettavamman.

Alumiinipiirilevyjen tyypit

Yksikerroksinen

Yksikerroksiset alumiiniset piirilevyt ovat hyviä yksinkertaisiin töihin. Niiden päällä on yksi kuparikerros. Kuparin alla on dielektrinen kerros ja alumiinipohja. Näitä levyjä käytetään peruspiireihin. Ne eivät tarvitse hankalia malleja. Levy on helppo tehdä. Se kestää hyvin lämpöä ja on vahva.

Yksikerroksiset alumiinipiirilevyt toimivat LED-valoissa, tehomoduuleissa ja auton antureissa. Niihin voi laittaa osia helposti. Alumiinipohja siirtää lämmön nopeasti pois. Tämä estää osia kuumenemasta liikaa. Ylikuumenemisesta aiheutuu vähemmän ongelmia. Jos haluat levyn, joka toimii hyvin suuritehoisissa tehtävissä, yksikerroksiset alumiinipiirilevyt ovat fiksu valinta.

Yksikerroksisten alumiinipiirilevyjen tärkeimmät edut:

  • Yksinkertaisen rakenteen ansiosta ne on helppo rakentaa

  • Kustannukset ovat alhaisemmat kuin levyt, joissa on enemmän kerroksia

  • Siirtää lämpöä hyvin pois peruspiireissä

  • Kova ja vahva koviin paikkoihin

Vinkki: Käytä yksikerroksisia alumiinipiirilevyjä LED-nauhoihin ja virtamuuntimiin. Ne kestävät pitkään ja toimivat hyvin.

Kaksikerroksinen

Kaksikerroksiset alumiinipiirilevyt ovat tarkoitettu vaikeampia piirejä varten. Näissä levyissä on kaksi kuparikerrosta. Kuparikerrosten välissä on dielektrinen aine. Alumiinipohja on alareunassa. Voit lähettää signaaleja molemmille puolille. Tämä antaa sinulle enemmän tapoja suunnitella piirilevyäsi.

Kaksikerroksisten alumiinisten piirilevyjen ansiosta voit laittaa enemmän osia levylle. Et menetä hyvää lämmönhallintaa. Ylimääräinen kupari auttaa virran ja signaalien kanssa. Kaksikerroksisia alumiinipiirilevyjä on tehtaan ohjaimissa, autojen elektroniikassa ja kehittyneissä LED-ajureissa.

Kaksikerroksisten alumiinipiirilevyjen edut:

  • Lisää tapoja yhdistää osia vaikeissa piireissä

  • Voidaan asentaa enemmän osia kehittyneisiin malleihin

  • Kaksi kuparikerrosta auttaa siirtämään lämpöä paremmin

  • Sopii hyvin pinta-asennettaviin ja läpireikäisiin osiin.

Saat hyvän hinnan ja vahvan suorituskyvyn yhdistelmän. Kaksikerroksiset alumiinipiirilevyt auttavat sinua tekemään laitteita, joissa on enemmän ominaisuuksia.

Monikerroksinen

Monikerroksiset alumiinipiirilevyt ovat vaikeimpia tehtäviä varten. Näissä levyissä on kolme tai useampia kuparikerroksia. Kerrosten välissä on dielektrisiä materiaaleja. Alumiinipohja pitää kaiken yhdessä. Voit lähettää monia signaaleja ja virtajohtoja. Monikerroksiset alumiinipiirilevyt käsittelevät nopeita piirejä ja suuria tehokuormia.

Monikerroksisia alumiinipiirilevyjä käytetään puhelimissa, virtalähteissä ja lääketieteellisissä työkaluissa. Ylimääräiset kerrokset pitävät virran ja signaalit erillään toisistaan. Tämä vähentää kohinaa ja saa levyn toimimaan paremmin. Alumiinipohja pitää levyn viileänä, vaikka siinä olisi paljon osia.

Miksi valita monikerroksiset alumiinipiirilevyt?

  • Hyvä koville ja pakatuille radoille

  • Parempi lämmönsäätö vahvoille laitteille

  • Vähemmän sähköistä kohinaa ja paremmat signaalit

  • Vahva tuki raskaille osille

Tyyppi

Kerrokset

Tyypilliset käyttötapaukset

Lämpötehokkuus

Kustannukset

Yksikerroksinen

1

LED-nauhat, tehomoduulit

Hyvä

Matala

Kaksikerroksinen

2

Teollisuuden ohjauslaitteet, autoteollisuus

Parempi

Medium

Monikerroksinen

3+

Televiestintä, lääketiede, virtalähteet

Paras

Korkeampi

Huomautus: Monikerroksiset alumiinipiirilevyt antavat huippusuorituskyvyn kovalle ja tehokkaalle elektroniikalle. Ne toimivat hyvin ja pysyvät viileinä.

Valitse oikea alumiininen PCB-tyyppi projektiisi. Saat parempia tuloksia, kun valitset tarpeisiisi parhaiten sopivan levyn.

Joustava

Joustavat alumiinipiirilevyt mahdollistavat uudenlaisten laitteiden valmistamisen. Nämä levyt voivat taipua ja vääntyä, mutta eivät rikkoutua. Niitä käytetään, kun tila on pieni tai levyn on liikuttava. Joustavilla alumiinipiirilevyillä on metalliydinpiirilevyjen edut ja ne voivat taipua.

Joustavia alumiinipiirilevyjä on LED-nauhoissa ja puettavissa tuotteissa. Niitä on myös auton valoissa. Näiden levyjen avulla voit tehdä muotoja, joita jäykät levyt eivät pysty tekemään. Voit kietoa ne kulmien ympärille tai sovittaa ne kaareviin kohtiin. Tämä auttaa sinua tekemään siistejä ja hyödyllisiä malleja.

