2025-10-15
顧客が人間化したイメージ
高性能電子機器では 2層アルミベースPCBが LED照明,EV電源モジュール,産業用電源コントローラーの"必須部品"になりました優れた熱消耗能力のおかげでグランドビュー・リサーチのレポートによると 2023年に世界のアルミニウムベースPCB市場規模は18億ドルに達しました2層アルミニウムベースPCBが35%を占め,年間成長率は25%以上しかし,その製造生産量は伝統的なFR4PCBの生産量よりずっと低かった (FR4の平均生産量は75%対90%),主要なボトルネックは3つの技術的な課題にあります:アルミベースと電解層との互換性これらの問題は,生産コストを上昇させるだけでなく,過熱や短回路による機器の故障のリスクも引き起こします.自動車メーカーは2層のアルミベースPCBの脱層により EV電源モジュールの不具合が発生したため 何千もの車両をリコールしました.
この記事では,2層アルミニウムベースPCB製造における主要な技術的な痛みを深く分析し,業界のベストプラクティスに基づく実行可能なソリューションを提供します.生産者の生産性を向上させ,リスクを軽減するために,品質検査プロセス表を含みます..
主要 な 教訓
1結合品質管理:真空熱圧 (170~180°C,プレッシャー 30-40kg/cm2) とプラズマ表面処理を組み合わせると,アルミニウムベースと介電層間の脱lamination速度を0以下まで減少させることができます.. 5%,従来の熱圧の除層率 (3.5-5.0%) をはるかに上回る.
2. 樹脂選択基準: 中高電力シナリオ (例えば自動車ヘッドライトのLED) では,セラミックで満たされたエポキシ樹脂 (熱伝導性1.2-2.5 W/mK) を優先する.高温シナリオでは (e)(例えば,工業用オーブン),熱循環による裂け目防止のために,ポリアミド樹脂 (250~300°Cの温度耐性) を選択します.
3. 溶接マスクの欠陥防止: アルミベース表面は"脱脂 → 漬け → 溶解"処理を受けなければならない. 接着性は横切断試験でグレード5B (剥離なし) に達すべきである.AOI で検出されたピンホール直径は <0 でなければならない..1mmで ショートカットリスクを90%減らすことができます
4完全プロセス品質検査: 必須検査項目には,超音波の欠陥検出 (ラミネート後),レーザーフラッシュ熱伝導性試験 (樹脂固化後),飛行探査機試験 (完成したビアス)IPC基準の遵守により 収穫量は88%以上増加します
2層アルミニウムベースPCB製造における3つの主要な技術課題
2層のアルミベースPCBの構造特異性 (アルミ基板+電解層+二層の銅薄膜) は,FR4PCBの製造プロセスよりもはるかに複雑である. The inherent "compatibility gap" between the metallic properties of aluminum and the non-metallic nature of dielectric layers and solder masks means that even minor process deviations can lead to fatal defects.
課題 1 アルミ ベース と 介電 層 の 結合 が 失敗 し た こと (脱層,泡)
2層アルミベースPCBの製造における"最初の重要な障害"ですアルミベースと電解層の結合強さは PCBの長期的信頼性を直接決定しますしかし,アルミニウムの化学的性質と不適切なプロセス制御は,しばしば結合の失敗につながります.
根本 的 な 原因: 材料 の 違い と プロセス の 逸脱
1アルミ表面上の酸化膜は結合を妨げる:アルミは空気中に2-5nm厚のAl2O3酸化膜を急速に形成する.このフィルムは惰性であり,介電層樹脂と化学反応することはできません.結合強度が不十分になる処理前に完全に取り除かれない場合,酸化膜は熱循環 (例えば-40°C~125°C) の間に介電層から分離し,デラミネーションを引き起こす.
2.CTE不一致は熱ストレスを発生させる:アルミニウムの熱膨張係数は23ppm/°Cで,一般的な介電層 (例えば,エポキシ樹脂) は15ppm/°Cで 53%の差しかありません温度変動に耐えるとき,アルミニウムベースと電解層は 異なる程度に膨張し収縮します.粘着層の裂け目を引き起こす時間とともに裂け筋を生成.
