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2층 알루미늄 기반 PCB 제조의 기술적 도전: 신뢰할 수있는 생산을위한 솔루션

2025-09-01

에 대한 최신 회사 뉴스 2층 알루미늄 기반 PCB 제조의 기술적 도전: 신뢰할 수있는 생산을위한 솔루션

2-layer aluminum base PCBs (MCPCBs) are the backbone of high-power electronics—from LED lighting to EV charging modules—thanks to their superior thermal conductivity (1–5 W/m·K) compared to traditional FR4 PCBs (0그러나, 그들의 독특한 구조는 다이 일렉트릭 층과 구리 흔적에 결합된 알루미늄 코어입니다.樹脂 결함, 그리고 용접 마스크 고장이 생산을 방해하고 생산량을 감소시키고 최종 제품의 신뢰성을 손상시킬 수있는 몇 가지 문제입니다.


제조업체와 엔지니어들에게는 이러한 도전을 이해하는 것이 일관성 있고 고성능의 2층 알루미늄 기반 PCB를 공급하는 데 중요합니다.이 가이드는 2층 알루미늄 기반 PCB 가공에서 가장 일반적인 기술적 어려움을 분해합니다., 표준 FR4 제조와 비교하고 데이터와 업계의 최상의 사례에 의해 지원되는 실행 가능한 솔루션을 제공합니다.이러한 통찰력은 생산의 병목을 극복하고 열 스트레스와 열악한 환경에 견딜 수있는 PCB를 만드는 데 도움이 될 것입니다..


주요 내용
1결합 장애: 알루미늄 코어와 다이 일렉트릭 층 사이의 탈 라미네이션은 2층 알루미늄 기반 PCB 결함의 35%를 유발합니다. 정확한 라미네이션 제어 (180~200 °C,300~400 psi) 및 고접속성 합액.
2라면 결함: 다이 일렉트릭 층의 거품화 및 균열은 고 Tg 라면 (Tg ≥180 °C) 및 진공 탈가스화로 방지되는 40%의 열 전도성을 감소시킵니다.
3. 솔더 마스크 문제: 알루미늄의 부드러운 표면으로 인해 25% 더 높은 솔더 마스크 껍질 벗기율이 발생합니다.
4열순환 신뢰성:2층 알루미늄 기반 PCB는 -40°C ~ 125°C 사이클에서 FR4보다 2배 더 자주 실패합니다. CTE (열적 팽창 계수) 를 층 사이에 맞추고 유연한 변압기를 사용하여 완화됩니다..
5비용 효율성: 적절한 프로세스 제어로 결함 비율이 20%에서 5%로 감소하여 대량 생산에서 PCB 당 0.80$~2.50$의 재작업 비용을 줄입니다.


2층 알루미늄 기반 PCB 는 무엇 입니까?
2층 알루미늄 기반 PCB는 3개의 핵심 구성 요소로 구성되어 있으며, 구리-다일렉트릭-알루미늄- 구리 구조로 쌓여 있습니다.

1알루미늄 코어: 기계적 딱딱성을 제공하며 열 분산자로 작용합니다. (일반적으로 두께 0.5~3mm, 6061 또는 5052 알루미늄 합금).
2.다일렉트릭 레이어: 알루미늄 코어와 구리 흔적을 결합하는 단열 물질 (예를 들어, 에포시 樹脂, 폴리 아미드) 은 전기 단열 및 열 전달에 중요합니다.
3구리 흔적: 다이렉트릭/알루미늄 스택의 양쪽에 1oz3oz 구리 필름은 전기 신호와 전력을 전달합니다.


표준 FR4 PCB (핵으로 유리섬유를 사용하는) 와 달리, 알루미늄 기반의 열 전도성은 2층 MCPCB를 고전력 (10W+) 애플리케이션에 이상적으로 만듭니다.이 구조는 또한 독특한 제조 과제를 만듭니다.알루미늄의 특성 (고온 확장, 부드러운 표면) 은 전통적인 PCB 처리 방법과 충돌합니다.


