铝基板在现代电子设备中的应用广泛,其主要用途涵盖了音频设备、电源设备、通讯电子设备、办公自动化设备、计算机、功率模块、电子控制、交换机、微波、工业汽车、LED显示器以及灯具灯饰等多个领域。
在这些领域中,铝基板以其出色的性能优势,满足了电子设备在散热、热膨胀性、尺寸稳定性和其他方面的特殊需求。
铝基板的散热性是其最显著的性能之一。
在高密度、高功率的双面板或多层板中,热量的散发往往成为一大难题。
铝基板通过其良好的导热性,能够有效地解决这一问题,确保电子元器件不会因高温失效。
此外,铝基板在热膨胀性方面的表现同样出色,能够有效缓解印制板上元器件不同物质的热胀冷缩问题,从而提高整机和电子设备的耐用性和可靠性。
尤其在SMT(表面贴装技术)应用中,铝基板的热膨胀系数较低,能够有效减少热胀冷缩带来的不利影响。
在尺寸稳定性方面,铝基板也展现出显著优势。
与传统绝缘材料的印制板相比,铝基板的尺寸变化要小得多。
在加热至140~150℃的温度下,铝基印制板的尺寸变化仅为2.5~3.0%,这大大降低了因热膨胀而导致的板面扭曲和性能下降的风险。
此外,铝基板还具备屏蔽作用,可以替代脆性陶瓷基材,方便使用表面安装技术,减少印制板的真正有效面积,并能够取代散热器等元器件,改善产品的耐热和物理性能,从而降低生产成本和劳动强度。
铝基板的制造工艺要求严格,主要包括金属基材的处理、绝缘层的制备以及线路的制作等多个环节。
在金属基材处理方面,铝板需经过去油污清洗、中和、粗化、氧化、中和、封孔和烘烤等工序,每一步都需确保质量,以保证铝基板与铜层的牢固结合。
在生产过程中,必须避免任何擦伤、手触摸或污染铝基面,否则将严重影响铝基板的粘合力。
绝缘层的厚度需适中,以实现良好的绝缘效果和热传导性能。
此外,铝基板的保护膜需贴附平整,以防止线路板加工时铝板被腐蚀变色或发黑。
铝基板的分类主要分为通用型、高散热型和高频电路用型,它们分别采用了不同的绝缘层材料,以满足不同电子设备的散热和绝缘需求。
铝基覆铜板与常规FR-4覆铜板相比,最大的差异在于散热性,铝基覆铜板的热阻明显低于FR-4覆铜板,从而显著提高了散热效率。
铝基板的技术要求方面,目前国际上尚未有统一标准。
我国电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜层压板规范》对铝基覆铜板的尺寸、外观、性能等方面提出了具体要求,包括尺寸偏差、厚度、垂直度、翘曲度、裂纹、划痕、毛刺、分层、铝氧化膜等外观要求,以及剥离强度、表面电阻率、最小击穿电压、介电常数、燃烧性和热阻等性能要求。
此外,铝基覆铜板的专用检测方法,如介电常数及介质损耗因数测量方法(变Q值串联谐振法)和热阻测量方法(以温差与导热量之比计算),也为确保铝基覆铜板的质量提供了科学依据。
铝基板铜箔厚度一般是多少
1. 什么是铝基板铜箔厚度?
铝基板铜箔厚度是指铝基板上覆盖的一层铜箔的厚度。
铝基板是一种由铝板和铜箔组成的复合材料,铝板提供了良好的导热性能和机械强度,而铜箔则提供了优异的导电性能。
铜箔的厚度直接影响了铝基板的导电性能和适用范围。
2. 铝基板铜箔厚度一般是多少?
铝基板铜箔的厚度一般在几十微米到几百微米之间变化。
具体的厚度取决于应用的要求和所需的电流承载能力。
一般来说,铝基板铜箔的厚度越大,其导电能力越强,但同时也会导致材料成本的增加。
3. 选择合适的铝基板铜箔厚度的因素有哪些?
选择合适的铝基板铜箔厚度需要考虑以下几个因素:
第一,所需的电流承载能力。
如果需要传输大电流,较厚的铜箔可以提供更好的导电性能。
第二,所需的机械强度。
较厚的铝基板铜箔可以提供更高的机械强度,适用于需要承受较大压力或振动的应用场景。
第三,成本考虑。
较薄的铜箔可以降低材料成本,适合对成本要求较高的应用。
4. 铝基板铜箔厚度与导电性能的关系如何?
