ما هي لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم؟
لوحة الدوائر المطبوعة الألومنيوم هي لوحة تحتوي على قلب معدني (عادةً من الألومنيوم) يدعم طبقة الدائرة النحاسية. تجعل هذه البنية اللوحة تبدد الحرارة بشكل أفضل بكثير من اللوحات التي لا تحتوي على قلب معدني، مما يجعلها مثالية لأنظمة إضاءة LED ومعدات الطاقة والتطبيقات السيارات.
بنية لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم
لوحة الدوائر المطبوعة الألومنيوم، أو لوحة الدوائر المطبوعة بقلب معدني (MCPCB)، مكونة من عدة طبقات، كل منها يخدم غرضًا محددًا. إليك توضيح لهذه الطبقات:
- حيث يتم طباعة النحاس بشكل كامل. يمكن أن تتراوح سماكة النحاس على حسب متطلبات الطقس المتوقع. يتم نقشها بقبضة اليد التي ستوصل الكهرباء.
- الدائم الدائم: ويظل أيضًا باسم العزلة المطلوبة، هذه المرة تستمر اللوحة. تعمل كحاجز بين النحاس والقاعدة المصنوعة من الألومنيوم، طبقة عازلة للكهرباء مع نقل الحرارة بعيدًا عن النحاس. المادة المستخدمة هنا ما تكون بوليمر موصل ولكن بزوال كهربائيًا.
- قاعدة الألومنيوم: قلب اللوحة. تعمل بقاعدة ألومنيوم كدعم ميكانيكية للوحة، لكن دورها الأساسي هو نشر وتبديل الحرارة لوجود المكونات الموجودة على اللوحة. يمكن أن تختلف اختيار الألومنيوم في السبيكة والسماكة حسب الطلب.
- غشاء قاعدة الألومنيوم (اختياري): قد تستخدم بعض الألواح الرقيقة المصنوعة من رقائق الألومنيوم الواقية في أسفل قاعدة الألومنيوم لحمايتها من الخدوش أو عوامل الرطوبة الأخرى.
فوائد لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم
تقدم لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم عدة مزايا على لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية، مما يجعلها خيارًا شائعًا لتطبيقات محددة.
- تبديد حراري متفوق: الشيء الرئيسي حول لوحات مطبوعة من الألومنيوم هو أنها يمكن أن تبرد الحرارة بشكل جيد. الألومنيوم جيد جدًا في توصيل الحرارة، لذلك يمكن لهذه اللوحات التعامل مع المزيد من الواط، مما يجعل الجهاز أقل تعقيدًا بشكل أقل تعقيدًا.
- ماتين مؤكدتين: الألومنيوم قوي ومتين، لذلك فإن الدوائر المطبوعة منه أكثر فيزيائية من الناحية الفيزيائية. تعمل هذه على نشر لوحات فنية من الألومنيوم لشباب دائمين في البيئات.
- فعال من حيث التكلفة: وبما أن ما تكون لوحات مطبوعة من الألومنيوم باهظة الثمن من لوحات مطبوعة من الألياف الزجاجية العادية، ولكن يمكن أن تكون رخيصة على المدى الطويل الوضوح ولأصعب وأصعب.
أنواع لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم
تأتي لوحات الدوائر المطبوعة الألومنيوم، الضرورية لإدارة الحرارة في الدوائر الإلكترونية، بعدة أنواع لتلبية احتياجات التطبيق المختلفة. إليك الأنواع الرئيسية:
- لوحات مطبوعة من الألومنيوم متعددة الطبقات: تتكون هذه الطبقات من طبقات تحتوي على عوازل حرارية. يمكن للمصممين تضمين عدة طبقات داخل هذه العوازل النيازك الفياز مخصصة لربطها. بينما هي فعالة في العديد من المؤثرات، فهي الأفضل في نقل الحرارة.
- لوحات مطبوعة من الألومنيوم الصلب: تُصنع هذه اللوحات من نوع مرن من الألومنيوم، مثل سبيكة 5754، وتستخدم عواز مرنة ومبتكرة تتكون من راتنج بوليميد المخلوط بمواد مالئة سيراميكية. هذه المجموعة مقاومة كهربائيًا ممتازًا وتوصيلًا حراريًا. يمكن ثني اللوحة أثناء التثبيت ولكن تم تصميمها للثني.