2층 알루미늄 기반 PCB 대 표준 FR4 PCB: 제조 비교

2층 알루미늄 기반 PCB의 기술적 어려움을 맥락화하기 위해서는 가장 일반적인 PCB 유형인 표준 FR4 PCB와 비교하는 것이 중요합니다.아래 표는 재료의 주요 차이점을 강조합니다., 프로세스 및 도전:

측면 2층 알루미늄 기반 PCB 표준 2층 FR4 PCB 알루미늄 PCB 의 주요 제조 과제
원자재 알루미늄 합금 (6061/5052) FR4 (글라스섬유 + 에포시) 알루미늄의 높은 CTE (23ppm/°C 대 FR4ppm 13ppm/°C) 는 열 스트레스를 유발합니다
다이렉트릭 레이어 에포시/폴리마이드 (0.1~0.3mm 두께) FR4 프리프레그 (0.1~0.2mm 두께) 다이엘렉트릭은 부드러운 알루미늄에 결합해야합니다 (저한 접착 위험)
열전도성 1·5W/m·K 0.3 W/m·K 樹脂 결함 (구구) 는 열 전달을 40% 감소시킨다
표면 준비 자갈 분쇄 (Ra 1.5~2.0μm) 화학 청소 (Ra 0.5~1.0μm) 알루미늄의 부드러운 표면은 용접 마스크 접착을 위해 공격적인 준비가 필요합니다.
라미네이션 과정 진공 압축 (180~200°C, 300~400 psi) 표준 압축 (150~170°C, 250~300 psi) 알루미늄의 열 질량은 더 긴 난방/냉각 주기를 필요로 합니다.
결함 비율 15~20% (제공되지 않은 공정) 5~8% 알루미늄에 특화된 문제들 (파름화, 樹脂 균열) 은 더 많은 결함을 유발합니다.


예를 들어, LED 드라이버를 위한 2층 알루미늄 기반 PCB를 1만 개 생산하는 제조업체는 동일한 복잡성의 FR4 PCB에 비해 18%의 결함 비율을 7%로 보였다.

주요 문제점: 디라미네이션 (6%) 및 용접 마스크 껍질 벗기 (5%).


2층 알루미늄 기반 PCB 가공의 주요 기술 어려움
2층 알루미늄 기반 PCB 제조는 5 + 중요한 단계가 포함되며, 각 단계마다 독특한 도전이 있습니다. 아래는 가장 일반적인 문제와 근본 원인에 관한 것입니다.

1다이렉트릭 알루미늄 결합 실패 (디라미네이션)
알루미늄 코어와 다이 일렉트릭 레이어 사이의 분해는 2층 알루미늄 기반 PCB 가공에서 기술적인 어려움 중 1위입니다.그것은 다이렉트릭이 알루미늄 표면에 붙지 않을 때 발생합니다., 열전도와 전기 단열을 감소시키는 공기의 틈을 만듭니다.

근본적 인 원인:
a.부적절한 표면 준비: 알루미늄의 천연 산화질층 (10~20nm 두께) 은 접착에 대한 장벽으로 작용합니다. 적절한 청소 또는 거친화 없이는 다이 일렉트릭이 안정적으로 결합 할 수 없습니다.
b. 라미네이션 매개 변수 불일치: 너무 낮은 온도 (≤170°C) 는 樹脂 완화를 방지합니다. 너무 높은 압력 (>450 psi) 은 과도한 樹脂을 압축하여 얇은 얼룩을 만듭니다.
c. 樹脂의 수분: 다이 일렉트릭 樹脂의 수증기는 라미네이션 중에 증발하여 결합을 약화시키는 거품을 형성합니다.


영향력:
a. 열전도율이 50% 감소 (예를 들어 3W/m·K에서 1.5W/m·K로), 부품 과열로 이어진다.
b. 전기 단열이 고전압 (≥250V) 에서 고장되어 단회로 발생한다.
c. 디라미네이트 PCB는 열순환 (-40°C ~ 125°C) 에서 70% 더 높은 실패율을 가지고 있습니다.


데이터:

표면 준비 방법 결합 강도 (N/mm) 델라미네이션 비율
준비 없이 (옥시드 층) 00.5 ∼1.0 25%
화학 청소 10.5 ∼2.0 12%
그립트 블래스팅 (Ra 1.5μm) 20.5 ∼3.0 3%


2. 다이 일렉트릭 樹脂 결함 (구덩이, 균열)
이전지층은 2층 알루미늄 기반 PCB의 접착제이지만 두 가지 중요한 결함으로 인해 팽창 (라미네이션 과정에서) 및 균열 (열기 사이클 과정에서) 에 취약합니다.