Joustavien alumiinipiirilevyjen tärkeimmät ominaisuudet:

  • Ohut ja kevyt rakenne

  • Siirtää lämpöä hyvin jäähdytyksen parantamiseksi

  • Voi taipua, taittua tai vääntyä rikkoutumatta.

  • Pysyy vahvana tärinää ja kolhuja vastaan

Vihje: Jos laitteesi liikkuu tai sillä on erikoinen muoto, käytä joustavaa alumiinipiirilevyä. Saat sekä taivutuksen että hyvän lämmönhallinnan.

Joustavilla alumiinipiirilevyillä on ohut alumiinipohja. Niissä käytetään erityistä joustavaa dielektristä kerrosta. Kuparikerros on sen päällä kuten muidenkin alumiinipiirilevyjen. Joustava dielektrinen aine antaa levyn taipua ja siirtää silti lämpöä pois. Näitä levyjä käytetään siellä, missä tavalliset piirilevyt murtuisivat tai rikkoutuisivat.

Tässä on taulukko, joka osoittaa, miten joustavat alumiinipiirilevyt eroavat jäykistä alumiinipiirilevyistä:

Ominaisuus

Joustava alumiini PCB

Jäykkä alumiini PCB

Joustavuus

Voi taipua ja vääntyä

Pysyy tasaisena

Lämmönhallinta

Erinomainen

Erinomainen

Paino

Kevyempi

Raskaampi

Yleiset käyttötarkoitukset

Puettavat laitteet, LEDit

Virtalähteet

Voit juottaa osia joustaviin alumiinipiirilevyihin kuten jäykkiin levyihin. Joustava rakenne ei tee levystä heikkoa tai menetä lämmönhallintaa. Saat saman vahvan piirilevyn ja enemmän suunnittelutapoja.

Joustavat alumiinipiirilevyt auttavat sinua korjaamaan uuden elektroniikan ongelmia. Voit tehdä laitteista pienempiä, kevyempiä ja kestävämpiä. Nämä levyt toimivat hyvin tuotteissa, jotka liikkuvat tai joiden on mahduttava outoihin paikkoihin.

Huomautus: Tarkista aina, kuinka paljon taivutat taipuisaa alumiinipiirilevyä. Jos taivutat liikaa, voit vahingoittaa levyä tai osia.

Hybridi

Hybridialumiinipiirilevyt antaa sinulle kahdenlaisia ominaisuuksia. Sekoitat eri materiaaleja saadaksesi haluamasi. Useimmissa hybridi-alumiinipiirilevyissä käytetään alumiinipohjaa ja muita piirikerroksia, kuten FR-4:ää tai joustavaa polyimidiä. Tämä yhdistelmä auttaa tasapainottamaan hintaa, lujuutta ja jäähdytystä.

Käytät hybridialumiinipiirilevyä, kun tarvitset hyvää jäähdytystä yhdessä paikassa ja normaaleja piirejä toisessa paikassa. Laitat esimerkiksi teho-osat alumiinipuolelle ja signaaliosat FR-4-puolelle. Näin säästät rahaa ja tilaa.

Hybridialumiinipiirilevyjen edut:

  • Mukautettu jäähdytys eri levyn osille

  • Kustannuksiltaan edullisempi kuin täysalumiiniset monikerroslevyt

  • Lisää tapoja suunnitella kovia piirejä

  • Hyvä sekasignaali- ja tehotehtäviin

Hybridialumiinipiirilevyjä näkee virtalähteissä ja autojen ohjausyksiköissä. Niitä on myös LED-ajureissa. Näiden piirilevyjen avulla voit käsitellä suuria tehoja ja herkkiä signaaleja yhdellä piirilevyllä.

Tässä on joitakin yleisiä hybridi alumiini PCB tyyppejä:

  • Alumiinipohja, jonka päällä on FR-4-kerroksia

  • Alumiinipohja, jossa on joustavat polyimidikerrokset

  • Alumiinipohja, jossa on sekä jäykkiä että joustavia osia

Vihje: Käytä hybridi alumiinipiirilevyjä, kun tarvitset vahvaa jäähdytystä ja kehittyneitä piirin ominaisuuksia. Saat levyn, joka sopii tarpeisiisi.

Hybridialumiinipiirilevyt auttavat sinua tekemään älykkäämpää ja parempaa elektroniikkaa. Voit korjata vaikeita ongelmia lämmön ja tilan avulla. Nämä levyt auttavat sinua rakentamaan parempia tuotteita nykypäivän teknologiamaailmaan.

Sovellukset

Applications
Kuvalähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: Kuvan lähde: unsplash

Tehoelektroniikka

Tehoelektroniikka ovat laitteissa, jotka muuttavat tai ohjaavat sähköä. Tällaisia ovat esimerkiksi virtalähteet, jännitteensäätimet ja moottorinohjaimet. Nämä piirit voivat kuumentua hyvin nopeasti. Jos et jäähdytä niitä, laite saattaa lakata toimimasta tai toimia huonosti. Alumiiniset piirilevyt auttavat tähän ongelmaan. Metallipohja vie lämmön pois teho-osista. Tämä pitää laitteesi toiminnassa pidempään ja turvallisemmin.

Monet insinöörit valitsevat alumiinisia piirilevyjä tehoelektroniikkaan. Ne ovat hyviä suurille virroille ja jännitteille. Niitä käytetään aurinkovaihtosuuntaajissa, akkulatureissa ja suurissa tehomoduuleissa. Vahva pohja pitää painavat osat eikä se taivu helposti. Voit käyttää näitä levyjä kovissa paikoissa, kuten tehtaissa tai ulkona.

