2-επίπεδης αλουμινίου ENIG PCB: Δομή, Πλεονεκτήματα και Εφαρμογές για Ηλεκτρονικά Υψηλής Απόδοσης

Στον κόσμο των ηλεκτρονικών υψηλής ισχύος και ακριβείας-από τον φωτισμό LED έως τους αισθητήρες αυτοκινήτων-δύο κρίσιμες ανάγκες συχνά συγκρούονται: αποτελεσματική διαχείριση θερμότητας και αξιόπιστες συνδέσεις συγκόλλησης. Τα παραδοσιακά FR-4 PCB με βασικά τελειώματα (π.χ. HASL) αγωνίζονται να συναντήσουν και τα δύο, οδηγώντας σε πρόωρες αποτυχίες ή ασυνεπείς επιδόσεις. Εισαγάγετε τα PCBs αλουμινίου 2 στρώσεων: ένα υβριδικό διάλυμα που συνδυάζει τη θερμική αγωγιμότητα ενός πυρήνα αλουμινίου με την αντίσταση στη διάβρωση και τη συγκόλληση ενός τελικού χρυσού (ENIG) της ηλεκτρολέδυσης. Αυτά τα διοικητικά συμβούλια είναι κατασκευασμένα για να υπερέχουν σε απαιτητικά περιβάλλοντα, καθιστώντας τους μια κορυφαία επιλογή για τους μηχανικούς που δίνουν προτεραιότητα στην ανθεκτικότητα, τη θερμική απόδοση και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

Αυτός ο οδηγός καταρρέει όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα PCB για το 2-στρώμα αλουμινίου: η στρώση τους, τα βασικά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους PCB, εφαρμογές πραγματικού κόσμου και πώς να επιλέξετε τον σωστό προμηθευτή. Είτε σχεδιάζετε ένα Downlight LED 50W είτε μια μονάδα ADAS αυτοκινήτων, η κατανόηση αυτών των συμβουλίων θα σας βοηθήσει να δημιουργήσετε ηλεκτρονικά που εκτελούν σταθερά - ακόμη και σε σκληρές συνθήκες. Θα επισημάνουμε επίσης γιατί η συνεργασία με ειδικούς όπως το LT Circuit εξασφαλίζει ότι τα PCB σας πληρούν αυστηρά βιομηχανικά πρότυπα για ποιότητα και συμμόρφωση.

ΚΛΕΙΔΙΩΝ
1. Θερμική απόδοση: Ο πυρήνας αλουμινίου παρέχει 100-200 w/m · k θερμική αγωγιμότητα-500x καλύτερη από τα FR-4-τήρηση εξαρτημάτων υψηλής ισχύος (π.χ. LED, MOSFETs) κάτω από 80 ° C.
2. Συσανότητα και ανθεκτικότητα: Το Enig Finish (Nickel + Gold) παρέχει 12 + μήνες διάρκειας ζωής, αντοχής στη διάβρωση και αξιόπιστες αρθρώσεις συγκόλλησης για εξαρτήματα λεπτών βημάτων (0,4mm BGAs).
3. Μη μηχανική αντοχή: Ο πυρήνας του αλουμινίου αντιστέκεται στη στρέβλωση και τη δόνηση, καθιστώντας τα PCB 2 επιπέδων ιδανικά για εφαρμογές αυτοκινήτων, βιομηχανικών και υπαίθριων.
4.Cost-αποτελεσματικότητα: ισορροπεί την απόδοση και τον προϋπολογισμό-πιο προσιτή από τα 4-στρώματα αλουμινίου PCB ή κεραμικές εναλλακτικές λύσεις ενώ υπερβαίνει το FR-4 σε κρίσιμες μετρήσεις.
5.

Τι είναι το ENIG αλουμινίου 2 επιπέδων PCB;
Ένα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων είναι μια εξειδικευμένη πλακέτα κυκλώματος που ενσωματώνει δύο αγώγιμα στρώματα χαλκού, έναν πυρήνα αλουμινίου με θερμότητα, ένα μονωτικό διηλεκτρικό στρώμα και ένα φινίρισμα επιφάνειας ENIG. Σε αντίθεση με τα τυποποιημένα PCB FR-4 (τα οποία βασίζονται σε μη αγώγιμες υποστρώματα) ή PCB αλουμινίου μονής στρώσης (περιορισμένα σε βασικά κυκλώματα), ο σχεδιασμός αυτός προσφέρει ένα μοναδικό μείγμα θερμικής απόδοσης, πολυπλοκότητα κυκλωμάτων και μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

