2층 알루미늄 ENIG PCB: 구조, 장점, 고성능 전자제품의 응용

고전력과 정밀 전자제품의 세계에서 LED 조명에서 자동차 센서까지 두 가지 중요한 요구가 종종 충돌합니다. 효율적인 열 관리와 신뢰할 수있는 용접 연결.기본 마무리 (e) 와 함께 전통적인 FR-4 PCB.g., HASL) 는 둘 다 충족하기 위해 어려움을 겪으며, 조기 고장 또는 일관성 없는 성능을 초래합니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB를 입력하십시오:알루미늄 코어의 열전도성과 일렉트로리스 니켈 Immersion Gold (ENIG) 의 부식 저항성과 용접성을 결합한 하이브리드 용액이 보드는 까다로운 환경에서 탁월하게 설계되어 내구성, 열 효율성 및 장기 신뢰성을 우선시하는 엔지니어의 최고의 선택입니다.

이 가이드는 2층 알루미늄 ENIG PCB에 대해 알아야 할 모든 것을 설명합니다.그리고 올바른 공급자를 선택하는 방법50W LED 다운라이트나 자동차 ADAS 모듈을 설계하든, 이 보드를 이해하는 것은 어려운 조건에서도 일관성 있는 전자제품을 만드는 데 도움이 될 것입니다.우리는 또한 LT CIRCUIT와 같은 전문가와 파트너십을 통해 PCB가 엄격한 산업 표준의 품질과 준수를 보장하는 이유를 강조합니다..

주요 내용
1열효율: 알루미늄 코어는 FR-4보다 100~200W/m·K의 열전도 500배 더 좋으며, 80°C 이하의 고전력 부품 (예: LED, MOSFET) 을 유지합니다.
2용접성 및 내구성: ENIG 마무리 (니켈 + 금) 은 12 개월 이상 유효기간, 부식 저항성 및 얇은 피치 구성 요소 (0.4mm BGA) 에 대한 신뢰할 수있는 용접 관절을 제공합니다.
3기계적 강도: 알루미늄 코어는 왜곡과 진동에 저항하여 2층 ENIG PCB를 자동차, 산업 및 야외 응용 분야에 이상적입니다.
4비용 효율성: 성능과 예산의 균형을 맞추고, 4층 알루미늄 PCB 또는 세라믹 대안보다 더 저렴하며 중요한 지표에서 FR-4를 능가합니다.
5. 컴플라이언스: RoHS, IPC-6013 및 UL 표준을 충족하여 소비자, 자동차 및 의료 장치의 글로벌 전자 규정과 호환성을 보장합니다.

2층 알루미늄 ENIG PCB 는 무엇 입니까?
2층 알루미늄 ENIG PCB는 두 개의 전도성 구리 층, 열을 분산시키는 알루미늄 코어, 단열 다이 일렉트릭 계층 및 ENIG 표면 마무리 등을 통합한 전문 회로 보드입니다.표준 FR-4 PCB (전도적이지 않은 기판에 의존하는) 또는 단층 알루미늄 PCB (기본 회로로 제한) 와 달리, 이 디자인은 열 성능, 회로 복잡성, 그리고 장기 신뢰성의 독특한 혼합을 제공합니다.

핵심 구조: 계층별 분포
2층 알루미늄 ENIG PCB의 모든 구성 요소는 열 관리에서 전기 단열에 이르기까지 중요한 목적을 수행합니다.각 계층, 고성능 애플리케이션에 맞춘 사양:

중요 한 자료 선택
a. 알루미늄 코어 등급: 6061은 가장 일반적입니다 (균형 전도도: 155 W/m·K, 강도); 5052은 야외용으로 사용됩니다 (최고의 부식 저항성).
b.다일렉트릭 물질: 에포시는 실내 사용에 비용 효율적입니다 (예를 들어, LED 전구); 폴리아미드는 고온 환경 (예를 들어, 자동차 하부, -40 °C ~ 200 °C) 에 선호됩니다.
c.ENIG 두께: 니켈 (최소 5μm) 은 용액으로 구리 확산을 방지하고, 금 (최소 0.05μm) 은 부식 저항성과 용접성을 보장합니다.

