鋁基板構(gòu)成

功率器件表面貼裝在電路層，器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量通過(guò)絕緣層快速傳導(dǎo)到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的散熱（請(qǐng)見(jiàn)圖2）。

與傳統(tǒng)的FR-4 比，鋁基板能夠?qū)嶙杞抵磷畹停逛X基板具有極好的熱傳導(dǎo)性能；與厚膜陶瓷電路相比，它的機(jī)械性能又極為優(yōu)良。

此外，鋁基板還有如下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

符合RoHs 要求；

更適應(yīng)于 SMT 工藝；

在電路設(shè)計(jì)方案中對(duì)熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理，從而降低模塊運(yùn)行溫度，延長(zhǎng)使用壽命，提高功率密度和可靠性；

減少散熱器和其它硬件（包括熱界面材料）的裝配，縮小產(chǎn)品體積，降低硬件及裝配成本；將功率電路和控制電路最優(yōu)化組合；

取代易碎的陶瓷基板，獲得更好的機(jī)械耐久力。

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板，一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設(shè)計(jì)為雙面板，結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)用為多層板，可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

LED鋁基板就是PCB，也是印刷線(xiàn)路板的意思，只是線(xiàn)路板的材料是鋁合金，以前我們一般的線(xiàn)路板的材料是玻纖，但因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)熱較大，所以L(fǎng)ED燈具用的線(xiàn)路板一般是鋁基板，能夠?qū)峥欤渌O(shè)備或電器類(lèi)用的線(xiàn)路板還是玻纖板！

線(xiàn)路層

線(xiàn)路層（一般采用電解銅箔）經(jīng)過(guò)蝕刻形成印制電路，用于實(shí)現(xiàn)器件的裝配和連接。與傳統(tǒng)的FR-4 相比，采用相同的厚度，相同的線(xiàn)寬，鋁基板能夠承載更高的電流。

絕緣層

絕緣層是鋁基板最核心的技術(shù)，主要起到粘接，絕緣和導(dǎo)熱的功能。鋁基板絕緣層是功率模塊結(jié)構(gòu)中最大的導(dǎo)熱屏障。絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好，越有利于器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散，也就越有利于降低器件的運(yùn)行溫度，從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷，減小體積，延長(zhǎng)壽命，提高功率輸出等目的。

金屬基層

絕緣金屬基板采用何種金屬，需要取決于金屬基板的熱膨脹系數(shù)，熱傳導(dǎo)能力，強(qiáng)度，硬度，重量，表面狀態(tài)和成本等條件的綜合考慮。

一般情況下，從成本和技術(shù)性能等條件來(lái)考慮，鋁板是比較理想的選擇?？晒┻x擇的鋁板有6061，5052，1060 等。如果有更高的熱傳導(dǎo)性能、機(jī)械性能、電性能和其它特殊性能的要求，銅板、不銹鋼板、鐵板和硅鋼板等亦可采用。

鋁基板（金屬基散熱板（包含鋁基板，銅基板，鐵基板））是低合金化的 Al-Mg-Si 系高塑性合金板（結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖），它具有良好的導(dǎo)熱性、電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能，鋁基板與傳統(tǒng)的FR－4 相比，采用相同的厚度，相同的線(xiàn)寬，鋁基板能夠承載更高的電流，鋁基板耐壓可達(dá)4500V，導(dǎo)熱系數(shù)大于2.0，在行業(yè)中以鋁基板為主。

●采用表面貼裝技術(shù)（SMT）；

●在電路設(shè)計(jì)方案中對(duì)熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理；

●降低產(chǎn)品運(yùn)行溫度，提高產(chǎn)品功率密度和可靠性，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命；

●縮小產(chǎn)品體積，降低硬件及裝配成本；

●取代易碎的陶瓷基板，獲得更好的機(jī)械耐久力。結(jié)構(gòu)

