アルミニウム プリント回路基板（PCB） メタルコア基板の一種で、優れた熱伝導性と高い耐久性により、さまざまな業界で広く使用されています。 この記事では、アルミニウム PCB の用途、利点、製造プロセス、設計上の考慮事項など、アルミニウム PCB について知っておくべきことをすべて説明します。
アルミ基板とは？
アルミニウム PCB は、基板の上面と底面にアルミニウムの薄い層があるタイプの PCB です。 アルミニウム層はヒートシンクとして機能し、ボード上のコンポーネントからの熱を放散します。 アルミニウム PCB は、LED 照明、電源、自動車エレクトロニクス、航空宇宙機器など、高い熱伝導率が必要なアプリケーションで広く使用されています。
アルミ基板のメリット
アルミニウム PCB の主な利点は、優れた熱伝導性です。 基板上のアルミニウム層はヒートシンクとして機能し、基板上のコンポーネントからの熱の放散に役立ちます。 これにより、動作温度が低下し、電子部品の信頼性が向上します。 アルミニウム PCB は耐久性も高く、優れた機械的強度と耐腐食性を備えています。
アルミ基板の製造工程
アルミニウム PCB は、アプリケーションの特定の要件に応じて、さまざまなサイズと厚さで製造できます。 アルミニウム PCB の生産範囲には通常次のものが含まれます。
- 板厚：0.5mm～6.0mm
- 銅の厚さ: 0.5オンスから6.0オンス
- ボードサイズ: 最大 24 インチ x 48 インチ
- 最小穴サイズ: 0.006インチ
- 最小トレース/スペース幅: 0.005インチ/0.005インチ
- 表面仕上げオプション: HASL、ENIG、OSP、浸漬錫、浸漬シルバーなど。
アルミニウム PCB の製造プロセスは従来の PCB の製造プロセスと似ていますが、アルミニウム層を適用するための追加の手順がいくつかあります。 このプロセスは、専用のソフトウェアを使用して回路レイアウトを設計することから始まります。 次に回路レイアウトは、PCB の基板として機能する銅張積層板上に印刷されます。
次のステップでは、化学溶液を使用して余分な銅をエッチング除去し、必要な銅の痕跡だけを残します。 次に、基板を洗浄し、アルミニウム層を塗布する準備をします。 アルミニウム層は通常、溶射と呼ばれるプロセスを使用して塗布されます。このプロセスでは、蒸発するまでアルミニウム ワイヤを加熱し、その蒸気を基板に吹き付けます。
アルミニウム層を塗布した後、基板を保護はんだマスク層でコーティングし、必要なマーキングをシルク スクリーンで印刷します。 最後のステップは、必要な穴を開け、必要な表面実装コンポーネントを追加することです。
アルミニウム PCB の設計上の考慮事項
アルミニウム PCB を設計する際には、留意すべき重要な考慮事項がいくつかあります。 まず、熱が効率的に放散されるようにコンポーネントが配置されていることを確認することが重要です。 これには、コンポーネントをアルミニウム層のすぐ近くに配置し、ビアを使用して基板の反対側に熱を伝達することがよくあります。
もう XNUMX つの重要な考慮事項は、アルミニウム層の厚さです。 層が厚いほど熱伝導率は向上しますが、ボードのコストと重量が増加する可能性もあります。 アルミニウム層の厚さは、用途の特定の要件に基づいて選択する必要があります。
アルミ基板の応用例
アルミニウム PCB は、高い熱伝導性と耐久性が必要な幅広い用途に使用されています。 一般的なアプリケーションには、LED 照明、電源、モーター コントローラー、 カーエレクトロニクス、航空宇宙機器。 また、RF アンプやマイクロ波回路など、高周波性能が必要なアプリケーションでも使用されます。
まとめ
アルミニウム PCB は、高い熱伝導率、耐久性、信頼性が必要なアプリケーションに最適です。 LED照明をはじめ、さまざまな産業で幅広く使用されています。 電源、自動車エレクトロニクス、航空宇宙機器など。 アルミニウム PCB を設計するときは、効率的な放熱を確保するためにコンポーネントの配置とアルミニウム層の厚さを考慮することが重要です。 全体として、アルミニウム PCB は、要求の厳しい電子アプリケーションに高性能のソリューションを提供します。