왜 2층 알루미늄 ENIG PCB 가 다른 PCB 를 능가 하는가
그 가치를 평가하기 위해 2층 알루미늄 ENIG PCB를 두 가지 일반적인 대안과 비교하십시오. FR-4 PCB (HASL 마무리) 및 단일 층 알루미늄 PCB (HASL 마무리)아래 표는 주요 성능 격차를 강조합니다.

실제 세계 성능 예
2층 알루미늄 ENIG PCB를 사용하는 50W LED 다운라이트는 FR-4 PCB에 120°C, 단층 알루미늄 PCB에 95°C의 접합 온도 (Tj) 를 유지합니다.이 45°C Tj 감소는 LED의 수명을 30 °C에서,000 ~ 80,000 시간 동안, ENIG 마감은 용매 관절이 500 + 열 주기를 통해 손상되지 않도록 보장합니다. (상업 조명에서 일반적입니다.)

2층 알루미늄 ENIG PCB의 주요 장점
2층 알루미늄 ENIG PCB의 인기는 고성능 전자제품의 문제점을 해결하는 네 가지 핵심 이점에서 비롯됩니다.그리고 디자인 유연성.

1. 우수한 열 관리: 부품 냉각 유지
열은 고전력 전자제품의 구성 요소 고장의 원인 중 하나입니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB는 세 가지 열 장점으로 문제를 해결합니다.

a.알루미늄 코어 히트 싱킹: 고형 알루미늄 코어는 내장 된 히트 싱크로 작용하여 온도를 뜨거운 지점에 집중하는 대신 보드 표면에 퍼뜨립니다. 예를 들어,2층 알루미늄 PCB의 30W LED 배열은 FR-4의 동일한 배열보다 최대 82°C~28°C 더 차가운 온도를 가지고 있습니다..
b.다일렉트릭 레이어 효율성: 고성능 다이렉트릭 (예를 들어,3W/m·K 열전도 있는 폴리마이드) 는 구리 흔적에서 알루미늄 코어로 열을 전달하는 것이 FR-4 즈의 다이 일렉트릭 물질보다 10배 더 빠르다..
c. 열 통 (선택) 구리 층과 알루미늄 코어 사이에 0.3mm 열 통을 추가하면 전력 모듈과 같은 밀도 높은 구성 요소에 중요한 열 방출을 더욱 향상시킵니다.

데이터 포인트: IPC의 연구에 따르면 2층 알루미늄 PCB는 FR-4에 비해 열 저항을 60% 감소시켜 부품 수명이 35% 증가합니다.

2ENIG 마감: 신뢰성 있는 용접 & 장수 수명
ENIG 마감은 용접성과 장기 신뢰성을위한 게임 변경입니다. 다른 마감과 함께 두 가지 일반적인 문제를 해결합니다. 산화와 불일치성 관절.

ENIG 의 주요 이점
a.성화 저항: 니켈 금 조합은 수분, 소금 및 화학 물질에 대한 장벽을 형성합니다. 야외 (예를 들어, 거리 조명) 또는 자동차 (하우드) 응용을위한 이상적입니다.
b. 솔더 관절 강도: ENIG의 평평하고 균일한 표면은 일관된 솔더 흐름을 보장하며, Tombstoning (HASL에 흔한) 과 같은 결함을 40% 감소시킵니다.
c. 얇은 피치 호환성: 마무리 ′′의 평면성 (± 5μm) 은 HASL와 같은 불규칙한 마무리에서 불가능한 0.4mm pitch (예를 들어, BGA, QFN) 의 구성 요소를 지원합니다.
 d.장장 보관 기간: ENIG 보호 PCB는 OSP 완제판 (3~6개월) 보다 3배 더 오래 보관된 상태에서 12~18개월 동안 판매될 수 있습니다.

3기계적 내구성: 경련 및 진동에 저항
고성능 전자제품은 종종 혹독한 조건에서 작동합니다. 진동 (산업 기계), 온도 주기 (자동차), 또는 물리적 스트레스 ( 착용 할 수 있는 장치).:

a.직성: 알루미늄 코어는 FR-4보다 2~3배 더 나은 굴절 강도를 제공하며, 리플로우 용접 (240~260°C로 납 없는 용접) 도 경련에 저항합니다.
진동 용도: 알루미늄의 질량은 진동을 완화하여 이러한 PCB를 산업 센서 또는 자동차 ADAS 모듈에 적합하게 만듭니다. 2층 알루미늄 PCB는 1,600mm에 걸쳐 생존했습니다.후유증 없이 20G 진동 테스트 (MIL-STD-883) 000시간 FR-4는 300시간 후에 실패했다.
c.온도 안정성: 알루미늄 코어의 낮은 열 확장 계수 (CTE: 23 ppm/°C) 는 구리 (17 ppm/°C) 와 일치합니다.열순환 (-40°C ~ 125°C) 도 열순환 중 용접관절에 가해지는 스트레스를 줄이는 것.