3制御されていないラミネーションパラメータは欠陥を導入します.温度変動 (±5°C以上) や不均等な圧力により,介電層の不均等な流出が起こります過剰な温度は樹脂の過度固化を引き起こし (壊れやすくなり,粘着強度が低下します).
機能 障害 から 安全 リスク まで
1隔熱性能崩壊: 隔熱層の隙間は,除層後,電気故障を引き起こす (特に電圧変圧器のような高電圧シナリオでは),短回路と機器の燃焼に繋がる.
2熱分散障害: アルミベースの主な機能は熱伝導である.デラミネーションは熱抵抗を急激に増加させる (0.5°C/Wから5°C/W以上),高性能コンポーネント (e20WのLED) が熱消散が不十分で燃え尽き,寿命が5万時間から1万時間まで短縮される.
3. 質量再加工損失: LED 製造者はかつて伝統的な熱圧で 4.8% のデラミナレーション率を経験し,5 の廃棄を結果として,2層アルミベースPCBと直接損失は$30を超えます.,000.
欠陥検出方法
a.超音波欠陥検出: 20-50MHz高周波探査機を使用すると,IPC-A-600G標準2を満たす0.1mm以上のデラミネーションやバブルを検出することができる.4.3.
張力試験:IPC-TM-650規格2に従って4.9, 粘着強度は≥1.5kg/cm (銅葉とアルミニウムベースとの間での剥離力) でなければならない.この値を下回る値は不適格とみなされる.
c. 熱衝撃試験: -40°C~125°Cの100サイクル後に,デラミネーションやクラッキングは合格とみなされない.そうでなければ,結合プロセスは最適化する必要があります.
異なる結合プロセスの性能比較
結合 プロセス | 温度範囲 (°C) | 圧力範囲 (kg/cm2) | 処理時間 (分) | デラミネーション率 (%) | 熱ショック通過率 (100 サイクル) | 応用シナリオ |
---|---|---|---|---|---|---|
伝統的な 熱圧 結合 | 160~170 | 25〜30 | 15〜20 | 3.5-5 わかった0 | 75~80% | 低電力消費用LED (例えば指示灯) |
バキュームホットプレス結合 | 170~180 | 30〜40 | 20〜25 | 0.3-08 | 98~99% | 高功率EV電源,LED路灯 |
真空熱圧 + プラズマ処理 | 170~180 | 30〜40 | 25〜30 | 0.1-0. わかった3 | 99.5%以上 | 高信頼性シナリオ (軍事,航空宇宙) |
課題2: 樹脂 の 性能 の 不足 に よっ て 生じる 熱 循環 の 欠陥 (クラッキング,泡)
樹脂は,2層アルミベースPCBの"熱伝導橋"と"構造接着剤"の両方で作用する.しかし,その熱安定性と流動性がアプリケーションシナリオと一致しない場合,処理や使用中に致命的な欠陥が発生します.
根源 的 な 原因: 樹脂 の 選択 が 間違っ たり,固める プロセス が 適切 で ない こと
1.樹脂熱伝導性とシナリオの不一致:低電力シナリオのために高コストの陶磁樹脂を使用すると,通常のエポキシ樹脂 (熱伝導性0.3-0.8 W/mK) は,高出力のシナリオでは (e)熱蓄積を起こす.樹脂は高温状態 (>150°C) で長時間保持され,炭化とクラッキングを引き起こす.
2.不合理な固化曲線設計:樹脂固化には3つの段階が必要である"加熱 →恒温 →冷却":
a.過度に速い加熱速度 (>5°C/min) は,樹脂中の揮発性成分が間に合って脱出するのを防止する (泡を形成する).
b. 恒常温度時間不足 (<15分) は,固化が不完全になる (樹脂硬度が低く,磨きやすい)
c.過度に高速な冷却速度 (>10°C/分) は内部ストレスを発生させ,樹脂のクラッキングを引き起こす.
3樹脂とアルミニウムベースとの間の相容性が悪い:いくつかの樹脂 (例えば,通常のフェノル樹脂) はアルミニウムベースに粘着性が悪く,固化後に"インターフェース分離"傾向があります.湿った環境 (e(例えば,屋外用LED) 湿気がインターフェースに浸透し,樹脂老化を加速します.