Δομή πυρήνα: βλάβη στρώματος ανά στρώμα
Κάθε συστατικό ενός PCB αλουμινίου 2 στρώσεων εξυπηρετεί έναν κρίσιμο σκοπό-από τη διαχείριση της θερμότητας έως την ηλεκτρική μόνωση. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής κατανομή τουΚάθε στρώμα, με προδιαγραφές προσαρμοσμένες σε εφαρμογές υψηλής απόδοσης:

Κρίσιμες επιλογές υλικού
A.Aluminum βαθμού πυρήνα: 6061 είναι το πιο συνηθισμένο (ισορροπία αγωγιμότητα: 155 W/m · k, και δύναμη). 5052 χρησιμοποιείται για υπαίθριες εφαρμογές (ανώτερη αντίσταση διάβρωσης).
Β. Διηλεκτρικό υλικό: Το εποξειδικό είναι οικονομικά αποδοτικό για εσωτερική χρήση (π.χ. λαμπτήρες LED). Το πολυϊμίδιο προτιμάται για περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. αυτοκινητοβιομηχανία, -40 ° C έως 200 ° C).
C. Πάχος: Το νικέλιο (ελάχιστο 5 μm) εμποδίζει τη διάχυση του χαλκού σε συγκόλληση. Ο χρυσός (ελάχιστο 0,05 μm) εξασφαλίζει την αντίσταση και τη συγκόλληση της διάβρωσης.

Γιατί τα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων υπερβαίνουν άλλα PCB
Για να εκτιμήσετε την αξία τους, συγκρίνετε τα PCB 2-Layer αλουμινίου σε δύο κοινές εναλλακτικές λύσεις: FR-4 PCBs (με φινίρισμα HASL) και PCB αλουμινίου μονής στρώσης (μεΦινίρισμα OSP). Ο παρακάτω πίνακας υπογραμμίζει τα βασικά κενά απόδοσης:

Παράδειγμα απόδοσης πραγματικού κόσμου
Το Downlight LED 50W χρησιμοποιώντας ένα ENIG αλουμινίου 2 επιπέδων PCB διατηρεί μια θερμοκρασία διασταύρωσης (TJ) 75 ° C-Vs. 120 ° C για FR-4 PCB και 95 ° C για PCB αλουμινίου μονού στρώματος. Αυτή η μείωση των 45 ° C στο TJ επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του LED από 30.000 έως 80.000 ώρες, ενώ το φινίρισμα ENIG εξασφαλίζει ότι οι αρθρώσεις συγκόλλησης παραμένουν άθικτες μέσω 500+ θερμικών κύκλων (κοινά στον εμπορικό φωτισμό).

Βασικά πλεονεκτήματα των PCB 2 επιπέδων αλουμινίου
Η δημοτικότητα των PCB για αλουμινένια αλουμινίου 2 στρώσεων προέρχεται από τέσσερα οφέλη πυρήνα που αντιμετωπίζουν τα σημεία πόνου σε ηλεκτρονικά υψηλής απόδοσης: θερμική διαχείριση, συγκόλληση, ανθεκτικότητα και ευελιξία σχεδιασμού.

1. Ανώτερη Θερμική Διαχείριση: Κρατήστε τα εξαρτήματα δροσερά
Η θερμότητα είναι η #1 αιτία αποτυχίας εξαρτημάτων σε ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος. Τα PCB με 2 στρώσεις αλουμινίου το επιλύουν με τρία θερμικά πλεονεκτήματα:

Α. ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ: Ο συμπαγής πυρήνας αλουμινίου λειτουργεί ως ενσωματωμένος ψύκτης, εξαπλώνεται θερμότητα σε όλη την επιφάνεια του σκάφους αντί να το συγκεντρώνει σε hotspots. Για παράδειγμα, μια συστοιχία LED 30W σε PCB αλουμινίου 2 στρώσεων έχει μέγιστη θερμοκρασία 82 ° C-28 ° C δροσερό από τον ίδιο πίνακα στο FR-4.
Β. Αποδοτικότητα δηλεκτρικού στρώματος: Διηλεκτρικά υψηλής απόδοσης (π.χ. πολυϊμίδιο με θερμική αγωγιμότητα 3 W/M · K) Μεταφορά θερμότητας από ίχνη χαλκού στον πυρήνα αλουμινίου 10x ταχύτερα από τα διηλεκτρικά υλικά του FR-4.
C. Thermal VIAs (προαιρετικά): Προσθήκη θερμικών βημάτων 0,3 mm μεταξύ στρώσεων χαλκού και πυρήνα αλουμινίου βελτιώνει περαιτέρω τη διάχυση της θερμότητας - κρίσιμο για πυκνά εξαρτήματα όπως οι μονάδες ισχύος.

