Бірінші бөлім: Алюминий ПХД дегеніміз не?
Алюминий субстрат - жылуды таратудың тамаша функционалдығы бар металл негізіндегі мыс қапталған тақтаның түрі.Әдетте, бір жақты тақта үш қабаттан тұрады: контур қабаты (мыс фольга), оқшаулағыш қабат және металл негіз қабаты.Жоғары деңгейлі қолданбалар үшін тізбек қабатының, оқшаулағыш қабаттың, алюминий негізінің, оқшаулағыш қабаттың және тізбек қабатының құрылымы бар екі жақты конструкциялар да бар.Қолданбалардың аз саны көп қабатты тақталарды қамтиды, олар қарапайым көп қабатты тақталарды оқшаулағыш қабаттармен және алюминий негіздерімен байланыстыру арқылы жасалуы мүмкін.
Бір жақты алюминий субстрат: ол өткізгіш үлгі қабатының бір қабатынан, оқшаулағыш материалдан және алюминий пластинасынан (субстрат) тұрады.
Екі жақты алюминий субстрат: Ол өткізгіш үлгі қабаттарының екі қабатын, оқшаулағыш материалды және бір-біріне жиналған алюминий пластинасын (субстрат) қамтиды.
Көп қабатты баспа алюминий схемасы: Бұл өткізгіш үлгі қабаттарының, оқшаулағыш материалдың және алюминий пластинасының (субстрат) үш немесе одан да көп қабаттарын ламинаттау және байланыстыру арқылы жасалған баспа схемасы.
Беттік өңдеу әдістері бойынша бөлінеді:
Алтын жалатылған тақта (Химиялық жұқа алтын, Химиялық қалың алтын, Селективті алтын жалату)
Екінші бөлім: Алюминий субстратының жұмыс принципі
Қуат құрылғылары тізбек қабатында беткі қабатта орнатылады.Жұмыс кезінде құрылғылар шығаратын жылу оқшаулағыш қабат арқылы металдың негізгі қабатына жылдам өтеді, содан кейін ол жылуды таратады, бұл құрылғылар үшін жылу диссипациясына қол жеткізеді.
Дәстүрлі FR-4-пен салыстырғанда, алюминий субстраттары жылу кедергісін азайтып, оларды тамаша жылу өткізгіш етеді.Қалың қабықшалы керамикалық тізбектермен салыстырғанда олар да жоғары механикалық қасиеттерге ие.
Сонымен қатар, алюминий субстраттары келесі бірегей артықшылықтарға ие:
- RoHs талаптарына сәйкестік
- SMT процестеріне жақсы бейімделу
- Модульдің жұмыс температурасын төмендету, қызмет ету мерзімін ұзарту, қуат тығыздығы мен сенімділігін арттыру үшін схема дизайнында термиялық диффузияны тиімді өңдеу
- Жылу қабылдағыштарды және басқа аппараттық құралдарды, соның ішінде жылу интерфейсі материалдарын жинақтауды қысқарту, нәтижесінде өнімнің көлемі азаяды және аппараттық және жинақтау шығындары төмендейді, қуат пен басқару схемаларының оңтайлы үйлесімі
- Механикалық төзімділікті арттыру үшін нәзік керамикалық негіздерді ауыстыру
Үшінші бөлім: Алюминий субстраттарының құрамы
1. Схема қабаты
Схема қабаты (әдетте электролиттік мыс фольгасын пайдаланады) құрамдастарды құрастыру және қосу үшін пайдаланылатын баспа схемаларын қалыптастыру үшін оюланады.Дәстүрлі FR-4-пен салыстырғанда, қалыңдығы мен ені бірдей, алюминий астарлары жоғары ток өткізе алады.
