铝基印制电路板：大功率和紧密公差应用的解决方案

当设计的散热要求非常高时，使用铝基PCB是一种非常有效的解决方案。这种设计能够更好地将热能从设计组件中转移出去，从而控制项目的温度。从电路组件中去除热能的效率通常是等效的玻璃纤维背板的十倍。这种明显更高的散热水平允许实现更高的功率和更高的密度设计。

　　此外，铝基板PCB正在大功率/高热耗散应用中找到应用。它们最初被指定用于高功率开关电源应用，现在已在LED应用中变得非常流行。LED应用的示例包括交通信号灯，普通照明和汽车照明。采用铝基设计（LED PCBs）允许在电路板设计中使用更高的LED密度，并允许以更高的电流驱动已安装的LED，同时仍保持在温度公差范围内。与常规PCB设计相比，使用铝基背衬设计可以使设计人员降低用于功率LED的安全裕度，并使所述LED降额。与所有组件一样，设计中LED的工作温度越低，则在故障之前可以期望这些LED工作的时间越长。

　　铝基PCB设计的其他应用包括大电流电路，电源，电机控制器和汽车应用。对于使用大功率表面贴装IC的任何设计，铝基PCB是理想的散热解决方案。此外，它们可以消除对强制通风和散热的需求，从而最终降低设计成本。本质上，任何可以通过更高的导热性和更好的温度控制来改进的设计，对于铝基板PCB都是可能的应用。

　　在传统的PCB使用玻璃纤维基板（FR4是PCB制造商使用的标准基板）的情况下，铝基板PCB由铝基板，高导热介电层和标准电路层组成。电路层本质上是一块薄的PCB，已与铝基衬层粘合在一起。这样，电路层可以与安装在传统玻璃纤维背衬上的电路层一样复杂。

　　虽然看到单面设计更为常见，但铝基设计也可以是双面设计，电路层通过高导热介电层连接到铝基的两侧。然后可以通过电镀通孔连接这两个侧面的设计。不管采用哪种配置，铝基板都为通往周围环境或任何连接的散热器提供了极佳的热通道。再次，改善功率组件的热传导是确保设计可靠性的最佳方法，铝制PCB为这一问题提供了出色的解决方案。

　　与传统的PCB设计一样，可以将电路板电路部分的阻焊层制成许多不同的颜色。也就是说，在LED设计中，阻焊层通常为白色。白色阻焊层允许相关LED阵列产生更高水平的光反射，并产生更高效的设计。在电源设计中，阻焊层通常也被涂成黑色，以更好地散发热量。

　　铝基PCB设计也具有很高的机械稳定性，可用于要求高水平机械稳定性或承受很大机械应力的应用中。而且，与基于玻璃纤维的结构相比，它们受热膨胀的影响较小。如果您的设计不需要高水平的热传导，但是该板将承受很大的机械应力或具有非常严格的尺寸公差，并且会承受很大的热量，请使用铝基板设计可能有保证。

　　最后，铝不是可用的金属背衬材料。铜和铜合金尽管由于通常较高的成本而不太受欢迎，但也被用作背衬材料。铜和铜合金在散热方面比铝提供更高的性能。因此，如果标准的铝基设计不能满足设计的散热要求，则可以考虑使用铜作为解决该问题的下一步。

　　总而言之，使用铝基解决方案可以通过温度控制以及由此而来的较低的组件故障率来大大提高设计的可靠性和使用寿命。除了出色的温度控制特性外，铝设计还提供了高水平的机械稳定性和低水平的热膨胀。当标准的玻璃纤维（FR-4）背板无法满足您的设计的散热和密度要求时，铝基板可能会提供答案。