Σημείο δεδομένων: Μια μελέτη από την IPC διαπίστωσε ότι τα PCB αλουμινίου 2 επιπέδων μειώνουν τη θερμική αντίσταση κατά 60% έναντι FR-4, οδηγώντας σε αύξηση 35% στη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.

2. Enig Finish: Αξιόπιστη συγκόλληση και μεγάλη διάρκεια ζωής
Το Enig Finish είναι ένας παίκτης-αλλαγή παιχνιδιού για τη συγκόλληση και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία, αντιμετωπίζοντας δύο κοινά ζητήματα με άλλα τελειώματα: οξείδωση και ασυνεπείς αρθρώσεις.

Βασικά οφέλη του Enig
Α. Αντίσταση: Ο συνδυασμός νικελίου-χρυσού σχηματίζει ένα φράγμα κατά της υγρασίας, του αλατιού και των χημικών ουσιών-ιδανικών για υπαίθριες εφαρμογές (π.χ.
Η αντοχή της άρθρωσης B.solder: Η επίπεδη, ομοιόμορφη επιφάνεια του Enig εξασφαλίζει συνεπή ροή συγκόλλησης, μειώνοντας τα ελαττώματα όπως το "Tombstoning" (κοινό με το HASL) κατά 40%.
C. Συμβατότητα-Pitch: Η επίπεδη επίπεδη (± 5 μm) υποστηρίζει εξαρτήματα με βήμα 0,4mm (π.χ., BGAs, QFNs)-αδύνατο με ανομοιογενή τελειώματα όπως το HASL.
 Δ. Επεξεργασμένη διάρκεια ζωής: Τα PCB που προστατεύονται από τα ενσωματωμένα παραμένουν συγκολλητικά για 12-18 μήνες σε αποθήκευση-3x μεγαλύτερες από τις πλακέτες OSP (3-6 μήνες).

3. Μηχανική ανθεκτικότητα: Αντιμετωπίστε τη στρέβλωση και τη δόνηση
Τα ηλεκτρονικά υψηλής απόδοσης λειτουργούν συχνά σε σκληρές συνθήκες-η (βιομηχανική μηχανή), οι κύκλοι θερμοκρασίας (αυτοκινητοβιομηχανία) ή το φυσικό στρες (φορέματα). 2-στρώμα αλουμινίου Enig PCB Excel εδώ:

Α. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ: Ο πυρήνας αλουμινίου παρέχει 2-3x καλύτερη αντοχή στην κάμψη από το FR-4, αντισταθμίζοντας το στρεβλωμένο κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης (240-260 ° C για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο).
Β. Ανοχές της μάζας: Η μάζα του αλουμινίου καταστρέφει τις κραδασμούς, καθιστώντας αυτά τα PCB κατάλληλα για βιομηχανικούς αισθητήρες ή μονάδες αυτοκινήτων ADAS. Ένα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων επιβίωσε 1.000 ώρες δοκιμών κραδασμών 20G (MIL-STD-883) χωρίς ρωγμές ιχνοστοιχείων-FR-4 απέτυχε μετά από 300 ώρες.
Γ. Σταθερότητα θνησιμότητας: Ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής (CTE: 23 ppm/° C) του πυρήνα του αλουμινίου (CTE: 23 ppm/° C) ταιριάζει με εκείνη του χαλκού (17 ppm/° C), μειώνοντας την τάση στις αρθρώσεις συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της θερμικής ποδηλασίας (-40 ° C έως 125 ° C).