影響: 性能低下と寿命短縮
a.熱伝導不具合:EVメーカーがかつて電源PCBを作るのに普通のエポキシ樹脂 (熱伝導性0.6W/mK) を使った.モジュールの動作温度が140°Cに達し (120°Cの設計限界を超え),充電効率が95%から88%まで低下する.
b.樹脂破裂によるショート回路:破裂した樹脂は,銅ホイルの回路を暴露します.凝縮水や塵の存在により,隣接回路間のショート回路が発生します.設備の停止時間 (e産業用制御装置の突然の停止)
d. バッチ品質変動: 制御されていない固化パラメータは,同じバッチ内の樹脂硬度 (ショア硬度テストでテスト) の15%の違いを引き起こす.PCB の 部分 は,過度に 柔らかい 樹脂 に よっ て 設置 の 間 に 破裂 する.
異なる樹脂の性能比較 (主要パラメータ)
樹脂タイプ | 熱伝導性 (W/mK) | 熱循環安定性 (-40°C~125°C,1000サイクル) | 最大温度抵抗 (°C) | 介電強度 (kV/mm) | 相対的なコスト | 応用シナリオ |
---|---|---|---|---|---|---|
普通のエポキシ樹脂 | 0.3-08 | 15-20% クラッキング率 | 120〜150 | 15〜20 | 1.0 | 低出力LED表示器 小型のセンサー |
セラミックで満たされたエポキシ樹脂 | 1.2-25 | 3-5% クラッキング率 | 180〜200 | 20〜25 | 2.5-3 だった0 | 自動車用ヘッドライトのLED,低電圧EVモジュール |
シリコン改造エポキシ樹脂 | 0.8-12 | 2-4% クラッキング率 | 160から180 | 18〜22 | 2.0-22 | 外部用LEDディスプレイ (耐湿性) |
ポリアミド樹脂 | 0.8-15 | 1-2% クラッキング率 | 250〜300 | 25〜30 | 4.0-50 | 産業用オーブンセンサー,軍事機器 |
樹脂固化プロセスの最適化のための重要なポイント
a.加熱速度: 揮発性成分が沸騰して泡を形成するのを防ぐために,分間に2-3°Cで制御する.
b.恒常温度/時間:通常のエポキシ樹脂では150°C/20分,セラミックで満たされた樹脂では170°C/25分,ポリマイドでは200°C/30分.
c.冷却速度: ≤5°C/min. 段階的な冷却 (例えば,150°C→120°C→80°C,各段階に10分隔熱) を用いて内部ストレスを軽減することができる.
課題3: 溶接マスク の 粘着 障害 と 表面 欠陥 (剥離,穴)
溶接マスクは,2層アルミベースPCBの"保護層"として機能し,隔熱,耐腐蝕,機械的損傷防止を担っています.アルミベース表面の滑らかさと化学的惰性により,溶接マスクの粘着が困難になります.様々な欠陥を引き起こす.
根本 的 な 原因: 表面 処理 と 塗装 プロセス の 欠陥 が 十分 で ない
1アルミニウムベース表面の不完全な清掃:加工中に,アルミニウムベース表面は油 (切断液,指紋) または酸化物スケールを容易に保持します.溶接マスク樹脂は,アルミベースに緊密に結合することができず,固化後に剥がれ傾向があります.
2表面処理の不適切なプロセス:従来の化学洗浄は表面油を除去するだけですが,酸化膜 (Al2O3) を除去することはできません.溶接マスクとアルミニウムベースとの間の粘着は,グレード3B (ISO 2409規格) にのみ達します.密封されていないアノジス層は毛穴を保持し,溶接マスクの樹脂はコーティング中にこれらの毛穴に浸透し,ピンホールを形成します.
3制御されていないコーティングパラメータ:シリーンプリント中に,不均等なスプレージ圧 (例えば,縁圧が不十分) は不均等な溶接マスク厚さ (局所厚さ <15μm) を引き起こします.薄い部分が壊れやすい乾燥温度が過度に高ければ (120°C以上) 溶接マスクの表面が早急に固まり,溶媒が内部に閉じ込められ泡が形成される.