Vinkki: Kun teet tehoelektroniikkaa, käytä levyä, joka jäähtyy nopeasti. Näin piirisi pysyvät turvallisina ja laitteesi kestää pidempään.

LED-valaistus

LED-valojen on pysyttävä viileinä toimiakseen hyvin. Kirkkaat LEDit tuottavat paljon lämpöä. Jos et siirrä tätä lämpöä pois, LEDit voivat himmentyä tai rikkoutua. Alumiiniset piirilevyt auttaa pitämään LEDit viileinä. Metallipohja levittää lämpöä ulos ja poispäin LEDeistä.

Alumiinipiirilevyjä on katuvaloissa, auton ajovaloissa ja näytöissä. Näiden levyjen avulla voit sijoittaa enemmän LED-valoja pieneen tilaan. Saat kirkkaat valot, jotka kestävät pitkään. Juotosmaski pitää kuparin turvassa ja tekee levystä kauniin näköisen. Voit valita valkoisen juotosmaskin, joka heijastaa enemmän valoa ja auttaa jäähdytyksessä.

Tässä on taulukko, josta käy ilmi, miten alumiinipiirilevyt auttavat eri tavoin.:

Sovellusalue

Alumiinipiirilevyjen hyöty

LED-valaistus

Siirtää lämpöä kirkkailta LED-valaisimilta, joten ne kestävät pidempään.

Autoteollisuuden elektroniikka

Auttaa sähköautojen akkuja käsittelemään yli 100 W:n lämpöä.

Uusiutuva energia

Käytetään aurinkovaihtosuuntaajissa virtapiirien jäähdyttämiseen.

Teollinen automaatio

Tekee laudoista vahvoja kuumissa paikoissa.

Huomautus: Jos haluat LED-valojen olevan kirkkaita ja kestäviä, käytä alumiinipiirilevyjä. Ne jäähtyvät paremmin eivätkä vioitu yhtä paljon.

Autoteollisuus

Alumiinipiirilevyjä on monissa autojen elektroniikkalaitteissa. Nykyaikaisissa autoissa on enemmän antureita, valoja ja ohjausyksiköitä. Nämä osat tarvitsevat piirilevyjä, jotka kestävät kuumuutta, tärinää ja kolhuja. Alumiiniset piirilevyt tarjoavat tarvitsemasi jäähdytyksen ja lujuuden.

Sähköautoissa käytetään alumiinisia piirilevyjä akkujärjestelmissä. Nämä levyt käsittelevät yli 100 watin lämpöä. Metallipohja pitää levyn viileänä ja turvallisena. Alumiinipiirilevyjä käytetään myös ajovaloissa, jarruvaloissa ja kojelaudoissa. Levy ei taivu tai rikkoudu kolhuista tai tärinästä.

Autosi elektroniikka toimii hyvin, eikä se säröile, kun se kuumenee tai kylmenee. Voit luottaa siihen, että autosi toimii kesällä ja talvella.

Vinkki: Käytä auton elektroniikassa levyä, joka pysyy viileänä ja vahvana. Alumiiniset piirilevyt auttavat autoasi toimimaan turvallisesti ja hyvin.

Teollisuuslaitteet

Alumiinipiirilevyjä on monissa tehdaskoneissa. Nämä levyt auttavat koneita toimimaan hyvin ja kestämään pidempään. Tehtaiden koneet käyvät monta tuntia päivässä. Ne voivat kuumentua hyvin kuumiksi, jos niitä käytetään pitkään. Jos kuumuutta ei hallita, koneet saattavat pysähtyä tai rikkoutua.

Alumiiniset piirilevyt auttavat hallitsemaan koneiden lämpöä. Metallipohja siirtää lämmön pois teho-osista. Tämä pitää koneet turvallisina ja toimivina. Alumiinipiirilevyjä näkee moottorinohjaimissa ja virtamuuntajissa. Niitä on myös automaatiojärjestelmissä. Nämä levyt estävät koneita kuumenemasta liikaa ja vikaantumasta.

Monissa koneissa käytetään suuritehoista elektroniikkaa. Esimerkiksi alumiinisia piirilevyjä on:

  • Robottikäsivarret

  • Kuljetushihnat

  • Tehtaiden virtalähteet

  • Hitsauskoneet

  • Tehtaissa käytettävät valot

Nämä koneet tarvitsevat vahvoja piirilevyjä. Alumiiniset piirilevyt eivät rikkoudu tärinästä tai kolhuista. Metallipohja pitää piirilevyn tasaisena ja sitkeänä. Sinun ei tarvitse huolehtia halkeamista tai katkenneista linjoista. Koneesi pysyvät toiminnassa kovissakin paikoissa.

Vinkki: Jos haluat, että koneesi kestävät pidempään ja pysähtyvät vähemmän, valitse ohjauslevyiksi alumiinipiirilevyjä.

Alumiiniset piirilevyt tekevät koneista myös turvallisempia. Levyt kestävät suuria virtoja ja jännitteitä. Dielektrinen kerros pitää kuparin ja metallin erillään toisistaan. Tämä estää oikosulut ja pitää työntekijät turvassa.

Tässä on taulukko, josta käy ilmi, miten alumiiniset piirilevyt auttavat koneita:

Ominaisuus

Hyöty teollisuuslaitteille

Korkea lämmönjohtavuus

Estää teho-osien ylikuumenemisen

Vahva mekaaninen pohja

Ei rikkoudu ravistelusta

Hyvä sähköinen eristys

Pysäyttää oikosulut

Pitkä käyttöikä

Säästää rahaa korjauksissa

Voit tehdä pienempiä ja kevyempiä ohjauslevyjä alumiinipiirilevyillä. Näillä levyillä voit sijoittaa enemmän osia pieneen tilaan. Sinun ei tarvitse huolehtia lämmön muodostumisesta. Tämä säästää tilaa koneissa ja ohjauskoteloissa.