4. Σχεδιασμός ευελιξίας: Πολυπλοκότητα και κόστος ισορροπίας
Τα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων χτυπούν ένα γλυκό σημείο μεταξύ της πολυπλοκότητας του κυκλώματος και της οικονομικής προσιτότητας:

A. Δύο στρώματα χαλκού: επιτρέπει ξεχωριστά στρώματα σήματος και ισχύος, μειώνοντας τη διαστροφή σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας (π.χ. μικρά κύτταρα 5G, αισθητήρες 2,4GHz).
Τα αποτυπώματα B.Compact: Το λεπτό προφίλ του πυρήνα του αλουμινίου (0,8-1,6mm) ταιριάζει σε συσκευές που έχουν περιοριστεί στο χώρο, όπως ο εσωτερικός φωτισμός αυτοκινήτων ή οι φορετές ιατρικές οθόνες.
C. Cost Efficiency: Τα σχέδια των 2 στρώσεων είναι 30-50% φθηνότερα από τα PCB αλουμινίου 4 επιπέδων, ενώ προσφέρουν αρκετή πολυπλοκότητα για τις περισσότερες εφαρμογές μεσαίας ισχύος (10-100W).

Εφαρμογές πραγματικού κόσμου των PCB 2 επιπέδων αλουμινίου
Τα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων κυριαρχούν σε τέσσερις βασικές βιομηχανίες, κάθε μία αξιοποίηση του μοναδικού μείγματος θερμικής απόδοσης, συγκόλλησης και ανθεκτικότητας:
1. LED Lighting: Η #1 Χρήση θήκης
Τα LED δημιουργούν σημαντική θερμότητα (το 70-80% της ενέργειας χάνεται ως θερμότητα), καθιστώντας την κρίσιμη θερμική διαχείριση. Τα PCB για αλουμίνιο 2 στρώσεων είναι το πρότυπο για:

Α. Εμπορικός/εμπορικός φωτισμός: 10-50W LED βολβοί, φωτιστικά και φώτα πάνελ - φινίρισμα -φινίρισμα εξασφαλίζει αξιόπιστη συγκόλληση των συστοιχιών LED, ενώ ο πυρήνας αλουμινίου αποτρέπει την απόσβεση του αυλού.
B. Εξαίρετος φωτισμός: Φώτα δρόμου 50-100W και προβολείς -5052 Ο πυρήνας αλουμινίου αντιστέκεται στη διάβρωση και το Enig προστατεύει από τη βροχή/αλάτι.

Παράδειγμα: Το LED 50W LED High-Bay Light Χρησιμοποιώντας ένα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων διατηρεί 90% φωτεινότητα μετά από 50.000 ώρες-διαφεύγοντας τη διάρκεια ζωής ενός προσάρτη με βάση το FR-4.

2. Ηλεκτρονικά αυτοκινητοβιομηχανία: Εσωτερικά και εσωτερικά συστήματα
Τα σύγχρονα αυτοκίνητα βασίζονται σε 50+ ECUs (μονάδες ηλεκτρονικού ελέγχου) για ADAs, ψυχαγωγία και έλεγχο του κινητήρα. Τα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων χρησιμοποιούνται σε:

Αισθητήρες A.ADAS: Μονάδες LIDAR/Camera 20-30W-Η αξιοπιστία συγκόλλησης του Enig εξασφαλίζει συνεπή απόδοση σε περιβάλλοντα επιρρεπείς σε δόνηση.
Β. Προβολείς: 30-60W LED αυτοκινήτων-Ο πυρήνας του αλουμινίου χειρίζεται τις θερμοκρασίες κάτω από την κάλυψη (-40 ° C έως 125 ° C), ενώ το Enig αντιστέκεται στο πετρέλαιο και την υγρασία.
C.EV Μονάδες φόρτισης: 50-100W Οι φορτιστές ενσωματωμένου σκάφους-η θερμική αγωγιμότητα εμποδίζει την υπερθέρμανση κατά τη γρήγορη φόρτιση.

Σημείωση συμμόρφωσης: Όλα τα PCB για το Automotive 2-Layer Aluminium Meet AEC-Q200 (Αξιοπιστία εξαρτημάτων) και τα πρότυπα IATF 16949 (Διαχείριση Ποιότητας).

3. Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά: Ενότητες ισχύος και αισθητήρες
Τα βιομηχανικά μηχανήματα (δρομολογητές CNC, κινητές μονάδες) απαιτούν PCB που αντισταθούν σε κραδασμούς, σκόνη και μεταβολές θερμοκρασίας. 2-στρώμα αλουμινίου Enig PCB Excel σε:

Α. Ισχύς μετατροπείς: 50-100W ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΕΙΣ-Ο πυρήνας του αλουμινίου διαλύει τη θερμότητα από το IGBTS, ενώ το ENIG εξασφαλίζει συνδέσεις χαμηλής αντοχής.
Β. Αισθητήρες επεξεργασίας: 10-20W Αισθητήρες θερμοκρασίας/πίεσης - Μη μηχανική αντοχή αντιστέκεται σε εργοστασιακές κραδασμούς και το Enig προστατεύει από τη σκόνη και τις χημικές ουσίες.