影響: 信頼性と安全性の危険性が減少する
a.腐食による回路障害:溶接マスクが剥がされた後,アルミベースと銅ホイルは空気にさらされます.屋外シナリオ (例えば,路灯PCB) で,雨水と塩噴霧が腐食を引き起こす電気回路抵抗を増加させ,LEDの明るさを30%以上削減します.
ピンホールによるショート回路:0.1mm以上のピンホールが"伝導チャネル"になります."この穴に入る塵や金属の残骸は 隣接する溶接点間のショートサーキットを 引き起こします"電気PCBのショート回路が ファイューズを爆破させる
c.不適切な外観による顧客拒否:不均等な溶接マスクと泡がPCBの外観に影響を与える.この問題による2層アルミベースPCB改造費用は22ドル以上000.
アルミベース表面処理プロセスの性能比較
表面処理プロセス | 基本 ステップ | 処理時間 (分) | 粘着度 (ISO 2409) | 塩噴霧耐性 (500h,腐食率) | 表面粗さ (Ra, μm) | 相対的なコスト |
---|---|---|---|---|---|---|
常識 的 に 化学 的 な 清掃 | 脱脂 → 漬け込み → 水洗い | 10〜15 | 3B-4B (エッジ・ピリング) | 8〜10% | 0.2-0 だった3 | 1.0 |
化学的消化 | 脱脂 → 漬け → 消化 (クロマート) → 水洗い | 15〜20 | 2B-3B (軽量剥離) | 3〜5% | 0.3-04 | 1.8 |
アノジ化 (密封) | 脱脂 → アノジ化 → 密封 (ニッケル塩) → 水洗い | 25〜30 | 5B (剥がさない) | <1% | 0.8-10 | 3.5 |
プラズマ浄化+アノイド化 | プラズマ浄化 → アノジ化 → 密封 | 30~35歳 | 5B+ (標準粘着を上回る) | <0.5% | 1.0-12 | 4.2 |
溶接マスクのコーティングプロセスを最適化するための重要なポイント
a.スクリーンの選択: 溶接マスクの厚さ (20-30μm) を均等にするために300-400の網状ポリエステルスクリーンを使用する.
b.スクエージパラメータ:圧力は5-8kg,角は45-60°,速度は30-50mm/sで,痕跡が欠落したり不均等な厚さがないようにする.
c.乾燥と固化:泡が形成されないために2段階の乾燥80°C/15分 (溶剤を除去するための予乾) と150°C/30分 (完全固化)
2層アルミベースPCB製造:権威あるソリューションとベストプラクティス
上記の3つの課題に対処するために業界をリードする製造業者は"プロセス最適化+機器のアップグレード+品質検査の強化"を通じて2層アルミベースPCBの生産量を75%から88%以上に引き上げました検証済みで実行可能な解決策が示されています
解決策1:精密結合プロセス 脱層とバブルの問題を解決する
主なアイデア: オキシドフィルムを排除 + ホットプレスのパラメータを正確に制御する
1アルミベース表面の予備処理:プラズマ清掃
大気中のプラズマクリーナー (電力500-800W,ガス:アルゴン+酸素) を用いて,アルミニウムベース表面を30〜60秒間清掃します.プラズマは酸化膜 (Al2O3) を分解し,水酸化 (-OH) 活性群を形成します.,溶媒層の樹脂とアルミニウム基間の化学結合力を40%以上高めます.EV PCBメーカーによる試験では,プラズマ処理後,粘着の拉伸力は1から増加.2kg/cmから2.0kg/cm,IPC基準をはるかに上回る.
2. ラミネーション機器:真空ホットプレス + リアルタイムモニタリングPID温度制御システム (真空度 ≤-0.095MPa) を備えた真空ホットプレスを選択して:
a.温度制御: ±2°Cの変動 (例えば,セラミックで満たされた樹脂のラミネーション温度は175°Cで,実際の偏差は≤±1°C)
b.圧力制御:精度 ±1kg/cm2,ゾーン調整による圧力調整 (端圧は中央圧よりも5%高い) で,不均等な介電層流出を避ける.
c.時間制御:低固化または過固化防止のため,樹脂の種類に応じて設定する (例えば,ポリアミド樹脂の30分ラミネーション時間).