4설계 유연성: 복잡성과 비용을 균형 잡는다
2층 알루미늄 ENIG PCB는 회로 복잡성과 저렴성 사이의 달콤한 지점을 발견합니다.

a. 두 개의 구리 층: 신호와 전력 층을 분리하여 고주파 애플리케이션에서 교류를 줄여줍니다. (예를 들어, 5G 작은 셀, 2.4GHz 센서).
b. 컴팩트 발자국: 알루미늄 코어 얇은 프로필 (0.8~1.6mm) 은 자동차 내부 조명이나 착용 가능한 의료 모니터와 같은 공간 제한 장치에 적합합니다.
c.비용 효율성: 2층 디자인은 4층 알루미늄 PCB보다 30~50% 저렴하며 대부분의 중력 애플리케이션 (10~100W) 에 충분한 복잡성을 제공합니다.

2층 알루미늄 ENIG PCB의 실제 응용
2층 알루미늄 ENIG PCB는 4개의 주요 산업에서 지배적입니다. 각 산업은 열 성능, 용접성 및 내구성의 독특한 혼합을 활용합니다.
1. LED 조명: #1 사용 사례
LED는 상당한 열을 발생 (에너지의 70~80%가 열으로 손실), 열 관리를 중요하게 만듭니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB는 다음과 같은 표준입니다.

a.주택 / 상업용 조명: 10 ′′50W LED 전구, 다운 라이트 및 패널 조명 ′′ENIG 마감은 LED 배열의 신뢰할 수있는 용접을 보장하며 알루미늄 코어는 루멘 감소를 방지합니다.
b.외장 조명: 50~100W 거리 조명 및 플라드 램프 5052 알루미늄 코어는 부식에 저항하며 ENIG는 비 / 소금으로부터 보호합니다.

예를 들어, 2층 알루미늄 ENIG PCB를 사용하는 50W LED 고창등은 5만 시간 후 90%의 밝기를 유지하며, FR-4 기반 조명 장치의 수명을 두 배로 늘린다.

2자동차 전자제품: 후드 아래와 내부 시스템
현대 자동차는 ADAS, 인포테인먼트 및 파워트레인 제어에 50+ ECU (전자 제어 장치) 를 사용합니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB는 다음과 같이 사용됩니다.

a. ADAS 센서: 20~30W LiDAR/카메라 모듈. ENIG의 용접기 신뢰성은 진동에 취약한 환경에서 일관된 성능을 보장합니다.
b.LED 헤드라이트: 30~60W 자동차 LEDs~ 알루미늄 코어는 후드 아래 온도를 (-40°C ~ 125°C) 처리하며, ENIG는 기름과 습도에 저항합니다.
c.EV 충전 모듈: 50~100W의 탑재 충전기

적합성 참고: 모든 자동차용 2층 알루미늄 ENIG PCB는 AEC-Q200 (부품 신뢰성) 및 IATF 16949 (품질 관리) 표준을 충족합니다.

3산업용 전자: 전원 모듈 및 센서
산업 기계 (CNC 라우터, 모터 드라이브) 는 진동, 먼지 및 온도 변동에 견딜 수 있는 PCB를 필요로 합니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB는 다음과 같이 탁월합니다.

a. 전력 인버터: 50~100W 산업 인버터 류미늄 코어는 IGBT에서 열을 분산시키고 ENIG는 저저항성 연결을 보장합니다.
b. 프로세스 센서: 10~20W 온도/압 센서, 기계적 강도는 공장 진동에 저항하며, ENIG는 먼지와 화학물질으로부터 보호합니다.

