С развитием современной электроники возникает растущая необходимость в эффективном отводе тепла. Традиционные печатные платы, изготовленные из FR4 или других материалов, часто испытывают трудности с тепловым управлением, особенно в устройствах высокой мощности. Алюминиевые печатные платы предлагают решение, интегрируя материалы, разработанные для лучшей теплопроводности, что делает их идеальными для использования в светодиодном освещении и другой электронике высокой мощности.
Структура алюминиевых печатных плат
Структура алюминиевых печатных плат состоит из четырех основных слоев, каждый из которых способствует общей производительности платы, особенно в отношении управления теплом.
- Слой медной фольги
Верхний слой — это медная фольга, которая толще, чем в традиционных платах FR4, обычно в диапазоне от 1 унции до 10 унций. Этот слой служит проводником электрических сигналов и также способствует способности платы выдерживать более высокие токовые нагрузки за счет увеличенной толщины.
- Диэлектрический слой
Под медной фольгой находится диэлектрический слой. Этот слой чрезвычайно важен для управления теплом, так как изолирует проводящую медь от алюминиевой основы, одновременно обеспечивая высокую теплопроводность и низкое тепловое сопротивление.
Свойства диэлектрического слоя
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Теплопроводность | 1 Вт/м·К до 3 Вт/м·К |
| Толщина | 50 мкм до 200 мкм |
| Электрическая изоляция | Высокая изоляционная способность |
- Алюминиевая основа
Отличительной чертой этой печатной платы является алюминиевая основа. Эта основа обеспечивает отличный отвод тепла, передавая тепло, выделяемое компонентами, в алюминиевый сердечник, где оно может более эффективно рассеиваться.
Преимущества алюминиевой основы
- Отвод тепла: Алюминий отводит тепло от компонентов гораздо эффективнее, чем FR4.
- Прочность и долговечность: Обеспечивает жесткое основание для печатной платы, улучшая её механические свойства.
- Алюминиевая мембрана
Последний слой — это алюминиевая мембрана. Она защищает алюминиевый сердечник от таких факторов, как влага и коррозия. Этот слой гарантирует, что печатная плата прослужит долго и будет работать хорошо даже в неблагоприятных условиях.
| Слой | Функция |
|---|---|
| Медная фольга | Проводит электричество; толще для большего тока |
| Диэлектрический слой | Изолирует и рассеивает тепло |
| Алюминиевая основа | Обеспечивает отвод тепла и механическую стабильность |
| Алюминиевая мембрана | Защищает от коррозии и воздействия окружающей среды |
Сравнение алюминиевых печатных плат и печатных плат FR4
Одним из факторов, отличающих алюминиевые печатные платы от традиционных плат FR4, является их способность справляться с теплом и током.
| Характеристика | Алюминиевые платы | Платы FR4 |
|---|---|---|
| Теплопроводность | 1 Вт/м·К до 3 Вт/м·К | 0,3 Вт/м·К |
| Диэлектрический слой | Толще, лучшая теплоотдача | Тоньше, худшее управление теплом |
| Отвод тепла | Отличный | Умеренный |
| Применение | Устройства высокой мощности, светодиоды | Общая электроника |
Применение алюминиевых печатных плат
- Светодиодное освещение: Алюминиевые печатные платы часто используются в системах светодиодного освещения. Светодиоды выделяют значительное количество тепла, и алюминиевые печатные платы эффективно рассеивают это тепло, предотвращая преждевременный выход светодиодов из строя.
- Преобразователи мощности: В электронике преобразования мощности, где задействованы высокие напряжения и токи, алюминиевые печатные платы обеспечивают эффективное тепловое управление, увеличивая долговечность и надежность системы.
- Автомобильная промышленность: Благодаря своей прочной структуре и тепловым характеристикам алюминиевые печатные платы широко используются в автомобильной электронике, например, в модулях питания, системах фар и зарядных системах для электромобилей.
Алюминиевые печатные платы — это современное решение для высокомощных приложений, где управление теплом является ключевым фактором. Они значительно превосходят старые платы FR4 благодаря своей четырехслойной структуре, направленной на рассеивание тепла, долговечность и надежность. Именно поэтому такие отрасли, как светодиодное освещение, электроника высокой мощности и автомобили, активно их используют.