3結合後の検査:100%超音波の欠陥検出
層化後すぐに,20MHz超音波探査器でスキャニングして,層化や泡を検出します.泡が ≥0のPCBをマークします.直径2mmまたは長さ≥1mmの脱層加工で,再加工 (再プラズマ処理+ラミネーション)加工回数が90%を超える
申請ケース
"プラズマ清掃+真空熱圧"のソリューションを採用した後,LED路灯メーカーが2層アルミベースPCBの除層率を4.5%から0.3%に削減しました.路灯モジュールの動作温度は 135°Cから 110°Cに低下販売後のコストは60%減少しました.
解決法2:樹脂選択と固化最適化 裂け目と不十分な熱伝導性を解決する
基本アイデア: シナリオとデジタル固化曲線に樹脂を合わせる
1樹脂選択ガイド (電力/環境別)
a.低電源 (<5W): 屋内センサーおよび小型LED用の通常のエポキシ樹脂 (低コスト,例えばFR-4グレードの樹脂).
中等電源 (5-20W): 自動車ヘッドライトや家庭用LED天井灯用のセラミックで満たされたエポキシ樹脂 (例えば,アルミナ酸を60%含有する樹脂,熱伝導力は2.0W/mK).
c.高電源 (>20W):EV充電モジュールおよび工業用電源コントローラ用のシリコン改変エポキシ樹脂 (良好な熱衝撃耐性) またはポリアミド樹脂 (高温耐性).
d.高温環境 (>180°C):軍用および航空宇宙機器用ポリイミド樹脂 (温度耐性300°C).
2硬化プロセスのデジタル制御PLC制御システムを持つ硬化オーブンを使用し",カスタマイズされた硬化曲線"を事前に設定します.例えば,セラミックで満たされたエポキシ樹脂の曲線は:
a.加熱段階:室温から170°C (65分) までの2°C/分.
b.常温段階: 170°C 25分間 (樹脂の完全固化を確保するため)
c.冷却段階: 3°C/min, 170°Cから80°C (30分),その後,自然冷却で室温にする.
デジタル制御により,同じバッチ内の樹脂の硬度変動が ± 3% (ショアD硬度計で試験) に減少し,従来の硬化炉の ± 10% よりはるかに優れている.
3樹脂性能検証:熱耐性試験
固化後,ランダムサンプルを採取し,熱伝導性の偏差 ≤±10%を確保するために,レーザーフラッシュ熱伝導性試験 (ASTM E1461規格) を実施する.熱耐性試験を同時に行う (IPC-TM-650標準2による).6.2.1) 例えば,電動電源PCBの熱抵抗は ≤0.8°C/Wでなければならない.そうでなければ,樹脂比または硬化パラメータを調整しなければならない.
申請ケース
電気自動車の製造者は,元々普通のエポキシ樹脂 (熱伝導性0.6W/mK) を使用し,充電モジュールPCBを製造し,モジュールの温度が140°Cになりました.セラミックで満たされたエポキシ樹脂 (熱伝導性2.2 W/mK) と固化曲線の最適化により,モジュールの温度が115°Cに低下し,充電効率は88%から95%に回復し,高速充電の要件を満たしました.
解決法3:溶接マスクの粘着性最適化 剥離とピンホールの問題を解決する
精密な表面処理 + 完全なプロセスの欠陥検出
1.3段階のアルミベース表面処理 高信頼性シナリオ (EV,軍用など) に対して,3段階の"プラズマ清掃 → 陽性化 → 密封"プロセスを採用する:
a.プラズマ清掃:酸化膜と油 (30s,アルゴン+酸素) を除去する.
b.アノジゼーション:硫酸溶液 (電流密度1.5A/dm2,20分) で電解し,10〜15μm厚のオキシドフィルムを形成する (粘着力を高めるための孔隙構造);
密封: オキシドフィルムの毛穴を遮断し,溶接マスクの樹脂が浸透してピンホールを形成するのを防ぐためにニッケル塩密封 (80°C,15分)
処理後,アルミニウムベース表面の荒さはRa 1.0μmに達し,溶接マスクの粘着性はグレード 5B (ISO 2409) に達し,塩噴霧耐性は生地なしで500h に改善されます.
