ნაწილი პირველი: რა არის ალუმინის PCB?
ალუმინის სუბსტრატი არის ლითონის დაფუძნებული სპილენძის დაფარული დაფის ტიპი, სითბოს გაფრქვევის შესანიშნავი ფუნქციით.ზოგადად, ცალმხრივი დაფა შედგება სამი ფენისგან: მიკროსქემის ფენა (სპილენძის კილიტა), საიზოლაციო ფენა და ლითონის ბაზის ფენა.მაღალი დონის აპლიკაციებისთვის, ასევე არსებობს ორმხრივი დიზაინები მიკროსქემის ფენის, საიზოლაციო ფენის, ალუმინის ბაზის, საიზოლაციო ფენისა და წრიული ფენის სტრუქტურით.აპლიკაციების მცირე რაოდენობა მოიცავს მრავალშრიანი დაფებს, რომლებიც შეიძლება შეიქმნას ჩვეულებრივი მრავალშრიანი დაფების საიზოლაციო ფენებით და ალუმინის ბაზებით.
ცალმხრივი ალუმინის სუბსტრატი: შედგება გამტარი ნიმუშის ფენის ერთი ფენისგან, საიზოლაციო მასალისა და ალუმინის ფირფიტისგან (სუბსტრატი).
ორმხრივი ალუმინის სუბსტრატი: იგი მოიცავს ორ ფენას გამტარ შაბლონის ფენებს, საიზოლაციო მასალას და ალუმინის ფირფიტას (სუბსტრატს) ერთად დაწყობილი.
მრავალშრიანი დაბეჭდილი ალუმინის მიკროსქემის დაფა: ეს არის ბეჭდური მიკროსქემის დაფა, რომელიც დამზადებულია გამტარი ნიმუშის ფენების სამი ან მეტი ფენის, საიზოლაციო მასალისა და ალუმინის ფირფიტის (სუბსტრატის) ლამინირებისა და შეერთების შედეგად.
დაყოფილია ზედაპირული დამუშავების მეთოდებით:
მოოქროვილი დაფა (ქიმიური თხელი ოქრო, ქიმიური სქელი ოქრო, შერჩევითი მოოქროვილი)
ნაწილი მეორე: ალუმინის სუბსტრატის მუშაობის პრინციპი
დენის მოწყობილობები ზედაპირზეა დამონტაჟებული მიკროსქემის ფენაზე.მოწყობილობების მიერ ექსპლუატაციის დროს წარმოქმნილი სითბო სწრაფად მიეწოდება საიზოლაციო ფენის მეშვეობით ლითონის ბაზის ფენამდე, რომელიც შემდეგ ანაწილებს სითბოს და აღწევს მოწყობილობებისთვის სითბოს გაფრქვევას.
ტრადიციულ FR-4-თან შედარებით, ალუმინის სუბსტრატებს შეუძლიათ შეამცირონ თერმული წინააღმდეგობა, რაც მათ სითბოს შესანიშნავ გამტარებად აქცევს.სქელი ფირის კერამიკულ სქემებთან შედარებით, მათ ასევე აქვთ უმაღლესი მექანიკური თვისებები.
გარდა ამისა, ალუმინის სუბსტრატებს აქვთ შემდეგი უნიკალური უპირატესობები:
- RoHs მოთხოვნებთან შესაბამისობა
- უკეთესი ადაპტირება SMT პროცესებთან
- თერმული დიფუზიის ეფექტური მართვა მიკროსქემის დიზაინში მოდულის მუშაობის ტემპერატურის შესამცირებლად, სიცოცხლის ხანგრძლივობის გახანგრძლივების, სიმძლავრის სიმკვრივისა და საიმედოობის გაზრდის მიზნით
- თბოგამტარების და სხვა ტექნიკის, მათ შორის თერმული ინტერფეისის მასალების აწყობის შემცირება, რაც იწვევს პროდუქტის მცირე მოცულობას და ტექნიკისა და შეკრების ხარჯებს, და სიმძლავრისა და კონტროლის სქემების ოპტიმალურ კომბინაციას
- მყიფე კერამიკული სუბსტრატების შეცვლა გაუმჯობესებული მექანიკური გამძლეობისთვის
ნაწილი მესამე: ალუმინის სუბსტრატების შემადგენლობა
1. წრიული ფენა
მიკროსქემის ფენა (როგორც წესი, ელექტროლიტური სპილენძის ფოლგის გამოყენებით) იჭრება დაბეჭდილი სქემების შესაქმნელად, რომლებიც გამოიყენება კომპონენტების შეკრებისა და კავშირებისთვის.ტრადიციულ FR-4-თან შედარებით, იგივე სისქით და ხაზის სიგანით, ალუმინის სუბსტრატებს შეუძლიათ უფრო მაღალი დენების გადატანა.
