铝基板导热系数

铝基板导热系数 铝基板导热系数顾名思义，它是一种铝基板散热性能参数，它是衡量铝基板好坏的三大标准

之一（热阻值和耐压值是另两个性能）。

材料热分析；是在程序控制温度下，测量物质的物理性能随温度变化的技术。热分析通过测定物质加热或者冷却过程中物理性质的变化来研究物质性质及变化，或者对物质进行鉴别分形。物理性质则包括物质的质量、温度、热焓、尺寸、机械、声学、电学及磁学等性质。

导热系数；

一、铝基板用途：

1. 音频设备：输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等。

2. 电源设备：稳压器、调节器、DC-AC 转接器等。

3. 通讯电子设备：高频增幅器`滤波电器`发报电路。

4. 办公自动化设备：电动机驱动器等。

5. 计算机：电源装置、软盘驱动器、主机板等。

6. 功率模块：换流器`固体继电器`整流电桥等。

7. 电子控制：继电器、晶体管基座、各种电路中元器件降温；

8. 交换机、微波：散热器、半导体器件绝缘热传导、马达控制器；

9. 工业汽车：点火器、电压调节器、自动安全控制系统、灯光变换系统；

10.LED 显示器（两种模式：LED 显示；利用LED 光源显示）

11、灯具灯饰：随着节能灯的提倡推广，各种节能绚丽的LED 灯大受市场欢迎，而应用于LED 灯的铝基板也开始大规模应用。

二、铝基板性能：

（1）散热性

目前，很多双面板、多层板密度高、功率大，热量散发难。常规的印制板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体，层间绝缘，热量散发不出去。电子设备局部发热不排除，导致电子元器件高温失效，而铝基板可解决这一散热难题。

（2）热膨胀性

热胀冷缩是物质的共同本性，不同物质的热膨胀系数是不同的。铝基印制板可有效地解决散热问题，从而使印制板上的元器件不同物质的热胀冷缩问题缓解，提高了整机和电子设备的耐用性和可靠性。特别是解决SMT （表面贴装技术）热胀冷缩问题。

（3）尺寸稳定性

铝基印制板，显然尺寸要比绝缘材料的印制板稳定得多。铝基印制板、铝夹芯板，从30℃加热至140~150℃，尺寸变化为2.5~3.0%.

（4）其它原因

铝基印制板，具有屏蔽作用；替代脆性陶瓷基材；放心使用表面安装技术；减少印制板真正有效的面积；取代了散热器等元器件，改善产品耐热和物理性能；减少生产成本和劳力。

三、. 结构

（1）金属基材

a. 铝基基材，使用LF 、L4M 、Ly12铝材，要求扩张强度30kgf/mm2，延伸率5%。美国贝格斯铝基层分为1.0、1.6、2.0、3.2mm 4种，铝型号为6061T6或5052H34。日本松下电工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、AL C-1370等型号为铝基覆铜板，铝基厚度1.0~3.2mm。

（2）绝缘层

起绝缘作用，通常是50~200um。若太厚，能起绝缘作用，防止与金属基短路的效果好，但会影响热量的散发；若太薄，能较好散热，但易引起金属芯与元件引线短路。

绝缘层（或半固化片），放在经过阳极氧化，绝缘处理过的铝板上，经层压用表面的铜层牢固结合在一起。

四、制造难点：

铝基板生产：

（1）铝板的氧化处理：强烈去油污清洗（氢氧化钠）-----稀硝酸中和-----粗化（铝板表面形成蜂窝状）-----氧化（3UM ）-----酸碱中和------封孔------烘烤。每一道工序必须保证质量否则影响铝基板粘合力。

（2）整个生产流程不许擦花铝基面、不能手触摸铝基、受潮及其他任何污染，否则影响铝基板粘合力。

（3）铝基板绝缘层必须保持干净、干燥，细小的杂质影响其耐压性能，潮湿易造成分层。

（4）保护膜需贴平整，不能有空隙、气泡，不然在线路板加工中造成铝板被药水腐蚀变色、发黑。

铝基板线路制作：

（1）机械加工：铝基板钻孔可以，但钻后孔内孔边不允许有任何毛刺，这会影响耐压测试。铣外形是十分困难的。而冲外形，需要使用高级模具，模具制作很有技巧，作为铝基板的难点之一。外形冲后，边缘要求非常整齐，无任何毛刺，不碰伤板边的阻焊层。通常使用操兵模，孔从线路冲，外形从铝面冲，线路板冲制时受力是上剪下拉，等等都是技巧。冲外形后，板子翘曲度应小于0.5%。

（2）整个生产流程不许擦花铝基面：铝基面经手触摸，或经某种化学药品都会产生表面变色、发黑，这都是绝对不可接收的，重新打磨铝基面客户有的也不接收，所以全流程不碰伤、不触及铝基面是生产铝基板的难点之一。有的企业采用钝化工艺，有的在热风整平（喷锡）前后各贴上保护膜……小技巧很多，八仙过海，各显神通。

（3）过高压测试：通信电源铝基板要求100%高压测试，有的客户要求直流电，有的要求交流电，电压要求1500V 、1600V ，时间为5秒、10秒，100%印制板作测试。板面上脏物、孔和铝基边缘毛刺、线路锯齿、碰伤任何一丁点绝缘层都会导致耐高压测试起火、漏电、击穿。耐压测试板子分层、起泡，均拒收。

五、铝基板的分类

铝基覆铜板分为三类:

一是通用型铝基覆铜板，绝缘层由环氧玻璃布粘结片构成；

二是高散热铝基覆铜板，绝缘层由高导热的环氧树脂或其它树脂构成；

三是高频电路用铝基覆铜板，绝缘层由聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂玻璃布粘结片构成。 铝基覆铜板与常规FR-4覆铜板最大差异在于散热性，以1.5mm 厚度的FR-4覆铜板与铝基覆铜板相比，前者热阻20～22 ℃、后者热阻1.0～2.0℃，后者小得多。

六、铝基板的技术要求

到目前为止，尚未见国际上有铝基覆铜板标准。我国由704厂负责起草了电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜层压板规范》。

主要技术要求有：

尺寸要求，包括板面尺寸和偏差、厚度及偏差、垂直度和翘曲度；外观，包括裂纹、划痕、毛刺和分层、铝氧化膜等要求；

性能方面，包括剥离强度、表面电阻率、最小击穿电压、介电常数、燃烧性和热阻等要求。

铝基覆铜板的专用检测方法

一是介电常数及介质损耗因数测量方法，为变Q 值串联谐振法，将试样与调谐电容串联接入高频电路，测量串联回路的Q 值的原理；

二是热阻测量方法，以不同测温点之间温差与导热量之比来计算。

装配方式；

使用铝基板装配方式，可以省去传统装配所使用的散热器、装配夹具、降温风扇和其他硬件，该结构可实现自动装配，显著降低装配成本。