Alumiiniset piirilevyt auttavat myös täyttämään turvallisuussäännöt. Monissa tehtaissa tarvitaan koneita, jotka toimivat kuumissa tai likaisissa paikoissa. Juotosmaski pitää kuparin turvassa pölyltä ja vedeltä. Silkkipaino antaa selkeät merkinnät helppoa kiinnitystä varten.

Jos haluat hyvin toimivia ja turvallisia koneita, käytä alumiinipiirilevyjä. Saat parempia tuloksia, vähemmän pysähdyksiä ja säästät rahaa. Koneesi toimivat paremmin puolestasi!

Valmistus

Materiaalin valmistelu

Alumiinisen piirilevyn tekeminen alkaa oikeiden materiaalien hankkimisella. Levyä varten tarvitaan kolme pääkerrosta. Nämä ovat kuparifolio, lämpöä johtava dielektrinen aine ja alumiinipohja. Jokainen kerros on tärkeä levyn toiminnan kannalta.

  • Kuparifolio: Valitse kuparin paksuus sen mukaan, kuinka paljon virtaa piiri tarvitsee. Paksumpi kupari voi kuljettaa enemmän virtaa ja auttaa siirtämään lämpöä pois.

  • Dielektrinen kerros: Tämä kerros menee kuparin ja alumiinin väliin. Sen on siirrettävä lämpöä hyvin ja estettävä sähkön vuotaminen. Useimmat valmistajat käyttävät tässä erityistä hartsia tai polymeeriä.

  • Alumiininen pohja: Valitse alumiininen pohja, koska se on vahva ja siirtää lämmön pois kuumista kohdista. Pohjassa on usein suojus naarmujen ja ruosteen estämiseksi.

Kaikki materiaalit on pidettävä puhtaina, eikä niissä saa olla likaa tai öljyä. Kaikki pöly voi aiheuttaa ongelmia myöhemmin prosessin aikana. Sinun on myös leikattava alumiinipohja oikean kokoiseksi levyäsi varten. Tämä vaihe auttaa tekemään vahvan ja luotettavan piirilevyn.

Vinkki: Tarkista aina alumiinipohjan ja kuparifolion laatu. Hyvät materiaalit auttavat levyäsi kestämään pidempään ja käsittelemään lämpöä paremmin.

Kuvion siirto

Kuviosiirrossa piirisuunnitelmasi viedään kuparikerrokselle. Tämä vaihe tekee sähkölle reitit levylle.

  1. Levitä fotoresistiä: Peität kuparin kalvolla, joka reagoi valoon.

  2. Altistetaan UV-valolle: Laitat piirikuvion sisältävän maskin levyn päälle. UV-valo paistaa maskin läpi ja kovettaa kalvon sinne, missä kuparin halutaan pysyvän.

  3. Kehitä kuvio: Levy pestään pehmeän kalvon poistamiseksi. Vain suunnittelemasi osat pysyvät turvassa.

Seuraavaksi poistat ylimääräisen kuparin. Suojatuista osista tulee osien jälkiä ja tyynyjä. Tässä vaiheessa on oltava varovainen. Jos jätät liikaa kuparia, saat oikosulkuja. Jos poistat liikaa, jäljet voivat katketa.

Huomautus: Alumiiniset piirilevyt vaativat erityistä varovaisuutta kuvionsiirrossa. Alumiinipohja voi heijastaa valoa, joten sinun on käytettävä oikeita asetuksia.

Laminointi & kovettuminen

Laminointi liimaa kaikki kerrokset yhteen. Pinoat kuparin, dielektrisen ja alumiinipohjan oikeassa järjestyksessä. Sitten ne puristetaan lämmön ja paineen avulla yhdeksi levyksi.

  • Dielektrinen aine sulaa hieman ja täyttää mahdolliset välit.

  • Kupari ja alumiini tarttuvat tiukasti dielektriseen aineeseen.

  • Koko pino jäähtyy ja siitä tulee vahva, tasainen levy.

Kovettamalla varmistetaan, että dielektrinen aine on kovettunut kokonaan. Levyä lämmitetään tiettyyn lämpötilaan tietyn ajan. Tämä vaihe lukitsee tarvitsemasi lämmön ja sähköiset ominaisuudet.

Laminoinnin aikana ei saa muodostua ilmakuplia tai aukkoja. Nämä ongelmat voivat haitata levyn lämmönkestävyyttä ja aiheuttaa sen myöhemmän pettämisen. Hyvä laminointi antaa sinulle levyn, joka kestää lämpöä ja rasitusta.

Vinkki: Tarkista levyt aina laminoinnin jälkeen. Etsi taipumia, kuplia tai heikkoja kohtia. Hyvin laminoitu alumiininen piirilevy toimii paremmin ja kestää pidempään.

Poraus ja metallointi

Poraus ja metallointi ovat tärkeitä vaiheita alumiinipiirilevyjen valmistuksessa. Tarvitset reikiä osien asettamista ja kerrosten yhdistämistä varten. Nämä vaiheet auttavat levyäsi toimimaan hyvin ja kestämään pidempään.

Porausprosessi

Ensin porataan reiät piirilevykerrosten läpi. Reikien avulla voit lisätä osia ja tehdä liitäntöjä. Alumiiniset piirilevyt vaativat erityistä varovaisuutta porauksessa. Metallipohja on kovempi kuin muut piirilevymateriaalit. Sinun on käytettävä teräviä poranteriä ja käytettävä oikeaa nopeutta. Jos poraat liian nopeasti, saatat vahingoittaa kuparia tai tehdä karheita reunoja.

