高导热性金属电路基板的使用注意事项及应用问题解答样本.doc

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高导热性金属电路基板的使用注意事项及应用问题解答

一、 使用注意事项
F 1.搬运及取材
金属基材印刷电路板与一般的FR4电路板相比, 重量比较重。于搬运或是取材时, 特别注意不可迭放太多太高及落下或是受到碰撞。铜箔线路与金属基材短路是固绝缘层受伤所引起的不良, 请于作业时特别注意的操作顺序。
F 2.零件组与焊锡作业
组装时基板受零件的局部加压冲击, 请调整放置零件的压加压力, 过度的加压使得绝缘层受损伤。回焊加温时也请注意炉温与时间的正确管理, 不过度的操作而影响绝缘层的特性。

F 3.保存与防潮
金属电路板与一般的电路基板相同的于自然环境下会有吸潮现象。请放置于相对温度25℃以下, 相对湿度60%以下的场所; 如果有受潮的状况时, 组装零件与回焊后, 容易发生焊锡不良; 有受潮的金属基板, 请使用110℃- 130℃的温度加温烘烤30分钟以上。有效期: 一年( 按IPC-4110标准验收)
二、 应用问题解答

F 1.什么是金属基电路板?
以金属基板为底板, 表面披附一绝缘层, 在绝缘层的上方有铜箔所构成的导通电气用之线路, 铜线路上可安装电子零件。( 铜箔+绝缘层+金属底材＝金属基板)
F 2.金属基电路板使用哪些金属种类?
金属基电路板的底材能够使用铝板、 铜板以及铁板。

F 3.哪些是世界常见的金属基电路板名称?
欧美地区常见名称-IMS( Insulated Metal Substrate) PCB、 Thermal Clad日本地区常见名称-MB( Metal Base) PWB、 MIS(Metal Insulated Substrate)、 PCB、 AL(ALuminum)PCB.中国地区常见名称-铝基覆铜板、 铝基线路板、 铁基覆铜板、 金属线路板。
F 4.为什么使用金属基电路板?
金属基电路板的主要功能, 是将电子零件在工作时所产生的热量取出导向空气中, 使电子零件保持于正常的工作温度内正常与稳定的运作。
F 5.如何选择金属基材种类?
1) 于热传导的应用时使用铜板或是铝板;
2) 于电感磁性或是高硬钢性的应用时采用铁板类;
3) 于EMI电磁波防护的应用时采用薄铜基材;
F 6.金属基电路板为何称为铝基板?
金属基电路板的基底材料, 就用与使用铝基板材的为最多, 故多简称铝基板。使有铁板为基底材时, 必须指明铁基电路板; 以铜为基底材时, 为铜基板。以下铝基电路板简称为铝基板。
F 7.铝基板供货标准尺寸为何?
联通达有限公司的供货标准尺寸一般为＝610mm*488mm/有效尺寸＝605mm*480mm, 其原材料为1220mm*2440mm, 也可为客户之要求裁切其它尺寸。
F 8.铝基板的铜箔厚度是否有选择性?
联通达集团有限公司提供厚度1/2OZ至8OZ的铜箔给客户选择订制铝基板。
F 9.铝基板的标准铜箔厚度为何?
联通达集团有限公司采用厚度1OZ的基本铜箔为之标准铝基板。
F 10.铝基板最好使用2OZ以上的厚铜箔?