거품 의 근본 원인:
a.수분: 습한 상태 (> 60% RH) 에 저장된 수소는 물을 흡수하고, 라미네이션 (180°C+) 도중 증발하여 거품을 생성합니다.
부적절한 진공 탈가스화: 라미네이션 전에 합금에 갇힌 공기가 제거되지 않아 공허함을 형성합니다.
c.에스신 점착성 문제: 낮은 점착성의 樹脂은 너무 많이 흐르며 얇은 부위를 남깁니다. 고 점착성의 樹脂은 공기를 만들어 빈틈을 채우지 않습니다.


크래킹 의 근본 원인:
a.Low-Tg 樹脂: Tg <150°C의 樹脂은 높은 온도 (≥125°C) 에서 부드럽게 되고, 냉각 시 균열을 일으킨다.
b.CTE 불일치: 알루미늄의 CTE (23 ppm/°C) 는 표준 에포시 樹脂 (12 ppm/°C) 의 거의 두 배입니다. 열 순환으로 인해 층이 다른 속도로 팽창 / 수축하여 樹脂에 스트레스를줍니다.


영향력:
a. 거품은 열전도성을 40% 감소시켜 LED 드라이버가 과열되고 조기에 고장납니다.
b. 균열은 전기 단열을 손상시키고 산업용 응용 분야에서 20% 더 높은 필드 실패율을 초래합니다.


데이터:

합성물 종류 Tg (°C) 거품율 크랙 속도 (1000 열주기)
표준 에포시 (Low-Tg) 130 18% 22%
고Tg 에포시 180 8% 8%
에포시 폴리아미드 혼합물 200 5% 3%


3용접 마스크 부착 및 커버 문제
용접 마스크는 염증과 용접 브리지로부터 구리 흔적을 보호하지만 알루미늄의 부드럽고 비포러스 표면으로 인해 용접 마스크가 붙는 것이 어렵습니다. 이것은 두 가지 일반적인 결함으로 이어집니다.껍질 벗기 및 톱니 구멍.


껍질 벗겨지는 근본 원인:
a.부족한 표면 거칠성: 알루미늄의 자연 Ra (0.1 ∼0.5μm) 는 용접 마스크가 잡을 수 없을 정도로 부드럽습니다. 자갈 분쇄없이 접착 강도는 60% 감소합니다.
b. 오염 된 표면: 알루미늄에 기름, 먼지 또는 잔류 산소가 용접 마스크 결합을 방지합니다.
c. 호환되지 않는 솔더 마스크: 표준 FR4 솔더 마스크 (유강섬유를 위해 구상) 는 알루미늄에 붙지 않습니다.


핀홀 의 근본 원인:
부적절한 솔더 마스크 두께: 너무 얇은 솔더 마스크 (≤15μm) 는 경화 과정에서 핀홀을 만듭니다.
b. 솔더 마스크에 갇힌 공기: 유체 솔더 마스크의 공기 거품은 자외선 완화 과정에서 폭발하여 작은 구멍을 남깁니다.


영향력:
a. 껍질 벗기는 것은 구리 흔적을 진열에 노출시켜 습한 환경에서 필드 고장을 25% 증가시킵니다.
b. 핀홀은 흔적 사이의 용접 브릿지를 유발하여 고밀도 설계에서 단회로로 이어집니다.


데이터:

용접 마스크 준비 방법 접착 강도 (N/mm) 껍질 벗기율 핀홀 비율
표면 처리가 없습니다 0.3 ∼ 0.5 30% 15%
화학 청소 만 00.8 ∼1.2 18% 10%
자갈 융단 + 청소 10.82.2 4% 3%


4알루미늄 코어 가공 과제
알루미늄의 부드러움 (6061 합금: 95 HB) 은 2층 알루미늄 기반 PCB 가공에서 절단, 굴착 및 라우팅 과정에서 변형되기 쉽다.

근본적 인 원인:
a. 둔한 도구: 둔한 드릴 비트 또는 라우터 블레이드는 알루미늄을 깎는 대신 찢어, 단회로되는 부러 (0.1 ∼ 0.3mm) 를 만듭니다.
b. 과도한 절단 속도: 3,000 RPM 이상의 속도는 열을 발생시키고, 다이 일렉트릭 층을 녹여 알루미늄을 도구에 결합시킵니다.
c. 부적절한 고정: 알루미늄의 유연성은 가공 중에 진동을 일으키고, 비평한 가장자리와 비정형 구멍으로 이어집니다.