- لوحات دوائر مطبوعة من الألومنيوم داخل الفضاء: في هذه الألوان المعقدة، يتم حفر الثقوب في الألومنيوم بالكامل وتضمن إنشاء نواة. يسمح هذا بطبقات التصفيح الحرارية والطبقات الأخرى على قاعدة الألومنيوم. بعد التصفيح، يتم التحكم بالجانب الآخر بطريقة مشابهة للوحات الدائرية التقليدية المتعددة، مع ثقبوب عبر طبقات الألومنيوم. هذا النوع هو الأكثر خطورة من حيث البناء.
- لوحات مطبوعة من الألومنيوم الهجين: تتميز هذه بمزيج من المواد غير الحرارية والألومنيوم. يتم حفظ الجزء غير العازل بشكل منفصل ثم يتم إستخدامه بقاعدة الألومنيوم باستخدام مواد موصلة للحرارة. على سبيل المثال، أنتجت وضع لوحة إلكترونية FR-4 التقليدية فوق قاعدة الألومنيوم كليًا من تبديد الحرارة وقوة البنية للوحة.
ما هي الموصلية الحرارية لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم？
يعد الألومنيوم خيارًا شائعًا لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأنه يتمتع بموصلية حرارية عالية، مما يعني أنه يمكنه نقل الحرارة بعيدًا عن المكونات الحساسة بسرعة. يمكن أن تتراوح الموصلية الحرارية للألمنيوم المستخدم في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من 1 وات/م ك إلى 3 وات/م ك، اعتمادًا على نوع الألومنيوم وكيفية تصنيعه. يتمتع الألمنيوم النقي بموصلية حرارية تبلغ حوالي 235 واط / م ك، وهي أعلى بكثير من السبائك المستخدمة في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
ما مدى سمك مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم؟
يمكن تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم بسماكات مختلفة، اعتمادًا على التطبيق. يمكن أن يتراوح حجم الركيزة المصنوعة من الألومنيوم نفسها من 0.8 مم إلى 3.0 مم. ومع ذلك، هناك أيضًا خيارات للركائز الرقيقة، مثل 0.5 مم، والركائز الأكثر سمكًا، حتى 5 مم. يتم ضبط السمك الإجمالي لثنائي الفينيل متعدد الكلور، بما في ذلك قاعدة الألومنيوم، والطبقة العازلة، ورقائق النحاس، بناءً على المتطلبات الحرارية والميكانيكية للتطبيق. تسمح هذه المرونة في السُمك بمتانة أفضل وتبديد الحرارة.
ما هي تطبيقات الألومنيوم ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
تُفضل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم بشكل خاص في التطبيقات التي يكون فيها تبديد الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. فيما يلي بعض مجالات التطبيق الرئيسية:
- إضاءة LED: تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم على نطاق واسع في تطبيقات LED لأنها تقلل الحرارة التي تولدها مصابيح LED، وبالتالي إطالة عمر المصابيح.
- مصادر الطاقة: إن قدرة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة تجعلها مثالية للاستخدام في مصادر الطاقة، حيث يكون توليد الحرارة مهمًا.
- أنظمة السيارات: تُستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم في أدوات التحكم الإلكترونية في السيارات، كما هو الحال في وحدات التحكم في المحرك، نظرًا لقدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة وتوفير أداء موثوق به في ظل الظروف القاسية.
- الإلكترونيات الاستهلاكية: تستفيد الأجهزة مثل مكبرات الصوت والمعدات الصوتية من خصائص تبديد الحرارة الفعالة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم.
- أجهزة الكمبيوتر: تُستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم في الأجهزة عالية الأداء مثل لوحات وحدة المعالجة المركزية وأجهزة الطاقة، مما يساعد في تبديد الحرارة وتحسين الأداء وطول العمر.
- الاتصالات: يتم استخدامها في معدات الاتصالات الإلكترونية، بما في ذلك مكبرات الصوت عالية التردد وأجهزة التصفية، حيث يكون استقرار الحرارة ضروريًا.