4의료기기: 웨어러블 & 진단
의료 전자제품은 신뢰성과 생물 호환성을 요구합니다. 2층 알루미늄 ENIG PCB는 다음과 같이 사용됩니다.

a. 착용 가능한 모니터: 5 ′′15W 심박수/ECG 모니터 ′′느다란 알루미늄 코어 (0.8mm) 는 컴팩트한 디자인에 적합하며, ENIG는 생물 호환성 (피드 자극이 없습니다).
b.포터블 진단: 20~30W 초음파 탐사선 열 관리 민감한 부품 근처에서 과열을 방지하고 ENIG는 비생성 작동을 보장합니다 (자동 클레이브 화학 물질에 저항합니다).

2층 알루미늄 ENIG PCB 공급자를 선택하는 방법: LT CIRCUIT의 장점
모든 2층 알루미늄 ENIG PCB는 동일하게 만들어지지 않습니다. 제조 전문 지식과 품질 통제는 성능을 결정합니다. LT CIRCUIT는 세 가지 주요 이유로 주목됩니다.
1첨단 제조 공정
a. 정밀 라미네이션: ± 1°C 온도 조절 결합 구리, 다이 일렉트릭 및 알루미늄 층으로 균일 열 전도성을 보장하는 진공 압축
b.ENIG 플래팅 제어: 자동 플래팅 라인은 니켈 (510μm) 및 금 (0.050.1μm) 두께를 유지하여 black pad 결함을 방지합니다 (공용 ENIG 장애 모드).
c. 열 테스트: 각 팩은 열 분비를 확인하기 위해 FLIR 열 영상을 받으며, 고전력 부품의 핫스팟이 80°C를 초과하지 않도록 한다.

2엄격한 품질 인증
LT CIRCUIT의 2층 알루미늄 ENIG PCB는 신뢰성 및 준수에 대한 세계 표준을 충족합니다.

3. 당신의 응용 프로그램에 맞춤화
LT CIRCUIT는 귀하의 프로젝트의 필요에 맞게 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

a. 알루미늄 코어 두께: 0.8mm (드레어블 기기) ~ 3.2mm (산업 전력 모듈).
b. 디렉트릭 물질: 에포시 (비용에 민감한) 또는 폴리아미드 (고온).
c. ENIG 변종: 높은 신뢰성 (항공우주) 용 용품의 두꺼운 금 (0.1μm) 또는 소비자 전자제품의 표준 금 (0.05μm).

FAQ
Q: 2층 알루미늄 ENIG PCB가 처리할 수 있는 최대 전력은 무엇입니까?
A: 대부분의 2층 디자인은 10~100W를 처리하지만 사용자 정의 버전 (더 두꺼운 알루미늄 코어: 3.2mm, 2oz 구리) 는 최대 150W까지 관리 할 수 있습니다. >150W의 경우 4층 알루미늄 PCB로 업그레이드하십시오.

Q: 2층 알루미늄 ENIG PCB는 납 없는 용접과 함께 사용할 수 있습니까?
A: 네, 모든 재료 (알루미늄 코어, 다이 일렉트릭, ENIG) 는 납 없는 재흐름 프로파일 (240~260°C) 에 호환됩니다. LT CIRCUIT는 용접 중에 단층화되지 않도록 모든 팩을 테스트합니다.

Q: ENIG 마감은 얼마나 오래 굽힐 수 있을까요?
A: ENIG 보호 PCB는 12~18개월 동안 건조 보관 (25°C, 50% RH) 에서 용이하게 보관됩니다.

Q: 2층 알루미늄 ENIG PCB는 자동 조립 (SMT 픽 앤 위치) 에 호환됩니까?
A: AbsolutelyENIG의 평면성 (±5μm) 은 0.4mm pitch BGA에도 정확한 구성 요소 배치를 보장합니다. LT CIRCUIT는 정렬을 단순화하기 위해 신뢰 표시를 추가합니다.

Q: LT CIRCUIT의 2층 알루미늄 ENIG PCB의 납품 시간은 얼마입니까?**
A: 프로토타입 (5~10개) 는 ENIG 접착 및 품질 테스트를 포함하여 7~10일이 걸립니다. 대량 생산 (1,000개 이상) 은 일반적으로 2~3주가 필요합니다.자동차 출시 마감일이나 비상 산업 수리 등 긴급 프로젝트의 경우 급속한 옵션 (3~5 일) 을 사용할 수 있습니다..

