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鋁基板結(jié)構(gòu)和工作原理

電阻率 ? 來源:電氣工程及其自動化學(xué)習(xí) ? 作者:電氣工程及其自動 ? 2022-11-17 20:42 ? 次閱讀
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鋁基板是什么

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。常見于LED照明產(chǎn)品。有正反兩面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現(xiàn)鋁本色,一般會涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。目前還有陶瓷基板等等。

LED鋁基板就是PCB,也是印刷線路板的意思,只是線路板的材料是鋁合金,以前我們一般的線路板的材料是玻纖,但因為LED發(fā)熱較大,所以LED燈具用的線路板一般是鋁基板,能夠?qū)峥?,其他設(shè)備或電器類用的線路板還是玻纖板!

鋁基板工作原理

功率器件表面貼裝在電路層,器件運行時所產(chǎn)生的熱量通過絕緣層快速傳導(dǎo)到金屬基層,然后由金屬基層將熱量傳遞出去,從而實現(xiàn)對器件的散熱。

與傳統(tǒng)的FR-4比,鋁基板能夠?qū)嶙杞抵磷畹?,使鋁基板具有極好的熱傳導(dǎo)性能;與厚膜陶瓷電路相比,它的機(jī)械性能又極為優(yōu)良。此外,鋁基板還有如下獨特的優(yōu)勢:符合RoHs要求;更適應(yīng)于SMT工藝;

電路設(shè)計方案中對熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理,從而降低模塊運行溫度,延長使用壽命,提高功率密度和可靠性;減少散熱器和其它硬件(包括熱界面材料)的裝配,縮小產(chǎn)品體積,降低硬件及裝配成本;將功率電路和控制電路最優(yōu)化組合;取代易碎的陶瓷基板,獲得更好的機(jī)械耐久力。

鋁基板結(jié)構(gòu)組成

1、線路層

線路層(一般采用電解銅箔)經(jīng)過蝕刻形成印制電路,用于實現(xiàn)器件的裝配和連接。與傳統(tǒng)的FR-4相比,采用相同的厚度,相同的線寬,鋁基板能夠承載更高的電流

2、絕緣層

絕緣層是鋁基板最核心的技術(shù),主要起到粘接,絕緣和導(dǎo)熱的功能。鋁基板絕緣層是功率模塊結(jié)構(gòu)中最大的導(dǎo)熱屏障。絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好,越有利于器件運行時所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散,也就越有利于降低器件的運行溫度,從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷,減小體積,延長壽命,提高功率輸出等目的。

3、金屬基層

絕緣金屬基板采用何種金屬,需要取決于金屬基板的熱膨脹系數(shù),熱傳導(dǎo)能力,強度,硬度,重量,表面狀態(tài)和成本等條件的綜合考慮。

一般情況下,從成本和技術(shù)性能等條件來考慮,鋁板是比較理想的選擇??晒┻x擇的鋁板有6061,5052,1060等。如果有更高的熱傳導(dǎo)性能、機(jī)械性能、電性能和其它特殊性能的要求,銅板、不銹鋼板、鐵板和硅鋼板等亦可采用。

審核編輯黃昊宇

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