铝基板的介绍 – 极客岛

我们知道传统的PCB板的板材原材料为环氧树脂玻纤材质，而我们平常说的FR4是什么呢？

FR-4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此一般电路板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。

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而随着电子工业的飞速发展，电子产品的体积尺寸越来越小，功率密度则越来越大，解决散热问题是对电子工业设计的一个巨大的挑战。那么铝基板无疑是解决散热问题的有效手段之一。

与传统的FR-4 相比，铝基板能够将热阻降至最低，使基板具有极好的热传导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。此外，铝基板还有如下独特的优势：

– 符合RoHs 要求；

– 在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理；

– 降低模块运行温度，延长使用寿命，提高功率密度和可靠性；

– 减少散热器和其它硬件的装配（包括热界面材料），缩小模块体积，降低硬件及装配成本；

– 取代易碎的陶瓷基板，获得更好的机械耐久力。

铝基板是一种有良好散热功能的覆铜板，它由独特的三层结构所组成，分别是电路层、导热绝缘层和金属基层。铝基板的工作原理是：功率器件表面贴装在电路层，器件所产生的热量通过绝缘层传导到金属基层，然后由金属基板扩散到模块外部，实现对器件的散热。

绝缘金属基板采用何种金属，主要取决于热膨胀系数，热传导能力，强度，硬度，重量，表面状态和成本。绝大部分的金属基板都采用了铝板作为金属基层。选用铝材的种类，主要依据机械加工工艺和成本的考量。

– 6061T6 是Al-Mg-Si 合金，中等强度，有比较良好的切削性能，特别适合CNC，V-CUT 加工，但价格昂贵。

– 5052H34 是Al-Mg 合金，中等强度，具有良好的折弯性能，适应于模具（Punch）冲切成型价格适中。

– 1050H18 和1060H18 是纯铝，导热性能优良，机械加工性能适中，价格低廉。

– C11000 是纯铜， 1/4~1/2 硬度的纯铜最为适合，适合于模具（Punch）冲切成型，但对于机械加工来说有些困难。选择C11000 的理由，常常首要的考虑是为了降低模块装配时的机械热应力。其次，铜的热传导能力强，是解决高功率模块散热问题的一个重要的选择。但是，价格非常昂贵。

铝基板的应用领域

LED领域：

像大多数电子器件一样，热量也是LED 的最大的威胁。尽管多数人认为LED 不发热，其实相对于它的体积来说，LED 产生的热量是很大的。热量不仅影响LED 的亮度，也改变了光的颜色，最终会导致LED 失效。因此，为了防止LED 热量的累积正变得越来越重要，保持LED 长时间的持续高亮度的关键是采用最先进的热量管理材料，如具有高导热性能的铝基板。