铝基板导热系数

一、铝基板用途：

1.音频设备：输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等。

2.电源设备：稳压器、调节器、DC-AC转接器等。

3.通讯电子设备：高频增幅器`滤波电器`发报电路。

4.办公自动化设备：电动机驱动器等。

5.计算机：电源装置、软盘驱动器、主机板等。

6.功率模块：换流器`固体继电器`整流电桥等。

7.电子控制：继电器、晶体管基座、各种电路中元器件降温；

8.交换机、微波：散热器、半导体器件绝缘热传导、马达控制器；

9.工业汽车：点火器、电压调节器、自动安全控制系统、灯光变换系统；

10.LED显示器（两种模式：LED显示；利用LED光源显示）

11、灯具灯饰：随着节能灯的提倡推广，各种节能绚丽的LED灯大受市场欢迎，而应用于LED灯的铝基板也开始大规模应用。

二、铝基板性能：

（1）散热性

很多双面板、多层板密度高、功率大，热量散发难。常规的印制板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体，层间绝缘，热量散发不出去。电子设备局部发热不排除，导致电子元器件高温失效，而铝基板可解决这一散热难题。

（2）热膨胀性

热胀冷缩是物质的共同本性，不同物质的热膨胀系数是不同的。铝基印制板可有效地解决散热问题，从而使印制板上的元器件不同物质的热胀冷缩问题缓解，提高了整机和电子设备的耐用性和可靠性。特别是解决SMT（表面贴装技术）热胀冷缩问题。

（3）尺寸稳定性

铝基印制板，显然尺寸要比绝缘材料的印制板稳定得多。铝基印制板、铝夹芯板，从30℃加热至140~150℃，尺寸变化为2.5~3.0%.

（4）其它原因

铝基印制板，具有屏蔽作用；替代脆性陶瓷基材；放心使用表面安装技术；减少印制板真正有效的面积；取代了散热器等元器件，改善产品耐热和物理性能；减少生产成本和劳力。

三、.结构

（1）金属基材

a.铝基基材，使用LF、L4M、Ly12铝材，要求扩张强度30kgf/mm2，延伸率5%。美国贝格斯铝基层分为1.0、1.6、2.0、3.2mm 4种，铝型号为6061T6或5052H34。日本松下电工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、AL C-1370等型号为铝基覆铜板，铝基厚度1.0~3.2mm。

（2）绝缘层

起绝缘作用，通常是50~200um。若太厚，能起绝缘作用，防止与金属基短路的效果好，但会影响热量的散发；若太薄，能较好散热，但易引起金属芯与元件引线短路。

绝缘层（或半固化片），放在经过阳极氧化，绝缘处理过的铝板上，经层压用表面的铜层牢固结合在一起。

四、制造难点：

铝基板生产：

（1）铝板的氧化处理：强烈去油污清洗（氢氧化钠）-----稀硝酸中和-----粗化（铝板表面形成蜂窝状）-----氧化（3UM）-----酸碱中和------封孔------烘烤。每一道工序必须保证质量否则影响铝基板粘合力。

（2）整个生产流程不许擦花铝基面、不能手触摸铝基、受潮及其他任何污染，否则影响铝基板粘合力。

（3）铝基板绝缘层必须保持干净、干燥，细小的杂质影响其耐压性能，潮湿易造成分层。

（4）保护膜需贴平整，不能有空隙、气泡，不然在线路板加工中造成铝板被药水腐蚀变色、发黑。

铝基板线路制作：

（1）机械加工：铝基板钻孔可以，但钻后孔内孔边不允许有任何毛刺，这会影响耐压测试。铣外形是十分困难的。而冲外形，需要使用高级模具，模具制作很有技巧，作为铝基板的难点之一。外形冲后，边缘要求非常整齐，无任何毛刺，不碰伤板边的阻焊层。通常使用操兵模，孔从线路冲，外形从铝面冲，线路板冲制时受力是上剪下拉，等等都是技巧。冲外形后，板子翘曲度应小于0.5%。

（2）整个生产流程不许擦花铝基面：铝基面经手触摸，或经某种化学药品都会产生表面变色、发黑，这都是绝对不可接收的，重新打磨铝基面客户有的也不接收，所以全流程不碰伤、不触及铝基面是生产铝基板的难点之一。有的企业采用钝化工艺，有的在热风整平（喷锡）前后各贴上保护膜……小技巧很多，八仙过海，各显神通。

（3）过高压测试：通信电源铝基板要求100%高压测试，有的客户要求直流电，有的要求交流电，电压要求1500V、1600V，时间为5秒、10秒，100%印制板作测试。板面上脏物、孔和铝基边缘毛刺、线路锯齿、碰伤任何一丁点绝缘层都会导致耐高压测试起火、漏电、击穿。耐压测试板子分层、起泡，均拒收。

五、铝基板的分类

铝基覆铜板分为三类:

一是通用型铝基覆铜板，绝缘层由环氧玻璃布粘结片构成；

二是高散热铝基覆铜板，绝缘层由高导热的环氧树脂或其它树脂构成；

三是高频电路用铝基覆铜板，绝缘层由聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂玻璃布粘结片构成。

铝基覆铜板与常规FR-4覆铜板最大差异在于散热性，以1.5mm厚度的FR-4覆铜板与铝基覆铜板相比，前者热阻20～22 ℃、后者热阻1.0～2.0℃，后者小得多。

六、铝基板的技术要求

尚未见国际上有铝基覆铜板标准。我国由704厂负责起草了电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜层压板规范》。

主要技术要求有：

尺寸要求，包括板面尺寸和偏差、厚度及偏差、垂直度和翘曲度；外观，包括裂纹、划痕、毛刺和分层、铝氧化膜等要求；

性能方面，包括剥离强度、表面电阻率、最小击穿电压、介电常数、燃烧性和热阻等要求。

铝基覆铜板的专用检测方法

一是介电常数及介质损耗因数测量方法，为变Q值串联谐振法，将试样与调谐电容串联接入高频电路，测量串联回路的Q值的原理；

二是热阻测量方法，以不同测温点之间温差与导热量之比来计算。

使用铝基板装配方式，可以省去传统装配所使用的散热器、装配夹具、降温风扇和其他硬件，该结构可实现自动装配，显著降低装配成本。