鋁基覆銅板是一種金屬線(xiàn)路板材料、由銅箔、導(dǎo)熱絕緣層及金屬基板組成，它的結(jié)構(gòu)分三層：

Cireuitl.Layer線(xiàn)路層：相當(dāng)于普通PCB的覆銅板，線(xiàn)路銅箔厚度loz至10oz。

DielcctricLayer絕緣層：絕緣層是一層低熱阻導(dǎo)熱絕緣材料。厚度為：0.003”至0.006”英寸是鋁基覆銅板的核心技術(shù)所在，已獲得UL認(rèn)證。

BaseLayer基層：是金屬基板，一般是鋁或可所選擇銅。鋁基覆銅板和傳統(tǒng)的環(huán)氧玻璃布層壓板等。

PCB材料相比有著其它材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。適合功率組件表面貼裝SMT公藝。無(wú)需散熱器，體積大大縮小、散熱效果極好，良好的絕緣性能和機(jī)械性能。

LED晶粒基板主要是作為L(zhǎng)ED 晶粒與系統(tǒng)電路板之間熱能導(dǎo)出的媒介，藉由打線(xiàn)、共晶或覆晶的制程與LED 晶粒結(jié)合。而基于散熱考量，市面上LED晶?；逯饕蕴沾苫鍨橹?，以線(xiàn)路備制方法不同約略可區(qū)分為：厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷、以及薄膜陶 瓷基板三種，在傳統(tǒng)高功率LED元件，多以厚膜或低溫共燒陶瓷基板作為晶粒散熱基板，再以打金線(xiàn)方式將LED晶粒與陶瓷基板結(jié)合。如前言所述，此金線(xiàn)連結(jié) 限制了熱量沿電極接點(diǎn)散失之效能。因此，國(guó)內(nèi)外大廠無(wú)不朝向解決此問(wèn)題而努力。其解決方式有二，其一為尋找高散熱系數(shù)之基板材料，以取代氧化鋁， 包含了矽基板、碳化矽基板、陽(yáng)極化鋁基板或氮化鋁基板，其中矽及碳化矽基板之材料半導(dǎo)體特性，使其現(xiàn)階段遇到較嚴(yán)苛的考驗(yàn)，而陽(yáng)極化鋁基板則因其陽(yáng)極化氧 化層強(qiáng)度不足而容易因碎裂導(dǎo)致導(dǎo)通，使其在實(shí)際應(yīng)用上受限，因而，現(xiàn)階段較成熟且普通接受度較高的即為以氮化鋁作為散熱基板；然而，受限于氮化鋁基板 不適用傳統(tǒng)厚膜制程(材料在銀膠印刷后須經(jīng)850℃大氣熱處理，使其出現(xiàn)材料信賴(lài)性問(wèn)題)，因此，氮化鋁基板線(xiàn)路需以薄膜制程備制。以薄膜制程備制之氮化 鋁基板大幅加速了熱量從LED晶粒經(jīng)由基板材料至系統(tǒng)電路板的效能，因此大幅降低熱量由LED晶粒經(jīng)由金屬線(xiàn)至系統(tǒng)電路板的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而達(dá)到高熱散的效果。

一、 開(kāi)料

1、 開(kāi)料的流程領(lǐng)料——剪切

2、 開(kāi)料的目的

將大尺寸的來(lái)料剪切成生產(chǎn)所需要的尺寸

3、 開(kāi)料注意事項(xiàng)

① 開(kāi)料首件核對(duì)首件尺寸

② 注意鋁面刮花和銅面刮花

③ 注意板邊分層和披鋒

二、 鉆孔

1、 鉆孔的流程

打銷(xiāo)釘——鉆孔——檢板

2、 鉆孔的目的

對(duì)板材進(jìn)行定位鉆孔對(duì)后續(xù)制作流程和客戶(hù)組裝提供輔助

3、 鉆孔的注意事項(xiàng)

① 核對(duì)鉆孔的數(shù)量、孔的大小

② 避免板料的刮花

③ 檢查鋁面的披鋒，孔位偏差

④ 及時(shí)檢查和更換鉆咀

⑤ 鉆孔分兩階段，一鉆：開(kāi)料后鉆孔為外圍工具孔

二鉆：阻焊后單元內(nèi)工具孔

三、 干/濕膜成像

1、 干/濕膜成像流程

磨板——貼膜——曝光——顯影

2、 干/濕膜成像目的

在板料上呈現(xiàn)出制作線(xiàn)路所需要的部分

3、 干/濕膜成像注意事項(xiàng)

