Aluminium cartes de circuits imprimés (PCB) sont un type de PCB à noyau métallique largement utilisé dans diverses industries en raison de son excellente conductivité thermique et de sa grande durabilité. Dans cet article, nous discuterons de tout ce que vous devez savoir sur les PCB en aluminium, y compris leurs applications, leurs avantages, leur processus de fabrication et leurs considérations de conception.
Qu'est-ce qu'un PCB en aluminium ?
Un PCB en aluminium est un type de PCB doté d'une fine couche d'aluminium sur les côtés supérieur et inférieur du substrat. La couche d'aluminium agit comme un dissipateur thermique, ce qui aide à dissiper la chaleur des composants de la carte. Les PCB en aluminium sont largement utilisés dans les applications nécessitant une conductivité thermique élevée, telles que l'éclairage LED, les alimentations électriques, l'électronique automobile et les équipements aérospatiaux.
Avantages du PCB en aluminium
Le principal avantage des PCB en aluminium est leur excellente conductivité thermique. La couche d'aluminium sur la carte agit comme un dissipateur thermique, ce qui aide à dissiper la chaleur des composants de la carte. Cela se traduit par des températures de fonctionnement plus basses et une fiabilité accrue des composants électroniques. Les PCB en aluminium sont également très durables, avec une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion.
Processus de fabrication de PCB en aluminium
Les PCB en aluminium peuvent être fabriqués dans une variété de tailles et d'épaisseurs, en fonction des exigences spécifiques de l'application. La gamme de production de PCB en aluminium comprend généralement :
- Épaisseur du panneau : 0.5 mm à 6.0 mm
- Épaisseur du cuivre : 0.5 oz à 6.0 oz
- Taille de la planche : jusqu'à 24″ x 48″
- Taille minimale du trou : 0.006″
- Largeur minimale de trace/espace : 0.005″/0.005″
- Options de finition de surface : HASL, ENIG, OSP, Immersion Tin, Immersion Silver, etc.
Le processus de fabrication des PCB en aluminium est similaire à celui des PCB traditionnels, avec quelques étapes supplémentaires pour l'application de la couche d'aluminium. Le processus commence par la conception du tracé du circuit à l’aide d’un logiciel spécialisé. Le schéma du circuit est ensuite imprimé sur un stratifié cuivré, qui sert de substrat pour le PCB.
L'étape suivante consiste à éliminer l'excès de cuivre à l'aide d'une solution chimique, ne laissant que les traces de cuivre souhaitées. Le substrat est ensuite nettoyé et préparé pour l'application de la couche d'aluminium. La couche d'aluminium est généralement appliquée à l'aide d'un processus appelé pulvérisation thermique, qui consiste à chauffer le fil d'aluminium jusqu'à ce qu'il se vaporise, puis à pulvériser la vapeur sur le substrat.
Une fois la couche d'aluminium appliquée, la carte est recouverte d'une couche de masque de soudure protecteur et sérigraphiée avec les marquages nécessaires. La dernière étape consiste à percer les trous nécessaires et à ajouter tous les composants de montage en surface requis.
Considérations de conception pour les PCB en aluminium
Lors de la conception d'un PCB en aluminium, vous devez garder à l'esprit certaines considérations importantes. Tout d’abord, il est important de s’assurer que les composants sont placés de manière à ce que la chaleur puisse être dissipée efficacement. Cela implique souvent de placer les composants à proximité immédiate de la couche d'aluminium et d'utiliser des vias pour transférer la chaleur de l'autre côté de la carte.
Une autre considération importante est l’épaisseur de la couche d’aluminium. Des couches plus épaisses offrent une meilleure conductivité thermique mais peuvent également augmenter le coût et le poids du panneau. L'épaisseur de la couche d'aluminium doit être choisie en fonction des exigences spécifiques de l'application.
Applications des PCB en aluminium
Les PCB en aluminium sont utilisés dans une large gamme d'applications qui nécessitent une conductivité thermique et une durabilité élevées. Certaines applications courantes incluent l'éclairage LED, les alimentations électriques, les contrôleurs de moteur, électronique automobileet les équipements aérospatiaux. Ils sont également utilisés dans des applications nécessitant des performances haute fréquence, telles que les amplificateurs RF et les circuits micro-ondes.
Conclusion
Les PCB en aluminium constituent un excellent choix pour les applications nécessitant une conductivité thermique, une durabilité et une fiabilité élevées. Ils sont largement utilisés dans diverses industries, notamment l'éclairage LED, alimentations, électronique automobile et équipement aérospatial. Lors de la conception d'un PCB en aluminium, il est important de prendre en compte l'emplacement des composants et l'épaisseur de la couche d'aluminium pour garantir une dissipation thermique efficace. Dans l'ensemble, les PCB en aluminium offrent une solution haute performance pour les applications électroniques exigeantes.