4. Ιατρικές συσκευές: Wearables & Diagnostics
Η ιατρική ηλεκτρονική απαιτούσε αξιοπιστία και βιοσυμβατότητα. Τα PCB αλουμινίου 2 στρώσεων χρησιμοποιούνται σε:

Α. Παρακολούθησης: 5-15W Οθόνων καρδιακού ρυθμού/ΗΚΓ - Ο πυρήνας αλουμινίου (0,8mm) ταιριάζει σε συμπαγή σχέδια, ενώ το Enig είναι βιοσυμβατό (χωρίς ερεθισμό του δέρματος).
Β. Παρουσιάζοντας διαγνωστικά: 20-30W Υπερηχογράφους Οι ανιχνευτές υπερήχων - η θερμική διαχείριση εμποδίζει την υπερθέρμανση κοντά σε ευαίσθητα συστατικά και η Enig εξασφαλίζει αποστειρωμένη λειτουργία (αντιστέκεται στις αυτόκλευκες χημικές ουσίες).

Πώς να επιλέξετε έναν προμηθευτή PCB αλουμινίου 2 επιπέδων: πλεονέκτημα LT Circuit
Όχι όλα τα PCB για αλουμίνιο 2 επιπέδων δεν δημιουργούνται ίση τεχνογνωσία και έλεγχος ποιότητας καθορίζουν την απόδοση. Το LT Circuit ξεχωρίζει για τρεις βασικούς λόγους:
1. Προηγμένες διαδικασίες παραγωγής
Α. Φραξίτη: Πιύπες κενού με ± 1 ° C Θερμοκρασία δεσμού Χάλκινου, διηλεκτρικού και αλουμινίου - Εξουσιοδότηση ομοιόμορφης θερμικής αγωγιμότητας.
Β. Έλεγχος επιμετάλλωσης: Οι αυτοματοποιημένες γραμμές επιμετάλλωσης διατηρούν πάχος νικελίου (5-10μm) και χρυσού (0,05-0,1μm), εμποδίζοντας τα ελαττώματα "μαύρου μαξιλαριού" (κοινή λειτουργία αποτυχίας ENIG).
Γ. Θερμική δοκιμή: Κάθε παρτίδα υποβάλλεται σε θερμική απεικόνιση FLIR για να επαληθεύσει τη διάχυση της θερμότητας-που δεν υπάρχουν σημεία hotspots υπερβαίνει τους 80 ° C για εξαρτήματα υψηλής ισχύος.

2. ΣΤΡΟΝΙΚΕΣ ΠΙΣΤΩΣΕΙΣ ΠΙΣΤΩΣΗΣ
Τα PCB αλουμινίου 2 επιπέδων LT Circuit πληρούν τα παγκόσμια πρότυπα για αξιοπιστία και συμμόρφωση:

3. Προσαρμογή για την αίτησή σας
Το LT Circuit προσφέρει προσαρμοσμένες λύσεις για να ταιριάζει με τις ανάγκες του έργου σας:

Α. Πάχος πυρήνα A.Aluminum: 0,8mm (φορέματα) έως 3,2mm (μονάδες βιομηχανικής ισχύος).
Β. Διηλεκτρικό υλικό: εποξειδικό (ευαίσθητο στο κόστος) ή πολυϊμίδιο (υψηλή θερμοκρασία).
C. Μεταβολές: Παχές χρυσό (0,1μm) για εφαρμογές υψηλής αξιοπιστίας (αεροδιαστημική) ή τυποποιημένο χρυσό (0,05μm) για ηλεκτρονικά καταναλωτικά.

Συχνές ερωτήσεις
Ε: Ποια είναι η μέγιστη ισχύς που μπορεί να χειριστεί το PCB αλουμινίου 2 επιπέδων 2 επιπέδων;
Α: Τα περισσότερα σχέδια 2 στρώσεων χειρίζονται 10-100W, αλλά οι προσαρμοσμένες εκδόσεις (παχύτερος πυρήνας αλουμινίου: 3,2mm, χαλκός 2oz) μπορούν να διαχειριστούν έως και 150W. Για> 150W, αναβαθμίστε σε PCB αλουμινίου 4 επιπέδων.