2溶接マスクコーティング:スクリーンプリント + 100% AOI 検査
a.コーティングプロセス: 350 メッシュのスクリーン,スプリージ圧6kg,角50°,速度40mm/sで,溶接マスクの厚さ20-25μm (均一性 ±2μm) を確保する.
b.乾燥と固化:80°C/15分前乾燥,150°C/30分完全固化,表面の殻を避ける.
c.欠陥検出: 2D+3D AOI検出器 (10μmの解像度) を用いて,ピンホールの100%の検査 (≤0.1mmは適格) を行う.そして不均質な厚さ (偏差 ≤10%は合格)不合格の製品は再塗装または廃棄されます.
申請ケース
"三段階の表面処理+100%AOI検査"のソリューションを採用した後,屋外LEDディスプレイメーカーが溶接マスクの剥離率を8%から0に削減しました.5% ピンホールの割合は 5% から 0.2% 防腐障害なしで 2年間沿岸の塩噴霧環境で動作した.
2層アルミベースPCBの全プロセス品質検査システム (標準表付き)
製造の課題に対する究極の解決策は",予防+検出"を組み合わせた全プロセス品質検査システムにあります."下記はIPCとASTM基準に従って開発された品質検査システムです直接実施できる.
全プロセス品質検査表 (コア項目)
製造段階 | 検査項目 | 検査装置 | 基準規格 | 資格基準 | 検査比率 | 資格のない製品の取り扱い |
---|---|---|---|---|---|---|
アルミニウムベース前処理 | 表面油/酸化フィルム | 白光干渉計 + 接触角計 | IPC-TM-650 2 試行錯誤した3.18 | 接触角 ≤30° (水素性,油なし) オキシドフィルムの厚さ ≤1nm | 100% | プラズマの再浄化 |
ラミネーション後 | デラミネーション,バブル | 20MHz超音波欠陥検出器 | IPC-A-600G 24.3 | 薄層化がない.泡の直径 <0.2mm,数 <3/m2 | 100% | 再加工ラミネートまたはスクラップ |
樹脂 の 固化 後 | 熱伝導性,硬さ | レーザーフラッシュ熱伝導性テスト,岸D硬度テスト | ASTM E1461,IPC-4101B | 熱伝導性の偏差 ±10% 硬さ ≥85D | 5% (抽出) | 硬化曲線を調整し,再生産する |
溶接マスクの塗装後 | 粘着性,ピンホール,厚さ | 横切断検査機 2D+3D AOI 厚み計 | ISO 2409,IPC-A-600G 2 について8.1 | 粘着度 5B ピンホール <0.1mm 厚さ 20-25μm | 100% | 溶接マスクまたはスクラップを再覆い |
完成品 | 導電性,熱抵抗性によって | 飛行探査機 熱耐性試験機 | IPC-TM-650 2 試行錯誤した6.2.1 | 導電性100%; 設計値の10%以下の熱抵抗 | 100% | 修理用バイアスやスクラップ |
完成品 | 熱耐性 (熱ショック) | 高低温室 | IEC 60068-2-14 | -40°C~125°Cの100サイクル後に欠陥がない | 1% (サンプル) | 失敗の原因を分析し プロセスを最適化 |
主要な品質検査機器の推奨選択
a.エントリーレベル (中小規模メーカー): 基本的な超音波欠陥検出器 (例えば,オリンパス EPOCH 650),手動の横切断試験器,および岸硬度試験器. 費用: 約$ 15,000品質検査の基本要件を満たしています.
中から高レベル (大手メーカー/高信頼性シナリオ): 2D+3D AOI (例えば,Koh Young KY-8030),レーザーフラッシュ熱伝導性テスト機 (例えば,Netzsch LFA 467),完全自動飛行探査機 (e)費用:約75,000ドルから150ドル000完全に自動化された検出を可能にし,効率を向上させる.