Alumiinipiirilevyissä on kahdenlaisia reikiä:

  • Läpiviennit mennä koko laudan läpi. Niitä käytetään isoihin osiin, kuten liittimiin.

  • Hartsieristetyt reiät sisällä on hartsia. Hartsi estää reikää koskemasta alumiinipohjaan. Tämä estää oikosulut ja pitää laudan turvallisena.

Vinkki: Tarkista aina kunkin reiän koko ja paikka ennen porausta. Hyvät reiät auttavat levyäsi toimimaan paremmin.

Metallointiprosessi

Porauksen jälkeen reikien sisälle lisätään metallia. Tätä vaihetta kutsutaan metalloinniksi. Reikien seinämät päällystetään kuparilla. Metallointi yhdistää ylimmän kuparikerroksen pohjaan tai muihin kerroksiin. Näin saadaan vahvat reitit signaaleille ja virralle.

Metallointiprosessissa on kolme päävaihetta:

  1. Puhdistus: Puhdista reiät pölyn ja öljyn poistamiseksi.

  2. Aktivointi: Reiän seinämät käsitellään kemikaaleilla, jotta kupari tarttuu.

  3. Galvanointi: Käytät sähköä kuparin laittamiseen reikien sisään.

Alumiiniset piirilevyt vaativat erityistä huolellisuutta metalloinnin aikana. Hartsilla eristettyjen reikien on pysyttävä peitettyinä. Jos kupari koskettaa alumiinipohjaa, voi syntyä oikosulkuja. Sinun on tarkistettava jokainen reikä, että kupari on kunnossa ja ettei siinä ole aukkoja.

Tässä on taulukko, josta käy ilmi, miten tavalliset ja hartsieristetyt reiät eroavat toisistaan:

Reiän tyyppi

Käytetty

Tarvittava eristys

Metallisoinnin haaste

Standardi Läpireikä

FR-4, yksinkertaiset PCB:t

Ei

Helppo kuparointi

Hartsieristetty

Alumiiniset piirilevyt

Kyllä

Huolellinen hartsin levitys

Miksi porauksella ja metallisoinnilla on merkitystä

Tarvitset huolellista porausta ja hyvää metallointia vahvan alumiinisen piirilevyn aikaansaamiseksi. Nämä vaiheet auttavat levyäsi käsittelemään lämpöä, virtaa ja tärinää. Jos jätät huolellisen työn väliin, levysi saattaa rikkoutua aikaisin.

Huomautus: Hyvä poraus ja metallointi tekevät alumiinipiirilevystäsi turvallisemman ja toimivamman. Valitse aina ammattitaitoisia tekijöitä parhaita levyjä varten.

Vertailu

Alumiinipiirilevyt vs FR-4

FR-4-piirilevyjä on paljon elektroniikassa. FR-4 käyttää lasikuitua ja epoksia. Nämä levyt ovat hyviä pienitehoisiin töihin. Alumiinipiirilevyissä on metallipohja. Metallipohja siirtää lämpöä pois paljon nopeammin. Tämä tarkoittaa parempaa jäähdytystä ja vahvempia levyjä.

FR-4-levyt voivat kuumentua ja taipua. Alumiinipiirilevyt pysyvät litteinä ja vahvoina kuumina. Voit käyttää alumiinipiirilevyjä paikoissa, joissa on paljon ravistelua tai kuumuutta. FR-4-levyt maksavat vähemmän yksinkertaisissa töissä. Alumiinipiirilevyt maksavat enemmän, mutta kestävät pidempään kovissa paikoissa.

Seuraavassa taulukossa esitetään tärkeimmät erot:

Ominaisuus

Alumiiniset piirilevyt

FR-4 PCB:t

Perusmateriaali

Alumiini

Lasikuitu/Epoksi

Lämmönjohtavuus

Korkea

Matala

Mekaaninen lujuus

Vahva

Kohtalainen

Kustannukset

Medium

Matala

Paras käyttö

Suuritehoiset, kuumat kohdat

Yleinen elektroniikka

Vinkki: Valitse alumiiniset piirilevyt tehoelektroniikkaa tai LED-valoja varten. Ne hallitsevat lämpöä paremmin ja kestävät pidempään.

Alumiinipiirilevyt vs. kuparipohjaiset

Kuparipohjaisissa piirilevyissä käytetään kuparia pohjana. Nämä levyt käsittelevät lämpöä ja sähköä erittäin hyvin. Ne toimivat parhaiten korkeissa lämpötiloissa ja nopeissa piireissä. Alumiiniset piirilevyt viilentyvät hyvin keskilämpötiloille ja maksavat vähemmän.

Alumiiniset piirilevyt säästävät rahaa ja ovat kevyempiä. Kuparipohjaiset piirilevyt ovat raskaampia ja kalliimpia. Käytä kuparipohjaisia piirilevyjä parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi. Alumiinipohjaiset piirilevyt ovat hyviä halvemmissa projekteissa ja monissa tehoelektroniikassa.

Seuraavassa taulukossa vertaillaan näitä kahta tyyppiä:

Ominaisuus

Alumiiniset piirilevyt

Kupariset PCB:t

Kustannukset

Yleensä edullisempi

Kalliimpi

Paino

Kevyempi

Raskaampi

Lämmönhallinta

Hyvä kohtalaisille lämpötiloille

Ylivoimainen korkeissa lämpötiloissa

Sähköinen suorituskyky

Riittävä moniin sovelluksiin

Ylivoimainen, parempi korkean suorituskyvyn kannalta

  • Alumiinipiirilevyjen avulla voit säästää rahaa ja tehdä kevyempiä laitteita.

  • Kuparipiirilevyt antavat paremman suorituskyvyn erittäin kovissa töissä.