Ε: Μπορούν να χρησιμοποιηθούν PCB αλουμινίου 2 επιπέδων αλουμινίου με συγκόλληση χωρίς μόλυβδο;
Α: Ναι-όλα τα υλικά (πυρήνας αλουμινίου, διηλεκτρικό, ENIG) είναι συμβατά με τα προφίλ αναδιαμόρφωσης χωρίς μόλυβδο (240-260 ° C). Το κύκλωμα LT δοκιμάζει κάθε παρτίδα για να εξασφαλίσει καμία αποκόλληση κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης.

Ε: Πόσο καιρό παραμένει το φινίρισμα Enig;
Α: PCB που προστατεύονται με επιτόπια παραμονή παραμένουν συγκολλήσιμα για 12-18 μήνες σε ξηρή αποθήκευση (25 ° C, 50% RH). Για μεγαλύτερη αποθήκευση, σφίξτε το κενό για να αποτρέψετε τη βλάβη της υγρασίας.

Ε: Τα PCB με 2 στρώσεις αλουμινίου είναι συμβατά με αυτοματοποιημένο συγκρότημα (SMT pick-and-place);
Α: Η επίπεδη επίπεδη (± 5 μm) του Enig εξασφαλίζει ακριβή τοποθέτηση εξαρτημάτων, ακόμη και για BGA 0,4 mm-pitch. Το κύκλωμα LT προσθέτει σημάδια εμπιστευτικότητας για να απλοποιήσει την ευθυγράμμιση.

Ε: Ποιος είναι ο χρόνος μίας για την εκδήλωση αλουμινίου 2 επιπέδων από το κύκλωμα LT; **
Α: Πρωτότυπα (5-10 μονάδες) παίρνουν 7-10 ημέρες, συμπεριλαμβανομένης της επένδυσης και των δοκιμών ποιότητας. Η παραγωγή μεγάλου όγκου (1.000+ μονάδες) απαιτεί συνήθως 2-3 εβδομάδες, με επιλογές βιασύνης (3-5 ημέρες για πρωτότυπα) που διατίθενται για επείγοντα έργα όπως προθεσμίες εκτόξευσης αυτοκινήτων ή βιομηχανικές επισκευές έκτακτης ανάγκης.

Κοινά λάθη σχεδιασμού για να αποφύγετε με PCB 2 επιπέδων αλουμινίου
Ακόμη και με τα σωστά υλικά, οι κακές επιλογές σχεδιασμού μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο την απόδοση. Παρακάτω είναι οι κορυφαίες παγίδες για να απομακρυνθούν - και πώς να τις διορθώσετε:
1.
A.Mistake: Χρήση ιχνών 0,1mm (4mil) για ρεύμα 5A (κοινό σε οδηγούς LED 50W) προκαλεί υπερθέρμανση και εξουθέσεις ιχνοστοιχείων.
B.solution: Ακολουθήστε τις οδηγίες IPC-2223 για PCB Metal-Core:

Για LED 50W (10α ρεύμα), χρησιμοποιήστε ένα ίχνος 0,6mm με χαλκό 2oz για να αποφύγετε την υπερθέρμανση.

2. Παραβλέποντας τη θερμική μέσω τοποθέτησης
A.Mistake: Η τοποθέτηση θερμικών βδέλων πολύ μακριά από τα συστατικά που παράγουν θερμότητα (π.χ.> 5mm από μια λυχνία LED) δημιουργεί θερμικά σημεία συμφόρησης.
B.solution: Προσθέστε 0,3-0,5mm θερμικά βήματα απευθείας κάτω από εξαρτήματα υψηλής ισχύος (π.χ. LED, MOSFETs), σε απόσταση κάθε 2-3mm. Για μια συστοιχία LED 30W, 4-6 Θερμικές VIA ανά LED εξασφαλίζουν ότι οι ροές θερμότητας στον πυρήνα αλουμινίου αποτελεσματικά.

