भाग एक: अॅल्युमिनियम पीसीबी म्हणजे काय?
अॅल्युमिनिअम सब्सट्रेट हा एक प्रकारचा धातू-आधारित तांबे-पांघरलेला बोर्ड आहे ज्यामध्ये उत्कृष्ट उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता आहे.साधारणपणे, एकल-बाजूचा बोर्ड तीन स्तरांनी बनलेला असतो: सर्किट लेयर (कॉपर फॉइल), इन्सुलेटिंग लेयर आणि मेटल बेस लेयर.हाय-एंड ऍप्लिकेशन्ससाठी, सर्किट लेयर, इन्सुलेटिंग लेयर, अॅल्युमिनियम बेस, इन्सुलेटिंग लेयर आणि सर्किट लेयरच्या संरचनेसह दुहेरी बाजूचे डिझाइन देखील आहेत.थोड्या प्रमाणात ऍप्लिकेशन्समध्ये मल्टी-लेयर बोर्ड असतात, जे इन्सुलेटिंग लेयर आणि अॅल्युमिनियम बेससह सामान्य मल्टी-लेयर बोर्ड जोडून तयार केले जाऊ शकतात.
सिंगल-साइड अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट: यात प्रवाहकीय पॅटर्न लेयरचा एक थर, इन्सुलेट सामग्री आणि अॅल्युमिनियम प्लेट (सब्सट्रेट) असतात.
दुहेरी बाजू असलेला अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट: यात प्रवाहकीय नमुना स्तरांचे दोन स्तर, इन्सुलेट सामग्री आणि अॅल्युमिनियम प्लेट (सब्सट्रेट) एकत्र स्टॅक केलेले असतात.
मल्टी-लेयर मुद्रित अॅल्युमिनियम सर्किट बोर्ड: हे एक मुद्रित सर्किट बोर्ड आहे जे तीन किंवा अधिक स्तरांचे कंडक्टिव्ह पॅटर्न लेयर्स, इन्सुलेटिंग मटेरियल आणि अॅल्युमिनियम प्लेट (सबस्ट्रेट) एकत्र करून लॅमिनेटिंग आणि बाँडिंगद्वारे बनवले जाते.
पृष्ठभाग उपचार पद्धतींद्वारे विभाजित:
सोन्याचा मुलामा असलेला बोर्ड (रासायनिक पातळ सोने, रासायनिक जाड सोने, निवडक सोन्याचा मुलामा)
भाग दोन: अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट कार्य करण्याचे सिद्धांत
पॉवर डिव्हाइसेस सर्किट लेयरवर पृष्ठभाग-आरोहित आहेत.ऑपरेशन दरम्यान उपकरणांद्वारे व्युत्पन्न होणारी उष्णता इन्सुलेटिंग लेयरद्वारे मेटल बेस लेयरमध्ये वेगाने चालविली जाते, जी नंतर उष्णता नष्ट करते आणि उपकरणांसाठी उष्णता नष्ट करते.
पारंपारिक FR-4 च्या तुलनेत, अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्स थर्मल प्रतिरोधकता कमी करू शकतात, ज्यामुळे ते उष्णतेचे उत्कृष्ट वाहक बनतात.जाड-फिल्म सिरेमिक सर्किट्सच्या तुलनेत, त्यांच्याकडे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म देखील आहेत.
याव्यतिरिक्त, अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्सचे खालील अद्वितीय फायदे आहेत:
- RoHs आवश्यकतांचे पालन
- एसएमटी प्रक्रियेसाठी उत्तम अनुकूलता
- मॉड्यूल ऑपरेटिंग तापमान कमी करण्यासाठी, आयुर्मान वाढवण्यासाठी, उर्जा घनता आणि विश्वासार्हता वाढवण्यासाठी सर्किट डिझाइनमध्ये थर्मल डिफ्यूजनची प्रभावी हाताळणी
- थर्मल इंटरफेस सामग्रीसह हीट सिंक आणि इतर हार्डवेअरच्या असेंब्लीमध्ये घट, परिणामी उत्पादनाची मात्रा कमी होते आणि हार्डवेअर आणि असेंबली खर्च कमी होतो आणि पॉवर आणि कंट्रोल सर्किट्सचे इष्टतम संयोजन
- सुधारित यांत्रिक टिकाऊपणासाठी नाजूक सिरेमिक सब्सट्रेट्स बदलणे
भाग तीन: अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्सची रचना
1. सर्किट लेयर
सर्किट लेयर (सामान्यत: इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉइल वापरुन) मुद्रित सर्किट तयार करण्यासाठी कोरले जाते, जे घटक असेंबली आणि कनेक्शनसाठी वापरले जाते.पारंपारिक FR-4 च्या तुलनेत, समान जाडी आणि रेषेच्या रुंदीसह, अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्स उच्च प्रवाह वाहून नेऊ शकतात.