2. საიზოლაციო ფენა
საიზოლაციო ფენა არის ძირითადი ტექნოლოგია ალუმინის სუბსტრატებში, რომელიც ემსახურება ძირითადად ადჰეზიას, იზოლაციას და სითბოს გამტარობას.ალუმინის სუბსტრატების საიზოლაციო ფენა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი თერმული ბარიერი ელექტრომოდულის სტრუქტურებში.საიზოლაციო ფენის უკეთესი თბოგამტარობა ხელს უწყობს მოწყობილობის მუშაობის დროს წარმოქმნილი სითბოს გავრცელებას, რაც იწვევს სამუშაო ტემპერატურის დაქვეითებას, მოდულის სიმძლავრის დატვირთვის გაზრდას, ზომის შემცირებას, გახანგრძლივებულ სიცოცხლეს და მაღალი სიმძლავრის გამომუშავებას.
3. ლითონის ბაზის ფენა
ლითონის საიზოლაციო ფუძისთვის ლითონის არჩევანი დამოკიდებულია ფაქტორებზე, როგორიცაა ლითონის ბაზის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, თბოგამტარობა, სიმტკიცე, სიმტკიცე, წონა, ზედაპირის მდგომარეობა და ღირებულება.
ნაწილი მეოთხე: ალუმინის სუბსტრატების არჩევის მიზეზები
1. სითბოს გაფრქვევა
ბევრ ორმხრივ და მრავალშრიან დაფას აქვს მაღალი სიმკვრივე და სიმძლავრე, რაც იწვევს სითბოს გაფრქვევას.ჩვეულებრივი სუბსტრატის მასალები, როგორიცაა FR4 და CEM3, არის სითბოს ცუდი გამტარები და აქვთ ფენათაშორისი იზოლაცია, რაც იწვევს სითბოს არაადექვატურ გაფრქვევას.ალუმინის სუბსტრატები წყვეტს სითბოს გაფრქვევის პრობლემას.
2. თერმული გაფართოება
თერმული გაფართოება და შეკუმშვა თანდაყოლილია მასალებისთვის და სხვადასხვა ნივთიერებებს აქვთ თერმული გაფართოების სხვადასხვა კოეფიციენტი.ალუმინის დაბეჭდილი დაფები ეფექტურად აგვარებს სითბოს გაფრქვევის საკითხებს, ამსუბუქებს დაფის კომპონენტებზე სხვადასხვა მასალის თერმული გაფართოების პრობლემას, აუმჯობესებს საერთო გამძლეობას და საიმედოობას, განსაკუთრებით SMT (Surface Mount Technology) აპლიკაციებში.
3. განზომილებიანი სტაბილურობა
ალუმინისზე დაფუძნებული დაბეჭდილი დაფები განსაკუთრებით სტაბილურია ზომების თვალსაზრისით, იზოლირებული მასალის დაბეჭდილ დაფებთან შედარებით.30°C-დან 140-150°C-მდე გაცხელებული ალუმინის ბაზაზე დაბეჭდილი დაფების ან ალუმინის ბირთვიანი დაფების განზომილებიანი ცვლილება არის 2,5-3,0%.
4. სხვა მიზეზები
ალუმინის დაბეჭდილ დაფებს აქვს დამცავი ეფექტი, ცვლის მყიფე კერამიკულ სუბსტრატს, შესაფერისია ზედაპირზე დამონტაჟების ტექნოლოგიისთვის, ამცირებს დაბეჭდილი დაფების ეფექტურ ფართობს, ცვლის კომპონენტებს, როგორიცაა გამათბობელი, რათა გააძლიეროს პროდუქტის სითბოს წინააღმდეგობა და ფიზიკური თვისებები და შეამციროს წარმოების ხარჯები და შრომა.
ნაწილი მეხუთე: ალუმინის სუბსტრატების გამოყენება
1. აუდიო აპარატურა: შემავალი/გამომავალი გამაძლიერებლები, დაბალანსებული გამაძლიერებლები, აუდიო გამაძლიერებლები, წინასწარი გამაძლიერებლები, დენის გამაძლიერებლები და ა.შ.
2. დენის აღჭურვილობა: გადართვის რეგულატორები, DC/AC გადამყვანები, SW რეგულირებები და ა.შ.
3. საკომუნიკაციო ელექტრონული მოწყობილობა: მაღალი სიხშირის გამაძლიერებლები, ფილტრის მოწყობილობები, გადამცემი სქემები და ა.შ.
4. ოფისის ავტომატიზაციის აღჭურვილობა: ელექტროძრავის დრაივერები და ა.შ.
5. ავტომობილები: ელექტრონული რეგულატორები, ანთების სისტემები, დენის კონტროლერები და ა.შ.
6. კომპიუტერები: CPU დაფები, ფლოპი დისკის დისკები, კვების ბლოკები და ა.შ.
7. დენის მოდულები: ინვერტორები, მყარი მდგომარეობის რელეები, გამსწორებელი ხიდები და ა.შ.
8. განათების მოწყობილობები: ენერგიის დაზოგვის ნათურების პოპულარიზაციასთან ერთად, ალუმინის დაფუძნებული სუბსტრატები ფართოდ გამოიყენება LED განათებებში.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-09-2023