① 檢查顯影后線(xiàn)路是否有開(kāi)路

② 顯影對(duì)位是否有偏差，防止干膜碎的產(chǎn)生

③ 注意板面擦花造成的線(xiàn)路不良

④曝光時(shí)不能有空氣殘留防止曝光不良

⑤ 曝光后要靜止15分鐘以上再做顯影

四、酸性/堿性蝕刻

1、 酸性/堿性蝕刻流程

蝕刻——退膜——烘干——檢板

2、 酸性/堿性蝕刻目的

將干/濕膜成像后保留需要的線(xiàn)路部分，除去線(xiàn)路以外多余的部分，酸性蝕刻時(shí)應(yīng)注意蝕刻藥水對(duì)鋁基材的腐蝕；

3、酸性/堿性蝕刻注意事項(xiàng)

① 注意蝕刻不凈，蝕刻過(guò)度

② 注意線(xiàn)寬和線(xiàn)細(xì)

③ 銅面不允許有氧化，刮花現(xiàn)象

④ 退干膜要退干凈

五、絲印阻焊、字符

1、 絲印阻焊、字符流程

絲印——預(yù)烤——曝光——顯影——字符

2、 絲印阻焊、字符的目的

① 防焊：保護(hù)不需要做焊錫的線(xiàn)路，阻止錫進(jìn)入造成短路

② 字符：起到標(biāo)示作用

3、 絲印阻焊、字符的注意事項(xiàng)

① 要檢查板面是否存在垃圾或異物

② 檢查網(wǎng)板的清潔度③ 絲印后要預(yù)烤30分鐘以上，以避免線(xiàn)路見(jiàn)產(chǎn)生氣泡

④ 注意絲印的厚度和均勻度

⑤ 預(yù)烤后板要完全冷卻，避免沾菲林或破壞油墨表面光澤度

⑥ 顯影時(shí)油墨面向下放置

六、V-CUT，鑼板

1、 V-CUT，鑼板的流程

V-CUT——鑼板——撕保護(hù)膜——除披鋒

2、 V-CUT，鑼板的目的

① V-CUT：將單PCS線(xiàn)路與整PNL的板材切割留有少部分相連方便包裝與取出使用

② 鑼板：將線(xiàn)路板中多余的部分除去

3、 V-CUT，鑼板的注意事項(xiàng)

① V-CUT過(guò)程中要注意V的尺寸，邊緣的殘缺、毛刺

② 鑼板時(shí)注意造成毛刺，鑼刀偏斜，及時(shí)的檢查和更換鑼刀

③ 最后在除披鋒時(shí)要避免板面劃傷

七、測(cè)試，OSP

1、 測(cè)試，OSP流程

線(xiàn)路測(cè)試——耐電壓測(cè)試——OSP

2、 測(cè)試，OSP的目的

① 線(xiàn)路測(cè)試：檢測(cè)已完成的線(xiàn)路是否正常工作

② 耐電壓測(cè)試：檢測(cè)已完成線(xiàn)路是否能承受指定的電壓環(huán)境

③ OSP：讓線(xiàn)路能更好的進(jìn)行錫焊

3、 測(cè)試，OSP的注意事項(xiàng)

① 在測(cè)試后如何區(qū)分后如何存放合格與不合格品

② 做完OSP后的擺放

③ 避免線(xiàn)路的損傷

八、FQC，F(xiàn)QA，包裝，出貨

1、流程

FQC——FQA——包裝——出貨

2、目的

① FQC對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全檢確認(rèn)

② FQA抽檢核實(shí)

③ 按要求包裝出貨給客戶(hù)

3、注意

① FQC在目檢過(guò)程中注意對(duì)外觀的確認(rèn)，作出合理區(qū)分

② FQA真對(duì)FQC的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽檢核實(shí)

