與傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)相比 鋁基板PCB設(shè)計(jì)有哪些優(yōu)勢(shì)？

當(dāng)設(shè)計(jì)的散熱要求非常高時(shí)，使用鋁基PCB是一種非常有效的解決方案。這種設(shè)計(jì)能夠更好地將熱能從設(shè)計(jì)組件中轉(zhuǎn)移出去，從而控制項(xiàng)目的溫度。從電路組件中去除熱能的效率通常是等效的玻璃纖維背板的十倍。這種明顯更高的散熱水平允許實(shí)現(xiàn)更高的功率和更高的密度設(shè)計(jì)。

此外，鋁基板PCB正在大功率/高熱耗散應(yīng)用中找到應(yīng)用。它們最初被指定用于高功率開關(guān)電源應(yīng)用，現(xiàn)在已在LED應(yīng)用中變得非常流行。LED應(yīng)用的示例包括交通信號(hào)燈，普通照明和汽車照明。采用鋁基設(shè)計(jì)（LED PCBs）允許在電路板設(shè)計(jì)中使用更高的LED密度，并允許以更高的電流驅(qū)動(dòng)已安裝的LED，同時(shí)仍保持在溫度公差范圍內(nèi)。與常規(guī)PCB設(shè)計(jì)相比，使用鋁基背襯設(shè)計(jì)可以使設(shè)計(jì)人員降低用于功率LED的安全裕度，并使所述LED降額。與所有組件一樣，設(shè)計(jì)中LED的工作溫度越低，則在故障之前可以期望這些LED工作的時(shí)間越長。

鋁基PCB設(shè)計(jì)的其他應(yīng)用包括大電流電路，電源，電機(jī)控制器和汽車應(yīng)用。對(duì)于使用大功率表面貼裝IC的任何設(shè)計(jì)，鋁基PCB是理想的散熱解決方案。此外，它們可以消除對(duì)強(qiáng)制通風(fēng)和散熱的需求，從而最終降低設(shè)計(jì)成本。本質(zhì)上，任何可以通過更高的導(dǎo)熱性和更好的溫度控制來改進(jìn)的設(shè)計(jì)，對(duì)于鋁基板PCB都是可能的應(yīng)用。

在傳統(tǒng)的PCB使用玻璃纖維基板（FR4是PCB制造商使用的標(biāo)準(zhǔn)基板）的情況下，鋁基板PCB由鋁基板，高導(dǎo)熱介電層和標(biāo)準(zhǔn)電路層組成。電路層本質(zhì)上是一塊薄的PCB，已與鋁基襯層粘合在一起。這樣，電路層可以與安裝在傳統(tǒng)玻璃纖維背襯上的電路層一樣復(fù)雜。

雖然看到單面設(shè)計(jì)更為常見，但鋁基設(shè)計(jì)也可以是雙面設(shè)計(jì)，電路層通過高導(dǎo)熱介電層連接到鋁基的兩側(cè)。然后可以通過電鍍通孔連接這兩個(gè)側(cè)面的設(shè)計(jì)。不管采用哪種配置，鋁基板都為通往周圍環(huán)境或任何連接的散熱器提供了極佳的熱通道。再次，改善功率組件的熱傳導(dǎo)是確保設(shè)計(jì)可靠性的最佳方法，鋁制PCB為這一問題提供了出色的解決方案。

與傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)一樣，可以將電路板電路部分的阻焊層制成許多不同的顏色。也就是說，在LED設(shè)計(jì)中，阻焊層通常為白色。白色阻焊層允許相關(guān)LED陣列產(chǎn)生更高水平的光反射，并產(chǎn)生更高效的設(shè)計(jì)。在電源設(shè)計(jì)中，阻焊層通常也被涂成黑色，以更好地散發(fā)熱量。

鋁基PCB設(shè)計(jì)也具有很高的機(jī)械穩(wěn)定性，可用于要求高水平機(jī)械穩(wěn)定性或承受很大機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用中。而且，與基于玻璃纖維的結(jié)構(gòu)相比，它們受熱膨脹的影響較小。如果您的設(shè)計(jì)不需要高水平的熱傳導(dǎo)，但是該板將承受很大的機(jī)械應(yīng)力或具有非常嚴(yán)格的尺寸公差，并且會(huì)承受很大的熱量，請(qǐng)使用鋁基板設(shè)計(jì)可能有保證。

最后，鋁不是可用的金屬背襯材料。銅和銅合金盡管由于通常較高的成本而不太受歡迎，但也被用作背襯材料。銅和銅合金在散熱方面比鋁提供更高的性能。因此，如果標(biāo)準(zhǔn)的鋁基設(shè)計(jì)不能滿足設(shè)計(jì)的散熱要求，則可以考慮使用銅作為解決該問題的下一步。

總而言之，使用鋁基解決方案可以通過溫度控制以及由此而來的較低的組件故障率來大大提高設(shè)計(jì)的可靠性和使用壽命。除了出色的溫度控制特性外，鋁設(shè)計(jì)還提供了高水平的機(jī)械穩(wěn)定性和低水平的熱膨脹。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的玻璃纖維（FR-4）背板無法滿足您的設(shè)計(jì)的散熱和密度要求時(shí)，鋁基板可能會(huì)提供答案。

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