3. Χρησιμοποιώντας λάθος διηλεκτρικό υλικό για θερμοκρασία
A.Mistake: Καθορισμός εποξειδικού διηλεκτρικού (μέγιστη θερμοκρασία: 150 ° C) για εφαρμογές κάτω από την αυτοκινητοβιομηχανία (125 ° C+), που οδηγεί σε αποκόλληση.
B.Solution: Match Dielectric στη θερμοκρασία λειτουργίας σας:
Epoxy: Καλύτερο για εσωτερικούς/μέτριους ρυθμούς (-40 ° C έως 150 ° C) (π.χ. φωτισμός LED κατοικίας).
Πολυϊμίδιο: Για υψηλές θερμοκρασίες (-40 ° C έως 200 ° C) (π.χ., αυτοκινητοβιομηχανία, βιομηχανικοί κλιβάνοι).

4. Παραβλέποντας το πάχος για διαβρωτικά περιβάλλοντα
A.Mistake: Χρήση χρυσού 0,03 μm (κάτω από τα πρότυπα IPC) για εξωτερικό φωτισμό οδηγεί σε διάβρωση εντός 6 μηνών.
B.Solution: Προσέξτε στο IPC-4552 (προδιαγραφές ENIG):
Ελάχιστο πάχος νικελίου: 5μm (αποτρέπει τη διάχυση του χαλκού).
Ελάχιστο πάχος χρυσού: 0,05μm (πρότυπο) ή 0,1μm (για σκληρά περιβάλλοντα όπως παράκτιες περιοχές με σπρέι αλατιού).

5. Κακή τοποθέτηση εξαρτημάτων κοντά σε εύκαμπτες ζώνες
A.Mistake: Η τοποθέτηση βαρέων εξαρτημάτων (π.χ. συνδετήρες 10G) κοντά στην άκρη του πυρήνα αλουμινίου προκαλεί μηχανική τάση και στρεβλωτή.
B.solution: Κρατήστε βαριά εξαρτήματα τουλάχιστον 5mm από την άκρη PCB και τα κεντράρετε πάνω από το παχύτερο τμήμα του πυρήνα του αλουμινίου (π.χ. 1,6mm έναντι 0,8mm) για καλύτερη υποστήριξη.

Σύναψη
Τα PCB για αλουμίνιο 2 επιπέδων αντιπροσωπεύουν μια τέλεια ισορροπία απόδοσης, ανθεκτικότητας και κόστους για ηλεκτρονικά μέσα υψηλής ισχύος. Ο πυρήνας αλουμινίου τους λύνει τις θερμικές προκλήσεις του FR-4, ενώ το φινίρισμα ENIG εξαλείφει τα ζητήματα συγκόλλησης και διάβρωσης των βασικών τελειωμάτων όπως το HASL ή το OSP. Είτε δημιουργείτε φωτισμό LED, αισθητήρες αυτοκινήτων ή μονάδες βιομηχανικής ισχύος, αυτά τα διοικητικά συμβούλια παρέχουν τη συνοχή και τη μακροζωία που η σύγχρονη ηλεκτρονική ζήτηση.

Κατά το σχεδιασμό του επόμενου έργου σας, επικεντρωθείτε σε τρεις κρίσιμες επιλογές:

1.Aluminum βαθμού πυρήνα: 6061 για τις περισσότερες εφαρμογές, 5052 για αντίσταση στη διάβρωση.
2. Διαιηλεκτρικό υλικό: εποξειδικό για κόστος, πολυϊμίδιο για υψηλά temps.
3. Πάχος ενδυμασίας: 0,05 μm χρυσό για τυπική χρήση, 0,1μm για σκληρά περιβάλλοντα.

Αποφεύγοντας τα κοινά λάθη σχεδιασμού και τη συνεργασία με έναν ειδικό όπως το LT Circuit-ο οποίος συνδυάζει την προηγμένη κατασκευή με αυστηρό έλεγχο ποιότητας-θα εξασφαλίσετε ότι τα PCB των 2 επιπέδων αλουμινίου θα πληρούν ή θα υπερβαίνουν τα πρότυπα της βιομηχανίας. Καθώς τα ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος συνεχίζουν να εξελίσσονται (π.χ. 100W+ LED συστήματα, ADAs επόμενης γενιάς), αυτά τα διοικητικά συμβούλια θα παραμείνουν ένας ακρογωνιαίος λίθος αξιόπιστου, αποτελεσματικού σχεδιασμού-που μερικές φορές, οι καλύτερες λύσεις προέρχονται από το συνδυασμό δύο αποδεδειγμένων τεχνολογιών σε μία.