③ 要確認(rèn)包裝數(shù)量，避免混板，錯(cuò)板和包裝破損

鋁基板用途：功率混合IC（HIC）。

音頻設(shè)備

輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。

電源設(shè)備

開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器`DC/AC轉(zhuǎn)換器`SW調(diào)整器等。

通訊電子設(shè)備

高頻增幅器`濾波電器`發(fā)報(bào)電路。

辦公自動(dòng)化設(shè)備

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。

汽車(chē)

電子調(diào)節(jié)器`點(diǎn)火器`電源控制器等。

計(jì)算機(jī)

CPU板`軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器`電源裝置等。

功率模塊

換流器`固體繼電器`整流電橋等。

燈具燈飾

隨著節(jié)能燈的提倡推廣，各種節(jié)能絢麗的LED燈大受市場(chǎng)歡迎，而應(yīng)用于LED燈的鋁基板也開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)條件

典型值

厚度

性能參數(shù)

剝離強(qiáng)度

耐焊錫性

不分層，不起泡

絕緣擊穿電壓

熱阻

熟阻抗

導(dǎo)熱系數(shù)

表面電阻

體積電阻

介電常數(shù)

介電損耗

耐燃性

※以上厚度僅為膠層厚度，不包括銅箔與銅板。

結(jié)構(gòu)

絕緣層厚：75 um±% 導(dǎo)體厚：35um±10%

金屬板厚：1.0mm±0.1mm

鋁基板常用的金屬鋁基的板材主要有1000系、5000系和6000系，這三系鋁材的基本特性如下：

①1000系列 代表 1050、 1060 、1070 ，1000系列鋁板又稱(chēng)為純鋁板，在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的，純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素，所以生產(chǎn)過(guò)程比較單一，價(jià)格相對(duì)比較便宜，是常規(guī)工業(yè)中最常用的一個(gè)系列。市場(chǎng)上流通的大部分為1050和1060系列。1000系列鋁板是根據(jù)最后兩位數(shù)字來(lái)確定這個(gè)系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位數(shù)字為50，根據(jù)國(guó)際牌號(hào)命名原則，其含鋁量必須達(dá)到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。在我國(guó)的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%。同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達(dá)到99.6%以上。

②5000系列 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁板屬于較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間，其又稱(chēng)為鋁鎂合金。主要特點(diǎn)為密度低、抗拉強(qiáng)度高、延伸率高等。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列，故常用在航空方面，比如飛機(jī)油箱。另外在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。其加工工藝為連鑄連軋，屬于熱軋鋁板系列，故能做氧化深加工。在我國(guó)5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。

③6000系列 代表6061 主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用?？墒褂眯院?，接口特點(diǎn)優(yōu)良，容易涂層，加工性好。

6061的一般特點(diǎn)：優(yōu)良的接口特征、容易涂層、強(qiáng)度高、可使用性好，抗腐蝕性強(qiáng)。6061鋁的典型用途：飛機(jī)零件、照相機(jī)零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭等方面。從材料本身的質(zhì)地、硬度、延伸率、化學(xué)性能和價(jià)格等方面考慮，鋁基板一般常用5000系鋁材中的5052合金鋁板。

鋁基板按照工藝可分為：噴錫鋁基板，抗氧化鋁基板，鍍銀鋁基板，沉金鋁基板等；按照用途可分為：路燈鋁基板，日光燈鋁基板，LB鋁基板，COB鋁基板，封裝鋁基板，球泡燈鋁基板，電源鋁基板，汽車(chē)鋁基板等等。

鋁基板一般儲(chǔ)存在陰暗、干燥的環(huán)境里，大多數(shù)鋁基板極易容易發(fā)潮、發(fā)黃和發(fā)黑，一般打開(kāi)真空包裝后48小時(shí)內(nèi)要使用。

mcpcb鋁基板也有些限制，在電路系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)不能超過(guò)140℃，這個(gè)主要是來(lái)自介電層（Dielectric Layer，也稱(chēng)Insulated Layer，絕緣層）的特性限制，此外在制造過(guò)程中也不得超過(guò)250℃～300℃，這在過(guò)錫爐時(shí)前必須事先了解。