2. Оқшаулағыш қабат
Оқшаулағыш қабат ең алдымен адгезия, оқшаулау және жылу өткізгіштік үшін қызмет ететін алюминий субстраттарында негізгі технология болып табылады.Алюминий төсеніштерінің оқшаулағыш қабаты қуат модулі құрылымдарындағы ең маңызды жылу кедергісі болып табылады.Оқшаулағыш қабаттың жақсырақ жылу өткізгіштігі құрылғының жұмысы кезінде пайда болатын жылудың диффузиясын жеңілдетеді, бұл жұмыс температурасының төмендеуіне, модульдің қуат жүктемесінің артуына, өлшемдердің төмендеуіне, қызмет ету мерзімінің ұзартылуына және жоғары қуат шығысына әкеледі.
3. Металл негізі қабаты
Оқшаулағыш металл негізі үшін металды таңдау металл негізінің жылу кеңею коэффициенті, жылу өткізгіштігі, беріктігі, қаттылығы, салмағы, бетінің күйі және құны сияқты факторлардың жан-жақты ескерілуіне байланысты.
Төртінші бөлім: Алюминий субстраттарын таңдау себептері
1. Жылу диссипациясы
Көптеген екі жақты және көп қабатты тақталар жоғары тығыздық пен қуатқа ие, бұл жылуды таратуды қиындатады.FR4 және CEM3 сияқты кәдімгі субстрат материалдары жылуды нашар өткізеді және қабатаралық оқшаулауға ие, бұл жылуды жеткіліксіз таратуға әкеледі.Алюминий субстраттары бұл жылуды тарату мәселесін шешеді.
2. Жылулық кеңею
Жылулық кеңею және қысқару материалдарға тән және әртүрлі заттардың жылулық кеңею коэффициенттері әртүрлі.Алюминий негізіндегі баспа тақталары жылуды тарату мәселелерін тиімді шешеді, тақтаның құрамдас бөліктеріндегі әртүрлі материалдың термиялық кеңеюі мәселесін жеңілдетеді, жалпы төзімділік пен сенімділікті арттырады, әсіресе SMT (Surface Mount Technology) қолданбаларында.
3. Өлшемдік тұрақтылық
Алюминий негізіндегі баспа тақталары оқшауланған материалдан басылған тақталармен салыстырғанда өлшемдері бойынша айтарлықтай тұрақты.30°С-тан 140-150°С-қа дейін қыздырылған алюминий негізіндегі баспа тақтайшаларының немесе алюминий өзек тақталарының өлшемдік өзгеруі 2,5-3,0% құрайды.
4. Басқа себептер
Алюминий негізіндегі баспа тақталары экрандаушы әсерге ие, сынғыш керамикалық негіздерді ауыстырады, үстіңгі монтаждау технологиясына жарамды, баспа тақталарының тиімді аймағын азайтады, өнімнің ыстыққа төзімділігі мен физикалық қасиеттерін арттыру үшін жылу қабылдағыш сияқты компоненттерді ауыстырады, сондай-ақ өндіріс шығындары мен жұмыс күшін азайтады.
Бесінші бөлім: Алюминий субстраттарын қолдану
1. Аудио жабдығы: кіріс/шығыс күшейткіштері, теңдестірілген күшейткіштер, дыбыс күшейткіштері, алдын ала күшейткіштер, қуат күшейткіштері және т.б.
2. Қуат жабдықтары: коммутациялық реттегіштер, тұрақты/айнымалы ток түрлендіргіштері, БҚ реттегіштері және т.б.
3. Коммуникациялық электрондық жабдық: Жоғары жиілікті күшейткіштер, сүзгі құрылғылары, беріліс тізбектері және т.б.
4. Кеңсе автоматикасының жабдығы: Электр қозғалтқышының драйверлері және т.б.
5. Автокөлік: Электрондық реттегіштер, тұтану жүйелері, қуат реттегіштері және т.б.
6. Компьютерлер: процессорлық платалар, иілгіш дискілер, қуат блоктары және т.б.
7. Қуат модульдері: Инверторлар, қатты күйдегі релелер, түзеткіш көпірлер және т.б.
8. Жарықтандыру құрылғылары: Энергияны үнемдейтін шамдарды жылжыту арқылы жарықдиодты шамдарда алюминий негізіндегі субстраттар кеңінен қолданылады.
Жіберу уақыты: 09 тамыз 2023 ж
