Tout ce que vous devez savoir sur les circuits imprimés en aluminium

Informations de base sur les circuits imprimés en aluminium

Bien que la disposition des PCB en aluminium soit similaire à celle des autres PCB, c'est le PCB le plus couramment utilisé parmi les PCB avec tous les noyaux métalliques. Un PCB en aluminium contient des couches de cuivre et un masque de soudure ainsi que de l'aluminium avec une couche de sérigraphie pour les couvrir tous. Dans ces PCB, un substrat métallique est utilisé à la place du plastique ou de la fibre de verre. Différents types de PCB en aluminium sont fabriqués dans une USINE DE PCB EN ALUMINIUM, y compris des PCB en aluminium simple face, des PCB en aluminium double face et des PCB en aluminium multicouches.

Utilisations des PCB en aluminium

Les circuits imprimés en aluminium sont couramment utilisés dans l'électronique de conversion de puissance et les LED. La couche d'aluminium dans le PCB élimine la chaleur produite par la lumière intense des LED. De cette manière, un PCB en aluminium peut offrir plus de stabilité et une plus longue durée de vie aux appareils utilisant des LED.

Les substrats en aluminium sont également utilisés dans les feux stop, les éclairages domestiques et les lampadaires, car ils aident à réguler l'électronique en modifiant les courants des convertisseurs de puissance.

Ils sont également utiles pour de nombreuses autres industries encore, ils ne le sont pas généralement par la plupart d'entre eux.

Raisons d'utiliser l'aluminium dans les PCB

La principale raison de l'utilisation de l'aluminium dans les PCB est qu'il élimine la chaleur et réduit ses effets nocifs sur les éléments importants d'un PCB. De plus, l'aluminium peut offrir plus de durabilité et de résistance au PCB que le substrat en fibre de verre ou en céramique.

Avantages et inconvénients des PCB en aluminium

Avantages

Respectueux de l'environnement : l'aluminium est respectueux de l'environnement car il s'agit d'un métal recyclable et non toxique. De plus, il peut être assemblé facilement en raison de ses propriétés d'aider à la conversion d'énergie. Ainsi, l'utilisation de ce métal dans les PCB peut garder votre planète en bonne santé.

Faible coût: le métal en aluminium peut être extrait et raffiné dans diverses conditions climatiques. Il maintient son coût inférieur à celui des autres métaux. De cette manière, l'utilisation d'aluminium dans les PCB peut réduire le coût de production d'une usine de PCB en aluminium.

Très durable: l' aluminium est un substrat plus durable et plus résistant que la fibre de verre ou la céramique. Il peut réduire les bris causés par les accidents lors de la fabrication et de la manipulation en routine en raison de la robustesse de ce matériau de base.

Dissolution de la chaleur: L'aluminium peut aider à dissiper la chaleur qui peut endommager gravement l'électronique en s'éloignant de la chaleur des éléments importants d'un appareil électronique.

Léger: L'aluminium est très léger par rapport à d'autres métaux avec une résilience et une résistance similaires.

Les inconvénients

• Par rapport aux autres substrats utilisés dans les PCB, le coût de l'aluminium est plus élevé.
• Il n'est pas facile de fabriquer des circuits imprimés double face et multicouches. Ainsi, à l'heure actuelle, seuls des circuits imprimés en aluminium à une face sont utilisés.

Organisation de PCB en aluminium

Dans les PCB en aluminium, les CCL en aluminium sont utilisés pour les rendre similaires aux PCB FR4. Il y a quatre couches dans la structure de base d'un PCB en aluminium, y compris les couches de feuille de cuivre, un diélectrique, une base en aluminium et une membrane de base en aluminium.

La couche de feuille de cuivre: Une feuille de cuivre plus épaisse utilisée dans les PCB en aluminium par rapport aux CCL normalement utilisés dans d'autres PCB. Cela aide à transporter une plus grande quantité de courant.

La couche de diélectrique: Le diélectrique est un matériau thermiquement conducteur. Sa couche épaisse de près de 50 μm à 200 μm peut rendre les circuits imprimés en aluminium adaptés à leurs applications car elle abaisse leur résistance thermique.