铝基板铜箔的厚度直接影响了导电性能。
一般来说,铜箔厚度越大,导电性能越好。
这是因为较厚的铜箔可以提供更大的导电截面积,减小电阻,从而降低电压降和功耗。
在一些高功率电子设备的应用中,需要使用较厚的铝基板铜箔以确保良好的导电性能。
5. 铝基板铜箔厚度的选择对电路板散热有何影响?
铝基板铜箔的厚度也对电路板的散热性能有一定的影响。
一般来说,较薄的铝基板铜箔更容易散热,因为它们的热传导能力更好。
然而,过薄的铝基板铜箔又会限制电路板所能承受的电流,因此在设计电路板时需要平衡导电性能和散热性能的需求。
总结:铝基板铜箔厚度一般在几十微米到几百微米之间变化,具体厚度取决于应用的要求和所需的电流承载能力。
选择合适的铝基板铜箔厚度需要考虑电流承载能力、机械强度和成本等因素。
铝基板铜箔的厚度与导电性能和散热性能有关,较厚的铜箔可以提供更好的导电性能,较薄的铝基板铜箔散热性能较好,但可能会限制电路板所能承受的电流。
因此,在设计铝基板铜箔时需要权衡这些因素。
led路灯散热器用什么散热器散热最佳?
微热板复合相变冷却技术具有超导热能力,其导热能力是铝基板的1000倍,该技术能把LED芯片的热量及时送到面积无限大铝基板各个散热面上,LED芯片工作温度可低于50℃以下。
导热系数大于106W/(m℃)。
铜,铝是优良导体,也是优良导热体,铜的导热系数约为400W/(m℃)铝的导热系数约为200W/(m℃);热板导热能力与铜比是铜的1000倍,具有超导热性质。
用一根长900mm、宽60mm;厚3.2mm的实心铝板在100℃工作温度下输送200W的热能量,铝板两端温度差高达86℃;用上述铝板同样体积的铝板做成热板取热器,也在100℃工作温度下输送200W的热能量,热输送距离也是900mm,其温度只降了0.2℃,实验表明热板具有超导热能力。
2、冷却能力超强:
取热热流密度已达400W/c㎡,其能力比水冷高80倍,取热能力比强制水冷高100倍,比强制风冷高1000倍。
1个标准大气压下,水的沸点是100℃,1Kg水从99℃升温到100℃,需要的热能量为4200J;1Kg的100℃水吸热变100℃的蒸气,温度没有变化,但是吸取的热量为J。
水冷为显热交换,换热热量低,MRGP技术是潜热交换,换热能力超强。
1Kg水升温1℃只需4200焦尔热量,1Kg的100℃水吸热变100℃的蒸气,温度没有变化,但是吸取的热量为J,两者吸取的热量相差几百倍,因此,两者换热能力有巨大差别。
3、无功耗冷却:
被动式散热,无需风扇或水泵,无冷却用能耗,无动力运行,节能。
(Mrgp)技术是巧妙利用大功率电力电子器件发热的能量使取热介质蒸发产生动能和势能,蒸气流动到冷凝器放热冷凝成液体,借助取微槽群的毛细力和液体重力回流到与大功率电力电子器件紧贴的取热器,从而实现无外加动力的闭式散热循环。
4、重量轻、体积小:
宽600mm长10mm厚3mm每厘米板仅3g
5、可靠性高:
装置简洁紧凑,工作稳定,无启动问题,可靠性远高于风扇、水冷和热管散热器。
6、成本低、环保:
产品成本小于风扇、水冷和热管的散热器;相变工质环境友好,量少无消耗。
利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。
散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。
实体铝或铜散热器在体积达到0.006m3时,再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。
对于双面散热的分立半导体器件,风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04℃/W。
而热管散热器可达到0.01℃/W。
在自然对流冷却条件下,热管散热器比实体散热器的性能可提高十倍以上。
热管原理
热管是一种传热性极好的人工构件,常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管,内部有少量工作介质和毛细结构,管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理:
⑴在真空状态下,液体的沸点降低;
⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多;
⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。
优点
热管问世以来,使电力电子装置的散热系统有了新的发展。
无论何种散热方式,其最终散热媒体是空气,其他都是中间环接。
空气自然对流冷却是最直接和简便的方式,热管使自冷的应用范围迅速扩大。
因为热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠,热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统,节约水资源和相关的辅助设备投资。
此外,热管散热还能将发热件集中,甚至密封,而将散热部分移到外部或远处,能防尘、防潮、防爆,提高电器设备的安全可靠性和应用范围。
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