较厚的铜箔能够提供较大的电流量, 铜箔的内阻抗也比较低, 通电流时发热量也比较少, XY轴的热传导距离也比薄铜箔强; 但因成本关系, 1OZ薄铜箔也能够使用于较低散热产品。
F 11.铝基板使用哪一种类的铜箔?
铝基板的铜箔厚度低于4OZ以下, 选用电解铜箔( ET) , 电路板用铜箔材料; 铝基板的铜箔厚度高于4OZ以上, 采用压延铜片( RA) 。
F 12.铝基板的厚铜箔为何使用压延铜片?
厚铜箔与薄铜箔的选用是以电解铜与压延铜的单价成本做为第一考虑
F 13.铝基板的底材为何选用铝板?
铝板的本单价较铜板低; 铝板面的散热效率也比铜板快。
F 14.铝基板的铝板材标准厚度为何?
联通达集团有限公司采用厚度1.5mm的铝板材做为标准厚度材。
F 15.铝基板的铝板材的厚度是否能够有选择性?
铝板材的厚度能够依客户的需要选择, 0.5mm、 1.0mm、 1.5mm、 2.0mm、 3.0mm………等。
F 16.为何铝基板要选用较厚的铝板材?
铝板材于铝基板上是作为导热的媒介体, 主要功能是必须快速的将电子零件所产生的热能取出, 铝板材的厚度就如水桶的大小, 厚的铝板能够于较短的时间吸收大量的热量, 使电子零件本体保持于工作温度内。
F 17.铝基板的铝板材选用何种材质?
铝基板的铝板材应用之规格为AL5052-H32、 AL6061-T6、 AL6063-T6、 ST-60-T3、 ST-60-T8等铝镁合金。
F 18.铝基板的铝板材为何不使用纯铝材?
纯铝的板材其板强度较镁铝合金低, 板面容易氧化变黑。可用阳极处理克服, 并会增加成本。
F 19.铜与铝的导热率为多少?
纯铜的导热率为398W/m.k; 纯铝的导热率为237w/m.k。
F 20.铝基板用之铝板材导热率是多少?
铝基板用铝板AL5052、 AL6061、 AL6063为140-190W/M.K; 另有ST-60为215W/M.K, 但价格高。
F 21.铝基板为何要有绝缘层?
绝缘层是为确保温铜箔线路的电压电流不会传导到铝板材。
F 22.铝基板绝缘层必须具备哪些特点功能?
联通达集团有限公司的铝基板具备高热传导系数、 高绝缘性、 低诱电系数、 耐高电压、 高体积阻抗值、 铜箔拉力强。
F 23.铝基板绝缘层的基本厚度是多少?
联通达集团有限公司供应的铝基板之绝缘层基本厚度为2.5mil( 0.6mm) 。
F 24.铝基板绝缘厚度是否能够改变?
联通达集团有限公司能够依客户的需求制作3mil-12mil的绝缘层厚度。
F 25.铝基板的绝缘层是依何种条件而订定厚度?
铝基板的绝缘层是依使用电压与耐电压的高低来订定厚度, 绝缘层的厚度高耐电压也相正确升高。
F 26.铝基板绝缘层的耐电压关系为何?
联通达集团有限公司的铝基板绝缘层耐电压之能力, 绝缘层厚度2.5mil/电压2.5KV以上。
F 27.铝基板绝缘层的电气阻抗是多少欧?
联通达集团有限公司的铝基板绝缘层之电气阻抗为1013-1014欧。
F 28.为何铝基板绝缘层的电气阻抗必须有1013-1014欧以上?
电气阻抗大于1012欧以上时才能有绝缘的效果, 于1012欧以下是为静电导通范围。
F 29. 铝基板绝缘层的电气阻抗低于1012欧时有何影响?
如绝缘层材料有静电传导效果( 电气阻抗低于1012欧) , 铜箔线路上的电流必然的传导到铝板, 铜箔经绝缘层与铝板成为一高阻抗导通电气回路, 绝缘层因有电压电流的经过而产生自体发热, 如此就失去铝基板以传热导热的功效特性。
F 30.铝基板是否有必须使用玻璃布?
联通达集团有限公司的铝基板, 绝缘层不需要使用玻璃布, 玻璃布是为保温材, 热传导性差。
F 31.铝基板绝缘层中无玻璃布的优点为何?
铝基板绝缘层如有一层玻璃布, 其玻璃布的热导系数低, 热阻抗高直接阻挡铜箔上的热传导至铝板, 无玻璃布 的绝缘层, 其导热效果必然好于玻璃布绝缘层。
F 32. 铝基板绝缘层为何要有导热的特性?
使用铝板为底基板时, 为的就是将电子零件所产生的热快速的吸收到铝板上, 因而铜箔与铝板间之绝缘层也必须具备高效率的导热效能。
F 33.使用一般FR4的PP胶布做成铝基板时, 其导热效果如何?
FR4的PP胶布 成分为玻璃纤维与环氧树脂, 是为保温材料, 用于电路基板, 但做成浴缸, 热因玻璃布与胶膜的阻隔无法快速的传递到铝板, 因而铜箔面与铝板面的温度差也会加大。
F 34.如何简易快速的分别铝基板的导热效能?
铝基板于室温下能够用人体感觉绝缘层的导热性, 使用无零件的空板, 以手背或手指背来接触板材绝缘层, 感觉温度的变化与时间的长短, 感觉到温度较低而且时间也比较久的, 其导热效果是比较好。
F 35.为何联通达集团有限公司的铝基板导热性比较好?
联通达集团有限公司的铝基板之绝缘层, 除了元玻璃, 胶膜内也加入高成份比的高导热材料。