Huomautus: Valitse kuparipohjaiset piirilevyt parhaaseen sähkö- ja lämmönsäätöön. Käytä alumiinipiirilevyjä useimpiin virta- ja valaistustehtäviin.

Alumiinipiirilevyt vs. Keraamiset

Keraamisissa piirilevyissä käytetään erikoismateriaaleja, kuten alumiinioksidia tai alumiininitridiä. Nämä levyt käsittelevät erittäin suurta lämpöä ja eristävät sähköä hyvin. Keraamisia piirilevyjä käytetään ilmailu- ja avaruusalalla sekä lääketieteellisissä ja sotilaslaitteissa. Alumiiniset piirilevyt hallitsevat hyvin lämpöä ja maksavat vähemmän.

Keraamiset piirilevyt kestävät kemikaaleja ja toimivat vaikeissa paikoissa. Ne maksavat paljon enemmän kuin alumiinipiirilevyt. Käytä keraamisia piirilevyjä vaikeimpiin töihin. Alumiinipiirilevyt sopivat hyvin useimpiin virta- ja valaistustarpeisiin.

Seuraavassa taulukossa vertaillaan kaikkia kolmea tyyppiä:

Ominaisuus

Alumiiniset piirilevyt

Kuparipohjaiset PCB:t

Keraamiset piirilevyt

Kustannukset

Medium

Korkea

Erittäin korkea

Paino

Valo

Raskas

Valo

Lämmönjohtavuus

Korkea

Erittäin korkea

Korkein

Sähköeristys

Hyvä

Hyvä

Erinomainen

Paras käyttö

Virta, LEDit

Korkean suorituskyvyn

Äärimmäiset ympäristöt

Vinkki: Valitse keraamiset piirilevyt äärimmäistä kuumuutta ja kemikaaleja varten. Käytä alumiinipiirilevyjä useimpiin töihin, joissa tarvitaan hyvää jäähdytystä ja vahvoja levyjä.

Valintavinkkejä

Oikean piirilevyn valitseminen auttaa projektiasi toimimaan hyvin. Sinun on valittava tarpeisiisi sopiva piirilevy. Seuraavassa on muutamia helppoja vinkkejä parhaan piirilevyn valitsemiseen. alumiininen PCB.

1. Tunne lämpövaatimuksesi

Mieti, kuinka paljon lämpöä virtapiirisi tuottaa. Alumiiniset piirilevyt ovat loistavia lämmön nopeaan siirtämiseen. Jos levysi kuumenee, kuten LED-valoissa tai tehoelektroniikassa, käytä alumiiniset piirilevyt. Ne pitävät osat viileinä ja auttavat niitä kestämään pidempään.

Vinkki: Valitse alumiiniset piirilevyt jos lauta kuumenee tai jos tavallisilla laudoilla on lämpöongelmia.

2. Tarkista budjetti

Alumiiniset piirilevyt maksaa enemmän kuin FR-4-levyt. Ne maksavat vähemmän kuin kupariset tai keraamiset piirilevyt. Jos haluat hyvän jäähdytyksen ja lujuuden mutta haluat säästää rahaa, valitse alumiiniset piirilevyt. Yksinkertaisiin töihin FR-4 saattaa riittää. Erittäin kuumissa tai erikoisissa töissä saatat tarvita kuparia tai keraamista.

3. Mieti hallituksen rakennetta

Voit valita yksikerroksisen, kaksikerroksisen tai monikerroksisen. alumiiniset piirilevyt. Yksikerroksiset levyt ovat hyviä helppoihin piireihin. Kaksi- ja monikerroksisiin levyihin mahtuu enemmän osia ja ne soveltuvat vaikeampiin tehtäviin. Joustavat ja hybridilevyt alumiiniset piirilevyt ovat hyviä erikoismuotoisille tai sekalaisille piirteille.

Levytyyppi

Paras käyttötapaus

Tärkein hyöty

Yksikerroksinen

LED-nauhat, tehomoduulit

Yksinkertainen, edullinen

Kaksikerroksinen

Autoteollisuus, ohjauslaitteet

Lisää yhteyksiä

Monikerroksinen

Televiestintä, lääketiede, sähkö

Monimutkainen, suuritehoinen

Joustava/hybridi

Puettavat tuotteet, mukautetut muodot

Taivutukset, räätälöity suunnittelu

4. Harkitse mekaanista lujuutta

Jos laite tärisee, siihen törmätään tai se on ulkona, käytä alumiiniset piirilevyt. Metallinen pohja pitää levyn tasaisena ja vahvana. Saat parempia tuloksia autoissa, tehtaissa tai ulkovaloissa.

5. Katso sähköistä suorituskykyä

Alumiiniset piirilevyt ovat hyviä suurille virroille ja tehoille. Jos tarvitset nopeita signaaleja tai korkeaa jännitettä, tarkista kuparin paksuus ja dielektrinen kerros. Paksumpi kupari ja ohut dielektrinen kerros auttavat tehon ja lämmön suhteen.

6. Tarkista hakemuksesi

Valitse työhösi sopiva piirilevy. Käytä LED-valoissa valkoista juotosmaskia, joka heijastaa enemmän valoa. Keskity virtalähteissä jäähdytykseen ja vahvoihin liitäntöihin. Valitse autoja tai tehdaslaitteita varten piirilevyjä, joissa on lisäsuojaus.

Huom: Keskustele aina piirilevyvalmistajan kanssa siitä, mitä tarvitset. He voivat auttaa sinua valitsemaan oikeat materiaalit ja levytyypin sinun piirilevyihisi. alumiininen PCB.