영향력:
a.Burrs는 PCB당 $0.20$0.50의 노동 비용을 추가하는 수동 deburring을 요구합니다.
b.오차로 정렬된 구멍 (±0.1mm) 은 비아스를 깨고, 양을 8~10% 감소시킵니다.


데이터:

가공 매개 변수 부어 크기 (μm) 구멍 정렬 정확도 (μm) 수익률
지루한 도구 (500개 이상의 구멍) 200~300 ±150 82%
셔프 툴링 + 2,500 RPM 50~100 ±50 95%
선명한 도구 + 2,000 RPM + 고정 2050 ±30 98%


5열순환 신뢰성
2층 알루미늄 기반 PCB는 고온 애플리케이션을 위해 설계되었지만 열 사이클 (-40°C ~ 125°C) 은 여전히 30%의 필드 장애를 유발합니다. 근본 원인은 알루미늄, 다이 일렉트릭,그리고 구리.

근본적 인 원인:
a.CTE 불일치: 알루미늄 (23ppm/°C) 은 구리 (17ppm/°C) 보다 2배나 빠르게 확장하고 에포시 (8ppm/°C) 보다 3배나 빠르게 확장합니다. 이것은 층 인터페이스에서 스트레스를 만듭니다.
b. 깨지기 쉬운 다이렉트릭: 유연성이 낮은 합금은 반복적인 팽창/축축에 의해 균열된다.
c.약자 횡단 연결: 두 구리 층을 연결하는 횡단 연결은 사이클 도중 다이 일렉트릭에서 벗어날 수 있습니다.


영향력:
a. EV 충전 모듈용 2층 알루미늄 기반 PCB는 500 열주기 ∼ 1,000 회전 후 제대로 설계된 보드에 실패합니다.
b.CTE 관련 고장 경우 제조업체는 연간 100만 달러~500만 달러의 보증 청구 비용을 부담합니다.


데이터:

설계 변경 열주기 생존 (주기) 실패율
변경되지 않았습니다 500 30%
플렉서블 다이 일렉트릭 (CTE 15ppm/°C) 1,000 12%
플렉서블 다이렉트릭 + 구리 접착 알루미늄 1,500 4%


2층 알루미늄 기반 PCB 가공 과제를 극복하기 위한 해결책
위의 기술적 어려움에 대처하기 위해서는 재료 선택, 프로세스 최적화 및 품질 관리의 조합이 필요합니다. 산업 데이터에 의해 뒷받침되는 입증 된 솔루션은 아래와 같습니다.
1. 다이렉트릭 알루미늄 결합 실패를 수정
a. 표면 준비: Ra 1.5 ∼ 2.0μm를 달성하기 위해 자갈 분쇄 (알루미늄 산화물 매체, 80 ∼ 120 자갈) 를 사용하십시오. 이것은 산화물 층을 제거하고 거미 접착을위한 거친 표면을 만듭니다.초음파 정화 (60°C) 를 수행합니다., 10분) 가 쓰레기를 제거합니다.
b. 라미네이션 최적화:
온도: 180~200°C (연지없이 樹脂을 고칠 수 있습니다.)
압력: 300~400 psi (알루미늄과 완전히 접촉할 수 있습니다.)
진공: -95 kPa (공기 주머니를 제거합니다.)
c.레신 선택: 실라인 결합 물질 (예: A-187) 을 가진 에팍시 레진을 선택하십시오.이 화학 물질은 알루미늄 산화질로 레진을 결합하여 결합 강도를 50% 증가시킵니다.


결과: 그라이트 블래스팅 + 실라인 결합 합성 론을 사용한 제조업체는 디 라미네이션을 12%에서 2%로 줄였습니다.