FAQ: 2層アルミベースPCB製造に関する一般的な質問
12層のアルミベースPCBが普通のFR4PCBよりも製造が難しい主な理由は?
材料の互換性とプロセスの複雑性
a.材料に関しては,アルミニウム (23ppm/°C) と介電層 (15ppm/°C) のCTE差は大きく,熱ストレスを容易に発生させる.FR4 (110ppm/°C) と銅ホイール (17ppm/°C) のCTE差は樹脂でバッファリングできます追加治療を必要としません.
b.プロセスに関しては,2層アルミベースPCBは,アルミベース表面処理 (プラズマ清掃,アノジゼーションなど) と真空熱圧結合は,FR4よりも30%以上のステップを必要とします.FR4は,直接掘削され,成熟したシンプルなプロセスです
2樹脂の選択が適切かどうかを迅速に判断するには?
予備判断は"電熱伝導性"のマッチング式を用いて行うことができる.
必要な樹脂熱伝導性 (W/mK) ≥ 部品の電源 (W) × 許容温度上昇 (°C) / 散熱面積 (m2)
例えば,20WのLEDコンポーネントで,許容される温度上昇が50°C,散熱面積が0.001m2である場合,必要な熱伝導性は ≥ (20×50)/0.001 = 1000ですか?熱抵抗の重なり合わせ (アルミベース熱抵抗+樹脂熱抵抗) を考慮しなければならない.単純化のために,中等電力 (5-20W) の場合,1.2-2.5 W/mK のセラミックで満たされた樹脂と,高電力 (>20W) の場合,≥2.0 W/mK の樹脂を選択します.これはめったに誤りではありません.
3剥がれた溶接マスクは再加工できますか?
状況次第です
a.剥離面積が <5%で樹脂残留がない場合",2000mesh砂紙磨き → イソプロピルアルコール清掃 → 再塗装溶接マスク → 固化"による再加工を行うことができます." 再加工後の粘着は再テストしなければならない (グレード5Bに達するために) ".
(b) 剥離面積が> 5%である場合,またはアルミベース表面に残留樹脂 (取り除くのが困難) が存在する場合,再加工後に再剥離を避けるために,廃棄することを推奨します.
結論: 2層アルミベースPCB製造における"突破鍵"と将来の動向
The manufacturing challenges of 2-layer aluminum base PCBs essentially stem from the "compatibility conflict between metallic and non-metallic materials"—the heat conduction advantage of aluminum conflicts with the process requirements of dielectric layers and solder masksこれらの問題の解決の核心は,単一の技術的突破ではなく",プロセス詳細の精密な制御"に依存しています.アルミベース表面から1nmオキシドフィルムを取り除き,樹脂硬化で温度を ±2°Cで制御する溶接マスクの厚さ10μmの均一性"各ステップは標準に従って実行されなければならない.
熱圧真空+プラズマ処理で 粘着の問題を解決するシナリオベースの樹脂選択 + デジタル固化 熱安定性の問題を解決する溶接マスクの問題を解決するために,アノジゼーション + 100% AOI 検査.これらのソリューションは,生産量を88%以上増加させ,LED,EV,産業用電子機器.
将来,高電力電子機器 (例えば800V電動プラットフォーム,高電力エネルギー貯蔵インバーター) の普及により,2層アルミニウムベースPCBの需要は増加し続けます.製造技術が"より高い精度とより大きな自動化"に 移行する:人工知能の視覚検査により,粘着バブルをリアルタイムで識別する (精度0.05mmまで),機械学習により,固化曲線を自動的に最適化する (樹脂バッチに基づいてパラメータを調整),3Dプリンティング技術により,カスタマイズされた介電層 (複雑なアルミベース構造に適応) が作れます..
製造者にとって2層アルミニウムベースPCBの製造技術をマスターすることで,製品の競争力向上だけでなく,高性能電子機器市場における"ファーストモバー優位性"も獲得できます.電気時代には 効率的な熱消耗と高い信頼性2層のアルミベースPCBの重要性は増加するだけで 製造の課題を解決することは この機会を掴むための第一歩です.
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