F 36.国际知名品牌的导热率数约1.0W/mk-3w/mk ,联通达集团有限公司当前有导热率相同国际规格之铝基板。
F 37.为何铝基板的导热率越高价格也越高?
绝缘层内所加入高导热材料的种类成分不同, 导热高的材料相正确成本高, 因而导热效率高的铝基板相正确成本高, 因而导热效率高的铝基板相正确价格也比较高。
F 38.什么是热阻抗?
热阻抗是以评估组装时传导热量效能的一种方式。
F 39.铝基板有什么电气特性需注意?
约有三种:
1) 必须高绝缘并符合耐压条件, 且又要厚度薄,
2) 为避免金属微料脱落时造成电子组件短路, 热传导材质尽量不使用导电性奈米金属微料胶体。
3) 介电常数-低介电常可避免表面静电产生及累积, 防止突波放电造成零组件电路损害。
F 40.铝基板在使用上还有什么其考虑。
大概还有耐燃性与环境污染考虑, 1) 耐燃性要符合UL安规标准认证2) 环境污染考虑, 要使用之原料符合国际环境保护标准要求之检验证明如: ROHS及SGS等证明。
F 41.与热阻抗有直接影响的因素包含几种?
1) 表面积—接触热源表面积越大, 传导热量越多;
2) 厚度—热传递距离( 厚度Z轴) 增加则热传导效率降低;
3) 接触面情形—导热片与散热器之接触面越紧密平整, 则界面空气越少, 接触热阻越小, 故导热效率会越高。
4) 热传导系数—材料传导热量的能力。
5) 组装压力—组装压力大时可将界面空气赶出, 降低接触热阻。在组装压力限制时, 可使用软质材料如高导热胶。
6) 时间—随时间 增加, 接触面空气渐渐被导热材填满, 密实度增加, 接触热阻因而也会降低。
F 42.如何选用LED灯、 防焊油墨?
要符合三种特性需求: 1) 高反射率, 反射率大于90%; 2) 白度高, 高温( 280℃10秒以上) 不黄变; 3) Punch不毛边。
F 43.还有什么特种覆铜板及特点用途?
还有三种: 铁基覆铜板、 不锈钢基覆铜板、 铜基覆铜板。
1) 铁基覆铜板
特点: ①优良的尺寸稳定性 ②良好的散热性 ③良好的机械加工性
④导磁性 ⑤优良的性价比。
用途: ①无刷直流马达 ②激光打印机用马达 ③智能性驱动器
2) 不锈钢基覆铜板
特点: ①的耐候性 ②的尺寸稳定性 ③优良的耐酸碱性
用途: ①海底用照明电路 ②恶劣环境
3) 铜基覆铜板
特点: ①良好的散热性 ②优良的尺寸稳定性 ③良好的机械加工性
④电磁波的屏蔽性 ⑤优良的性价比。
用途: ①LED用照明电路②厚膜混合集成电路③电源电路④固态继电器