La couche de base en aluminium:  Cette couche d'aluminium fonctionne comme un substrat en raison de sa conductivité thermique élevée.

La couche de la membrane de base en aluminium: Être une membrane de base en aluminium sélective aide à protéger la surface des PCB en aluminium contre la gravure et le grattage indésirables. Deux types de membranes de base en aluminium sont utilisés, dont moins de 120 degrés et près de 250 degrés.

Problèmes rencontrés lors de la fabrication de PCB en aluminium

Un usine de PCB en aluminiumnormalement confrontée à quelques difficultés courantes lors de leur fabrication, telles que:

Impression de masque de L'impression de masque de soudure de PCB en aluminium devient difficile en raison de l'épaisse couche de feuille de cuivre. Il devient difficile d'imprimer une image gravée car il existe une grande différence entre la carte de base et la surface de trace en raison de l'épaisseur de la couche de feuille de cuivre. Pour cette raison, l'impression de masque de soudure est utilisée deux fois sur les circuits imprimés en aluminium. Dans certains cas, avant d'utiliser le masque de soudure, une résine est remplie et l'huile de haute qualité doit être utilisée pour l'impression du masque de soudure.

Gravure de la feuille de cuivre: La gravure sur la feuille de cuivre devient difficile en raison de sa couche plus épaisse utilisée dans les PCB en aluminium. L'épaisseur de la feuille de cuivre n'est pas celle requise pour la gravure. Si la feuille de cuivre mesure plus de 3 onces, sa largeur peut perdre sa tolérance après l'attaque. Pour cette raison, il devrait y avoir une conception précise de la largeur de la trace. Lors de la fabrication de circuits imprimés en aluminium, vous devrez contrôler efficacement la gravure.

Processus de fabrication mécanique:  Le via interne des circuits imprimés en aluminium est fabriqué en utilisant des méthodes mécaniques telles que le moulage, le rainurage en V et le perçage, etc. pour réduire leur résistance électrique. Pour cette raison, lors de la fabrication de circuits imprimés en aluminium dans des fraises professionnelles à faible volume, des fraisages électriques doivent être utilisés. Afin d'éviter la génération de bavures, le paramètre de perçage doit être ajusté pendant le processus de fabrication mécanique.

Applications de PCB en aluminium

Les PCB en aluminium sont utilisés dans diverses applications en raison de la propriété de dissipation thermique de la base en aluminium qui y est utilisée. Ils peuvent être utilisés dans les applications suivantes, notamment:

• Équipement d'alimentation comme les conditionneurs, les stabilisateurs et l'adaptateur CC-AC, etc.
• Équipement audio comprenant des amplificateurs symétriques, des amplificateurs d'entrée et de sortie, des amplificateurs de puissance, des amplificateurs audio et des préamplificateurs, etc.
•  Équipement automatique de bureau comme le conducteur de moteur, etc.
• Équipement de communication électronique comme filtre de circuit électrique et amplificateurs haute fréquence, etc.
• Modules d'alimentation tels que ponts redresseurs, onduleurs et relais solides, etc.
• Des ordinateurs comme un lecteur de disquette, une carte mère et un périphérique d'alimentation, etc.
• Commutateurs à micro-ondes comme les dispositifs à semi-conducteurs, radiateur, contrôleur de moteur et isolation thermique, etc.
• Dispositifs de contrôle électronique comme les composants de circuit, les relais et la base de transistor, etc.
• Éclairage comme les lampes à économie d'énergie utilisées pour les bannières promotionnelles et les lumières LED utilisées dans diverses applications à grande échelle.
• Véhicules industriels tels que les régulateurs de tension, l'allumage, le système de conversion d'éclairage et le système de contrôle de sécurité automatique, etc.
• Affichages LED comme source de lumière et affichage LED.

Ainsi, les circuits imprimés en aluminium fabriqués dans une usine de peuvent être utilisés dans une large gamme d'applications.

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