Jos noudatat näitä vinkkejä, voit valita parhaan alumiininen PCB projektia varten. Laitteesi toimivat paremmin, kestävät pidempään ja kärsivät vähemmän lämpö- tai vaurio-ongelmista. Hyvät piirilevyvalinnat auttavat projektejasi onnistumaan joka kerta.

Suunnitteluvinkkejä

Kiinnitys & reiät

Sinun on suunniteltava kiinnitys ja reiät huolellisesti, kun suunnittelet alumiinipiirilevyä. Metallipohja tekee poraamisesta erilaista kuin tavallisilla levyillä. Sinun on käytettävä hartsieristettyjä reikiä sähköisten oikosulkujen estämiseksi. Nämä reiät pitävät komponentit turvassa ja levyn luotettavana.

Kun sijoitat kiinnitysreikiä, mieti, mihin kiinnität piirilevyn. Laita reiät lähelle reunoja vahvan tuen saamiseksi. Käytä vakiokokoja ruuveissa ja kiinnikkeissä. Näin voit sovittaa piirilevyn helposti koteloihin tai kehyksiin.

Seuraavassa on muutamia vinkkejä alumiinipiirilevyjen asennukseen ja reikiin:

  • Käytä hartsieristettyjä läpivientireikiä komponenttien johtoja varten.

  • Asennusreiät on sijoitettava tasaisesti, jotta levy ei taivu.

  • Vältä reikien sijoittamista liian lähelle kuparijälkiä.

  • Tarkista jokaisen reiän koko ja sijainti ennen valmistusta.

Vinkki: Piirilevyn suunnittelutiedostoihin on aina merkittävä kiinnitysreiät selvästi. Tämä auttaa valmistajaa poraamaan ne oikeaan paikkaan.

Hyvä asennussuunnitelma pitää alumiinisen piirilevyn vahvana ja turvallisena. Vähennät halkeamien ja oikosulkujen riskiä.

Thermal Path

Sinun on luotava selkeä lämpöreitti alumiinisessa PCB-suunnittelussa. Lämpöreitti siirtää lämmön pois kuumista komponenteista. Jos et suunnittele tätä polkua, levysi voi ylikuumentua.

Aloita sijoittamalla lämpöä tuottavat osat lähelle alumiinipohjaa. Käytä leveitä kuparijälkiä lämmön siirtämisen helpottamiseksi. Pidä lämpöreitti lyhyenä ja suorana. Tämä auttaa levyäsi jäähtymään nopeammin.

Tässä on yksinkertainen tarkistuslista lämpöreittien suunnittelua varten:

  1. Aseta virtakomponentit alumiinisen pohjan lähelle.

  2. Käytä paksua kuparia lämmönsiirron parantamiseksi.

  3. Yhdistä kuumia pisteitä suuriin kuparialueisiin.

  4. Vältä lämpöreitin tukkimista muilla osilla.

Lämpöreitin ominaisuus

Miksi sillä on merkitystä

Leveät kuparijäljet

Siirtää lämpöä nopeasti

Lyhyt polun pituus

Vähentää lämmön kertymistä

Suora yhteys

Parantaa jäähdytyksen tehokkuutta

Huomautus: Alumiinipiirilevyjen hyvä lämmönhallinta auttaa laitteita kestämään pidempään ja toimimaan paremmin.

Voit käyttää lämpöläpivientejä kuparikerroksen ja alumiinipohjan yhdistämiseen. Nämä läpiviennit antavat lämmölle enemmän tapoja poistua. Tarkista lämpöreitit aina suunnittelukatselmusten aikana.

Reititys ja maadoitus

Tarvitset älykästä reititystä ja maadoitusta vahvaa alumiinipiirilevyä varten. Reititys tarkoittaa sitä, miten asetat kuparijäljet. Maadoitus pitää signaalit turvassa kohinalta.

Pidä jäljet lyhyinä ja leveinä voimalinjojen kohdalla. Tämä alentaa vastusta ja auttaa lämmön kanssa. Älä ylitä jälkiä kiinnitysreikien tai terävien reunojen yli. Tämä estää vaurioita kokoonpanon aikana.

Käytä maadoituksessa kiinteää maatasoa, jos mahdollista. Liitä kaikki maadoituspisteet tähän tasoon. Tämä vähentää sähköistä kohinaa ja parantaa turvallisuutta.

Seuraavassa on joitakin parhaita käytäntöjä reititystä ja maadoitusta varten:

  • Käytä leveitä jälkiä suurten virtojen reittejä varten.

  • Pidä signaalijohdot erillään tehojohdoista.

  • Aseta maadoituskanavat herkkien komponenttien läheisyyteen.

  • Vältä jyrkkiä käännöksiä jälkiä stressin vähentämiseksi.

Reititys & maadoitus Vihje

Alumiinipiirilevyjen hyöty

Kiinteä maataso

Vähentää melua ja parantaa turvallisuutta

Laajat tehojäljet

Kestää enemmän virtaa, vähemmän lämpöä

Maadoituskanavat

Parantaa signaalin vakautta

Vinkki: Tarkista reititys ja maadoitus ennen kuin lähetät suunnitelmasi valmistajalle. Hyvä layout auttaa alumiinipiirilevyäsi toimimaan paremmin todellisissa olosuhteissa.

Suorituskyky ja luotettavuus paranevat, kun noudatat seuraavia ohjeita. suunnitteluvihjeitä alumiinisille PCB:ille.

Dielektrinen paksuus

Dielektrinen paksuus on tärkeää alumiinisen piirilevyn toiminnan kannalta. Se vaikuttaa siihen, miten levy käsittelee lämpöä ja sähköä. Sinun on valittava oikea paksuus projektiisi. Dielektrinen kerros sijaitsee kuparin ja alumiinipohjan välissä. Tämä kerros pitää kuparin ja metallin erillään toisistaan. Se auttaa myös siirtämään lämpöä pois kuumista kohdista.