2. इन्सुलेट लेयर
इन्सुलेटिंग लेयर हे अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्समधील प्रमुख तंत्रज्ञान आहे, जे प्रामुख्याने आसंजन, इन्सुलेशन आणि उष्णता वाहक यासाठी काम करते.पॉवर मॉड्यूल स्ट्रक्चर्समध्ये अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्सचा इन्सुलेटिंग थर हा सर्वात महत्त्वाचा थर्मल अडथळा आहे.इन्सुलेटिंग लेयरची उत्तम थर्मल चालकता डिव्हाइस ऑपरेशन दरम्यान निर्माण झालेल्या उष्णतेच्या प्रसारास सुलभ करते, ज्यामुळे ऑपरेटिंग तापमान कमी होते, मॉड्यूल पॉवर लोड वाढते, आकार कमी होतो, वाढीव आयुर्मान आणि उच्च उर्जा उत्पादन होते.
3. मेटल बेस लेयर
इन्सुलेटिंग मेटल बेससाठी धातूची निवड मेटल बेसचे थर्मल विस्तार गुणांक, थर्मल चालकता, ताकद, कडकपणा, वजन, पृष्ठभागाची स्थिती आणि किंमत यासारख्या घटकांच्या सर्वसमावेशक विचारांवर अवलंबून असते.
भाग चार: अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्स निवडण्याची कारणे
1. उष्णता नष्ट होणे
अनेक दुहेरी बाजू असलेल्या आणि बहु-स्तर बोर्डांमध्ये उच्च घनता आणि शक्ती असते, ज्यामुळे उष्णता नष्ट होणे आव्हानात्मक होते.FR4 आणि CEM3 सारख्या पारंपारिक सब्सट्रेट मटेरियल हे उष्णतेचे खराब वाहक असतात आणि त्यात इंटर-लेयर इन्सुलेशन असते, ज्यामुळे उष्णता अपर्याप्त होते.अॅल्युमिनिअम सब्सट्रेट्स ही उष्णता नष्ट करण्याच्या समस्येचे निराकरण करतात.
2. थर्मल विस्तार
थर्मल विस्तार आणि आकुंचन हे पदार्थांमध्ये अंतर्भूत असतात आणि वेगवेगळ्या पदार्थांमध्ये थर्मल विस्ताराचे भिन्न गुणांक असतात.अॅल्युमिनियम-आधारित मुद्रित बोर्ड उष्णतेच्या अपव्यय समस्यांना प्रभावीपणे संबोधित करतात, बोर्डच्या घटकांवरील विविध सामग्रीच्या थर्मल विस्ताराची समस्या सुलभ करतात, एकंदर टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हता सुधारतात, विशेषत: एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नॉलॉजी) अनुप्रयोगांमध्ये.
3. आयामी स्थिरता
इन्सुलेटेड मटेरियल मुद्रित बोर्डांच्या तुलनेत अॅल्युमिनियम-आधारित मुद्रित बोर्ड परिमाणांच्या दृष्टीने अधिक स्थिर आहेत.अॅल्युमिनियम-आधारित मुद्रित बोर्ड किंवा अॅल्युमिनियम कोर बोर्ड, 30 डिग्री सेल्सिअस ते 140-150 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गरम केलेले मितीय बदल 2.5-3.0% आहे.
4. इतर कारणे
अॅल्युमिनियम-आधारित मुद्रित बोर्डमध्ये शील्डिंग इफेक्ट असतात, ठिसूळ सिरॅमिक सब्सट्रेट्स बदलतात, पृष्ठभाग माउंटिंग तंत्रज्ञानासाठी योग्य असतात, मुद्रित बोर्डचे प्रभावी क्षेत्र कमी करतात, उत्पादनाची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता आणि भौतिक गुणधर्म वाढवण्यासाठी हीट सिंक सारखे घटक बदलतात आणि उत्पादन खर्च आणि श्रम कमी करतात.
भाग पाच: अॅल्युमिनियम सब्सट्रेट्सचे अनुप्रयोग
1. ऑडिओ उपकरणे: इनपुट/आउटपुट अॅम्प्लिफायर, संतुलित अॅम्प्लिफायर्स, ऑडिओ अॅम्प्लिफायर्स, प्री-अॅम्प्लीफायर्स, पॉवर अॅम्प्लिफायर्स इ.
2. पॉवर इक्विपमेंट: स्विचिंग रेग्युलेटर, DC/AC कन्व्हर्टर, SW समायोजक इ.
3. संप्रेषण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे: उच्च-फ्रिक्वेंसी अॅम्प्लीफायर्स, फिल्टर डिव्हाइसेस, ट्रान्समिशन सर्किट इ.
4. ऑफिस ऑटोमेशन उपकरणे: इलेक्ट्रिक मोटर ड्रायव्हर्स इ.
5. ऑटोमोटिव्ह: इलेक्ट्रॉनिक नियामक, इग्निशन सिस्टम, पॉवर कंट्रोलर इ.
6. संगणक: CPU बोर्ड, फ्लॉपी डिस्क ड्राइव्ह, पॉवर युनिट इ.
7. पॉवर मॉड्यूल्स: इन्व्हर्टर, सॉलिड-स्टेट रिले, रेक्टिफायर ब्रिज इ.
8. लाइटिंग फिक्स्चर्स: ऊर्जा-बचत दिव्यांच्या जाहिरातीसह, एल्युमिनियम-आधारित सब्सट्रेट्स एलईडी दिवे मध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०९-२०२३