2층 알루미늄 ENIG PCB에서 피해야 할 일반적인 설계 오류
올바른 재료가 사용되더라도, 잘못된 디자인 선택은 성능을 손상시킬 수 있습니다. 아래는 피해야 할 주요 함정과 그것을 해결하는 방법입니다.
1높은 전류에 대한 트레이스 폭을 과소화
a. 오류: 5A 전류에 0.1mm (4mil) 흔적을 사용하는 경우 (50W LED 드라이버에서 일반적입니다) 과열 및 흔적 소모를 유발합니다.
b.해결: 금속 핵 PCB에 대한 IPC-2223 지침을 따르십시오.

50W LED (10A 전류) 를 위해, 과열을 피하기 위해 2온스 구리로 0.6mm의 흔적을 사용하십시오.

2열전도 배치 무시
a.실점: 열을 생성하는 구성 요소로부터 열 통로를 너무 멀리 (예를 들어, LED에서 5mm 이상) 배치하면 열 병목이 발생합니다.
b. 솔루션: 고전력 부품 (예를 들어, LED, MOSFET) 아래 바로 0.3~0.5mm 열 통을 추가하고, 2~3mm마다 간격을 두십시오. 30W LED 배열을 위해,LED당 4~6개의 열 통로는 알루미늄 코어로 효율적으로 열 흐름을 보장합니다..

3. 온도를 위해 잘못된 다이 일렉트릭 물질을 사용
a. 오류: 자동차 하위 애플리케이션 (125°C+) 을 위한 에포시 다이전트릭 (최대 온도: 150°C) 을 지정하여, 탈라미네이션을 초래한다.
b. 솔루션: 다이렉트릭을 작동 온도와 맞추십시오:
에포시: 실내/중온 (-40°C ~ 150°C) (예를 들어, 주거용 LED 조명) 에 가장 좋습니다.
폴리마이드: 높은 온도 (-40°C ~ 200°C) (예를 들어, 자동차 하부, 산업 오븐)

4부식성 환경에 대한 ENIG 두께를 볼 수 있습니다.
a. 오류: 외부 조명을 위해 0.03μm 금 (IPC 표준 이하) 을 사용하는 것은 6 개월 이내에 부식으로 이어집니다.
b. 솔루션: IPC-4552 (ENIG 사양) 에 따라:
최소 니켈 두께: 5μm (보리 확산을 방지한다).
최소 금 두께: 0.05μm (표준) 또는 0.1μm (염 스프레이가 있는 해안 지역과 같은 혹독한 환경)

5유연한 단단한 구역 근처에 부적절한 구성 요소 배치
a. 오류: 알루미늄 코어의 가장자리에 무거운 부품 (예를 들어, 10g 커넥터) 을 배치하면 기계적 스트레스와 경직이 발생합니다.
b. 솔루션: PCB 가장자리에서 적어도 5mm의 무거운 구성 요소를 보관하고 더 나은 지원을 위해 알루미늄 코어의 두꺼운 섹션 (예를 들어, 1.6mm 대 0.8mm) 에 중심을 두십시오.

결론
2층 알루미늄 ENIG PCB는 중력, 높은 신뢰성 전자 장치의 성능, 내구성 및 비용의 완벽한 균형을 나타냅니다.ENIG가 HASL이나 OSP와 같은 기본 가공의 용접성 및 부식 문제를 제거하는 반면LED 조명, 자동차 센서 또는 산업용 전력 모듈을 만들고 있든 간에, 이러한 보드는 현대 전자 장치가 요구하는 일관성과 수명을 제공합니다.

다음 프로젝트를 설계할 때 세 가지 중요한 선택에 집중하세요.

1알루미늄 코어 등급: 대부분의 용도로 6061, 부식 저항성으로 5052
2이전자 물질: 비용에 에포시, 높은 온도에 폴리마이드.
3.ENIG 두께: 표준 사용용 금 0.05μm, 혹독한 환경용 0.1μm

By avoiding common design mistakes and partnering with a specialist like LT CIRCUIT—who combines advanced manufacturing with strict quality control—you’ll ensure your 2-layer aluminum ENIG PCBs meet or exceed industry standards고전력 전자제품이 계속 진화함에 따라 (예를 들어, 100W+ LED 시스템, 차세대 자동차 ADAS), 이러한 보드는 신뢰할 수 있고 효율적인 설계의 초석이 될 것입니다.가장 좋은 해결책은 두 가지 검증된 기술을 하나로 결합하는 것입니다..