Aluminio PCB: una guía completa

Lo que necesita saber sobre el aluminio PCB

El aluminio PCB son placas de circuito impreso de alto rendimiento que tienen precios asequibles. La PCB de aluminio consta de una capa unida a un circuito de cobre y una base dieléctrica para crear un excelente mecanismo de transferencia de calor. De esta forma, ayuda a enfriar los componentes y elimina ciertos problemas asociados con la cerámica frágil.

Los PCB de aluminio son útiles cuando se trata de las expectativas del consumidor. Los PCB alimentados con aluminio tienden a aumentar la confiabilidad y la durabilidad a largo plazo de un producto. Los diseños de aluminio ofrecen una menor expansión térmica y una mejor estabilidad mecánica en comparación con otros materiales. Continúe leyendo el artículo para descubrir más sobre estos increíbles materiales.

¿Qué es PCB Aluminio?

En PCB de aluminio tiene el mismo diseño que el de otros PCB. Consiste en una sola capa o pocas capas de cobre junto con una máscara soldada y una capa de serigrafía sobre ella. Sin embargo, en lugar de un sustrato de plástico o fibra de vidrio, la PCB de aluminio tiene un sustrato de metal.

La base es principalmente una combinación de aluminio. En general, puede encontrar que los PCB de aluminio son de una sola cara, pero también pueden ser de doble cara. Hasta ahora, los PCB de aluminio multicapa aún no se han desarrollado ni fabricado. Este tipo de placas de circuito se utilizan principalmente en dispositivos electrónicos y LED de conversión de potencia.

La luz producida por los LED tiende a producir niveles más altos de calor, que el aluminio puede disipar convenientemente. Las placas de circuito de aluminio prolongan la vida útil del dispositivo LED para proporcionar más durabilidad. Los sustratos de aluminio están presentes en la iluminación del hogar, los semáforos y el alumbrado público.

Las placas de circuito de aluminio permiten que los convertidores de potencia regulen la electrónica y alteren las corrientes. Los desarrolladores y creadores de otras industrias encuentran útiles estos tableros, pero no los implementan con frecuencia.

¿Por qué se utiliza el aluminio?

Aluminum is used in the circuit boards because it has the capability to transfer heat away from important components. This way, it minimizes the harmful effects it may have on the printed circuit boards. Also, because of the durability of aluminum, it provides stability and strength to a product that fiberglass or ceramic couldn’t provide.

Structure of PCB Aluminum:

In general, PCB aluminium is nothing but aluminum-based CCLs, which is a base material used in PCBs. Aluminum PCBs are pretty much similar to the FR4 PCBs. The aluminum PCB consists of a structure of four-layers. It has a layer of copper, a dielectric layer, an aluminum base, and a base membrane.

Copper layer – A thick layer of copper implies a more current carrying capacity. This layer is quite thicker than the ordinary CCLs that have thickness around 1oz to 10oz.

Capa dieléctrica- Es una capa conductora de calor, que tiene un espesor de aproximadamente 50 a 200. La capa consta de baja resistencia térmica.

Base de aluminio : esta es la tercera capa en la estructura de aluminio de PCB. La base tiene buena conductividad térmica. Está hecho con un sustrato de aluminio.

Capa base de membrana de aluminio: esta capa es bastante selectiva. Esta capa actúa como una superficie protectora manteniéndola a salvo de grabaciones y raspaduras no deseadas. Tiene dos tipos diferentes, alrededor de 250 grados y menos de 120 grados.

Aluminio PCB y su rendimiento:

Disipación térmica : los sustratos comunes de las placas de circuito impreso, como CEM3 y FR4, son malos conductores de la temperatura. Cuando el calor de cualquier tipo de equipo electrónico no se distribuye a tiempo, puede resultar en temperaturas extremadamente altas. Como tal, los componentes eléctricos dejan de funcionar. El sustrato de aluminio presente en estas placas de circuito resuelve el problema de la disipación térmica.

Expansión térmica : como se dijo, el aluminio de PCB puede resolver de manera eficiente el problema de la disipación térmica. De esta manera, se puede aliviar el problema de contracción y expansión térmica en los PCB. Esto mejora la confiabilidad y durabilidad de los componentes electrónicos y de toda la máquina. En resumen, el sustrato de aluminio puede poner fin a los problemas de contracción debido a la expansión térmica.

Dimensional stability – Printed circuit boards with aluminum substrate have higher stability compared to the insulating material on ordinary circuit boards. When the heat is around 30 degrees Celsius to 150 degrees Celsius, the aluminum substrate has a dimensional change of 2.5% to 3%.

Other functions – Aluminum substrate has a great shielding effect, and it can be the best alternative to brittle ceramic substrate. It helps in improving the heat resistance along with other physical properties. Also, it reduces labor and other production costs.

PCB Aluminium: Advantages and Disadvantages

Aluminum circuit boards are the most favored PCB options. They are capable of keeping the heat in control, durable, and boasts other crucial advantages. Also, they are more niche based than standard boards.

Advantages:

• Aluminum is a kind of metal that can be found in any kind of climate. Also, it is pretty easy to mine and refine them. Hence, the costs are significantly lower compared to other metals. As such, manufacturing products with this metal would be less expensive.
• Aluminum is recyclable and non-toxic in nature. Producing aluminum is conducive to preserving energy because of its ease of assembly. For PCB suppliers, using this metal helps to maintain the ecosystem.
• High temperatures can lead to serious damage to various electrical appliances. Hence, it is wise to make use of materials that helps to dissipate heat. Aluminum transfers heat away from the important parts of an electronic device and minimizes the risk of causing a harmful effect on the circuit boards.
• Aluminum provides durability and strength to a product in comparison to fiberglass and ceramic bases. Aluminum is the best base material that reduces the chances of accidental breakage during the manufacturing process, handling, and everyday usage.
• Because aluminum is well-known for its durability, it is a lightweight material too. This material can add strength and resilience without the need to add extra weight.

Disadvantages:

• The recent developments are the single-sided PCBs, and it is quite difficult to create double-sided PCB aluminum.
• Aluminum is naïve to rapid attacks by the halide ions, and chloride is encountered frequently.
• The process of making aluminum circuit boards are costly.

Conclusion:

Es seguro que puede mejorar el rendimiento y la durabilidad del producto utilizando PCB de aluminio . La baja impedancia térmica y los diseños simples de estas placas de circuito impreso son mucho mejores que las PCB normales que se utilizan para componentes operativos a alta temperatura.

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