铝基板因其优越的性能在PCB市场的运用越来越广泛,一般铝基板相较于常规材料的线路板,其突出功能主要体现在散热、电磁屏蔽、热膨胀性和尺寸的稳定的性方面。]
铝基板是由金属基板、绝缘介质层和线路铜层三位一体而制成的复合印已由刷线路板。金属基板常用铝或者铝合金等,绝缘介质层常用改性环氧树脂、聚苯醚(PPO)、聚酞亚胺(PI)等,而铝基板的线路层则是铜层等几个部份组成。同刚性、挠性线路板一样,铝基板也可以分为单面、双面和多层板,是印刷线路板的一个特殊品种。基于铝基线路板的优异散热、电磁屏蔽、尺寸稳定等性能,近年来在通信电源、汽车、摩托车、马达、电器、办公自动化等领域大显身手,得到了越来越广泛的应用。
铝基板获得广泛应用基于以下几方面的原因:
(1)散热性。目前很多双面板、多层板密度高、功率大、热量散发性要求好。常规的PCB线路板基材如FR4、CEN3等都是热的不良导体,层间绝缘,热量散发不出去。各种电子设备,备其内部发热不排除,导致电子元器件高速失效,而铝基线路板可解决这一散热难题。电源设不少电子设备、通信设备用了金属基印制板,设备内的风扇去掉了,设备体积大大缩小了,效率提高了。
(2)热膨胀性。热胀冷缩是物质的共同本性,不同物质热膨胀系数(CTE)是不相同的。线路板是树脂、增强材料(如玻璃纤维)、铜箔的复合物。在X一Y轴方向,
热膨胀系数CTE为13-18ppm/℃,在板厚Z轴方向是80-90 ppm/℃,而铜的CTE印制板的热膨为16.8 ppm/℃。片状陶瓷体的CTE为6 ppm/℃。可看到,PCB板的金属化孔壁和相连的绝缘壁在Z轴CTE相差很大,产生的热不能及时排除,热胀冷缩会使金属化孔开裂、断开,这样电子设备就不可靠了。
表面贴装技术(SMT)使这一问题更为突出,成为非解决不可的问题。因为表面贴装的元器件的互连是通过表面焊点的直接连接来实现的,陶瓷芯片载体cTE为6。而FR4基材在板面x一Y方向CTE为13-18,因此,贴装连接的焊点由于CTE的不同,长时间经受应力会导致疲劳断裂。
铝基线路板可有效解决散热问题,从而使线路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。
(3)尺寸稳定性
铝基线路板,其尺寸随温度变化要比绝缘材料的线路板稳定得多。铝基板、铝夹芯板,从30摄氏度加热至140-150摄氏度,尺寸变化为2.5%一3.0%。 此外,铝基板具有屏蔽作用,可替代散热器等部件,可真正有效地减少铝基板的面积,可减少生产成本和劳力等等。