Jos käytät ohutta dielektristä kerrosta, lämpö poistuu kuparista nopeammin. Tämä auttaa levyä jäähtymään nopeasti. Ohuet kerrokset myös helpottavat lämmön siirtymistä. Laitteet, kuten LED-valot tai virtalähteet, toimivat paremmin vähemmällä lämmöllä.

Paksu dielektrinen kerros lisää sähköeristystä. Tämä tarkoittaa, että levysi kestää korkeampia jännitteitä turvallisesti. Saatat tarvita paksumman kerroksen korkeajännitteisiin tai lisäturvallisuuteen. Paksut kerrokset kuitenkin hidastavat lämmön nopeaa siirtymistä. Levy voi kuumentua, jos dielektrinen kerros on liian paksu.

Lämmönsiirron ja sähköturvallisuuden on oltava tasapainossa. Seuraavassa on taulukko, joka osoittaa erot:

Dielektrinen paksuus

Lämmönjohtavuus

Sähköeristys

Paras käyttötapaus

Ohut (50-100μm)

Korkea

Kohtalainen

Suuritehoinen LED-virtalähde

Keskikokoinen (100-150μm)

Hyvä

Hyvä

Yleinen elektroniikka

Paksu (150-200μm)

Kohtalainen

Korkea

Korkeajännite, turvapiirit

Vinkki: Valitse useimmille alumiinisille piirilevyille dielektrinen paksuus välillä 75μm-150μm. Näin saat hyvän jäähdytyksen ja turvallisuuden.

Kun suunnittelet alumiinipiirilevyäsi, tarkista dielektriset tiedot. Etsi korkea lämmönjohtavuus ja oikea nimellisjännite. Pyydä apua piirilevyvalmistajalta, jos et ole varma.

Oikean dielektrisen paksuuden valitseminen auttaa PCB:täsi toimimaan paremmin. Piirilevysi kestää pidempään ja selviytyy vaikeista tehtävistä. Sovita paksuus aina siihen, mitä projektisi tarvitsee. Tämä auttaa estämään ylikuumenemisen ja pitää piirisi turvallisina.

 

Alumiinipiirilevyt auttavat hallitsemaan lämpöä, kestävät pitkään ja ovat erittäin vahvoja. Ne toimivat parhaiten esimerkiksi tehoelektroniikassa, LED-valoissa ja autojen järjestelmissä. Jos tarvitset hyvän piirilevyvalmistajan, Philifastilla on kehittyneitä alumiinipiirilevyjä ja se tarkistaa laadun huolellisesti. Ennen kuin valitset piirilevyn, mieti suunnitteluasi ja kysy asiantuntijoilta neuvoa. Jos haluat lisäapua, katso teknisiä oppaita tai kysy Philifastilta vastauksia.

Vihje: Käytä alumiinipiirilevyjä, jos projektisi tarvitsee suurta lämmönhallintaa ja kestää pitkään.

FAQ

Mikä on alumiininen PCB?

Alumiinipiirilevy on painettu piirilevy, jossa on alumiinipohja. Käytät sitä, kun tarvitset parempaa lämmönhallintaa. Tällainen piirilevy toimii hyvin suuritehoisissa töissä ja LED-valoissa.

Miksi sinun pitäisi valita alumiinipiirilevyt LED-valaistukseen?

Alumiiniset piirilevyt auttavat pitämään LED-valot viileinä. Ne siirtävät lämmön nopeasti pois ledeistä. Tämä pitää valot kirkkaina ja auttaa niitä kestämään pidempään.

Voitko leikata tai muotoilla alumiinisia piirilevyjä helposti?

Voit leikata tai muotoilla alumiinisia piirilevyjä, mutta tarvitset erikoistyökaluja. Metallipohja on kovempi kuin tavalliset levyt. Kysy aina piirilevyjen valmistajalta, mikä on paras tapa tehdä se.

Miten dielektrinen kerros vaikuttaa lämmönhallintaan?

Dielektrinen kerros on kuparin ja alumiinin välissä. Jos kerros on ohut ja hyvälaatuinen, lämpö siirtyy nopeammin alumiinipohjaan. Näin osat pysyvät viileinä ja toimivat paremmin.

Ovatko alumiinipiirilevyt kalliimpia kuin FR-4-piirilevyt?

Alumiinipiirilevyt maksavat yleensä enemmän kuin FR-4-piirilevyt. Maksat ylimääräistä paremmasta lämmönhallinnasta ja vahvemmista levyistä. Suuritehoisissa tai ulkokäyttöön tarkoitetuissa laitteissa lisäkustannukset merkitsevät parempaa suorituskykyä.

Missä sovelluksissa alumiinipiirilevyjä käytetään eniten?

Alumiinipiirilevyjä on LED-valaisimissa, virtalähteissä, auton elektroniikassa ja tehdaskoneissa. Nämä piirilevyt toimivat parhaiten, kun tarvitset vahvaa lämmönsäätöä ja luotettavuutta.

Voitko käyttää alumiinipiirilevyjä monikerroksisiin suunnitelmiin?

Kyllä, voit käyttää alumiinipiirilevyjä monikerroksisiin suunnitelmiin. Nämä levyt tukevat monimutkaisia piirejä ja suurta tehoa. Saat paremman jäähdytyksen ja vahvan tuen osillesi.

Miten estät oikosulut alumiinipiirilevyissä?

Oikosulut estetään käyttämällä hartsieristettyjä reikiä ja hyvää dielektristä kerrosta. Tarkista aina, että kupari ja alumiini pysyvät erillään toisistaan.

Selaa alkuun