2. 樹脂 분포 및 균열을 방지
a.습기 조절: 樹脂을 건조한 공간 (RH < 30%) 에 보관하고 사용 전에 80°C에서 2시간 동안 미리 건조합니다. 이것은 90%의 습기를 제거합니다.
b.바퀴움 디가스화: -90 kPa에서 30분 동안 데가스 樹脂을 사용해서 갇힌 공기의 거품 비율을 18%에서 5%까지 제거합니다.
c.High-Tg 유연성 합액: 에포시-폴리아미드 혼합물을 사용하십시오 (Tg ≥180 °C, CTE 1215 ppm/°C) 이 열 사이클 도중 균열을 저항하고 유연성을 유지합니다.


결과: LED 제조업체는 고Tg 에포시 폴리아미드 樹脂로 전환하여 樹脂 결함을 22%에서 4%로 줄였습니다.


3용접 마스크 부착성 확보
a. 공격적인 표면 처리: 자갈 분쇄 (Ra 1.5μm) 와 플라즈마 정화 (산소 플라즈마, 5분) 를 결합합니다. 이것은 잔류 기름을 제거하고 알루미늄 표면을 활성화합니다.용매 마스크 접착력을 80% 증가시킵니다..
b. 알루미늄 특유의 용접 마스크: 알루미늄을 위해 제조된 자외선 완화 용접 마스크 (예를 들어, 듀폰 PM-3300 AL) 를 사용하십시오.
c.최적 두께: 25μ35μm (2 3 코트) 에서 용접 마스크를 적용하여 정교한 연결을 위해 핀홀을 UV 빛 (365nm, 500 mJ/cm2) 으로 치료하는 것을 방지합니다.


결과: 알루미늄 특유의 용접 마스크를 사용하는 통신 공급 업체는 껍질을 18%에서 3%로 줄였습니다.


4알루미늄 가공 최적화
a. 날카로운 도구: 탄화물 드릴 비트 (135 ° 점 각) 를 사용하여 300 개 후 교체하십시오. 이것은 <50μm로 부러를 줄입니다.
b. 제어 속도/보급량:
파동: 2,000~2,500 RPM, 0.1mm/rev 공급 속도.
라우팅: 1,500~2,000 RPM, 0.2mm/rev 공급 속도
c. 진공 고정: 가공 중에 진공 흡수로 알루미늄 코어를 고정합니다. 진동을 제거하고 구멍 정렬을 ±30μm로 개선합니다.


결과: 진공 고정 장치를 사용하는 계약 제조업체는 가공 생산량을 82%에서 98%로 증가 시켰습니다.


5열 사이클 신뢰성 향상

a.CTE 매칭: 순수한 알루미늄 대신 구리 접착 알루미늄 (CCA) 을 사용하십시오.CCA는 CTE가 18 ppm/°C (보리 17 ppm/°C에 가깝다) 가 순수한 알루미늄 23 ppm/°C에 비해 있습니다.이것은 40%로 층 간 열 스트레스를 줄입니다.
b.유연한 다이렉트릭 통합: 다이렉트릭 스택에 폴리아미드 (CTE 15 ppm/°C) 의 얇은 층을 통합하여 유연성으로 팽창 / 수축 힘을 흡수합니다.균열율을 22%에서 3%로 줄이는 것.
c.강화 된 화상 설계: 고열 구성 요소 (예를 들어, LED, 전압 조절기) 주위에서 열 화상 (0,3~0.5mm 지름, 구리로 가득) 을 사용하십시오.공간 비아 2 ∼ 3mm 떨어져는 60%로 끌어당기는 열 경로를 만드는.


사례 연구: EV 충전 모듈 제조업체는 CCA 코어와 유연한 변전기로 전환했습니다. 열 주기 생존율은 500에서 1,500 사이클로 뛰어났습니다.그리고 보증 청구서도 75% 감소해 연간 3천 달러를 절약했습니다..


품질 관리: 2층 알루미늄 기반 PCB 신뢰성 테스트
프로세스 최적화에도 불구하고 PCB가 고객에게 도달하기 전에 결함을 발견하기 위해 엄격한 테스트가 중요합니다. 아래는 2층 알루미늄 기반 PCB의 가장 중요한 테스트입니다.합격/실패 기준과 함께:

시험 유형
목적
시험 방법
합격 기준
결합 강도 테스트
알루미늄과 다이렉트릭 사이의 접착력을 확인
힘 측정기 (10mm/min 속도) 를 이용한 당기 시험
결합 강도 ≥2.0 N/mm; 탈라미네이션 없이
열전도 시험
열 전달 효율을 측정
레이저 플래시 분석 (LFA)
열전도 ≥1.5 W/m·K (설계 사양보다 20% 이하가 아니)
열 사이클 테스트
온도 변동 아래 신뢰성을 검증
-40°C ~ 125°C, 1000회 (1시간/주기)
밸라미네이션, 균열 또는 전기 연속성 손실이 없습니다.
용접 마스크 접착 테스트
용매 마스크의 내구성을 확인
크로스 해치 테스트 (ASTM D3359) + 테이프 당기
크로스 래치 그리드에서 껍질을 벗기지 않습니다. ≥95% 접착 유지
전기 단열 시험
다이 일렉트릭 단전 방지
500V DC 1분간 (알루미늄 코어와 구리 사이)
누출 전류 ≤10μA, 고장이 없습니다.


최선 실습: 대량 생산 (10k + 단위 / 주) 에서 각 팩의 1%를 테스트하십시오. 중요한 응용 프로그램 (예를 들어, 자동차, 의료) 에서 현장 오류를 피하기 위해 샘플링을 5%로 증가하십시오.


실제 세계 응용: LED 조명 PCB의 과제를 극복
LED 조명은 2층 알루미늄 기반 PCB의 가장 큰 시장이며 전 세계 MCPCB 수요의 45%를 차지합니다 (LED2024 내).선도적인 LED 제조업체는 2층 알루미늄 기반 PCB와 함께 세 가지 중요한 문제에 직면했습니다.: 디라미네이션 (15% 결함율), 樹脂 거품 (12%), 용접 마스크 껍질 벗기 (8%).


1- 디라미네이션 솔루션
a.화학 청소를 80grit 알루미늄 산화물 자갈 폭발 (Ra 1.8μm) 에 따라 초음파 청소로 교체합니다.
b. 실라인 결합 물질 (A-187) 을 사용하여 에포시 樹脂로 전환하고 최적화된 라미네이션: 190°C, 350 psi, -95 kPa 진공.
c.결과: 디라미네이션이 2%로 감소했습니다.


2레진 거품 용액
a.수염을 저장하기 위해 건조실 (RH <25%) 을 구현하고 라미네이션 전에 진공 탈가스 단계 (-90 kPa, 30 분) 를 추가했습니다.
b.Tg가 낮은 에포시 (Tg 130°C) 에서 Tg가 높은 에포시 폴리마이드 (Tg 190°C) 로 전환된다.
c.결과: 거품은 3%로 떨어졌다.


3. 솔더 마스크 껍질 벗기 용액
a. 알루미늄 표면을 활성화하기 위해 자갈 분쇄 후 산소 플라즈마 청소 (5분, 100W) 를 사용했다.
b. 알루미늄 특유의 UV-건조 용접 마스크 (DuPont PM-3300 AL) 를 30μm 두께로 적용합니다.
c.결과: 껍질 벗기율 1%로 줄었습니다.


최종 결과
전체 결함율은 35%에서 6%로 떨어졌습니다.
b.PCB당 리워킹 비용은 1.20% 감소하여 연간 12만 대 (연간 100만 대) 를 절감했습니다.
c.LED 운전자의 수명 30k 시간에서 50k 시간으로 증가했습니다. 상업용 조명용 EN 62471 안전 표준을 충족합니다.


비용-이익 분석: 프로세스 최적화에 투자
많은 제조업체는 초기 비용에 대해 걱정하기 때문에 자갈 분쇄, 고Tg 합금 또는 전문 테스트에 투자하는 것을 주저합니다. 그러나 장기적인 절감은 초기 비용을 훨씬 능가합니다.아래는 100k 단위 / 년 2층 알루미늄 기반 PCB 생산 라인의 비용-이익 분포입니다.:

비용 범주
최적화 전에 (고위 결함)
최적화 후 (낮은 결함)
연간 절약
재작업 노동
(0.80/유닛 (80k 총)
(0.10/단위 () 10k 총)
7만 달러
재질 폐기물
(1.50/유닛 () 150k 총)
(0.30/단위 () 30k 총)
12만 달러
보증 청구
(0.60/단위 () 60k 총)
(0.05/단위 (총 5k)
5만5천 달러
프로세스 최적화 비용
0달러
(0.20/단위 () 20k 총)
- 20만 달러
연간 정액 저축
22만 5천 달러

- 네
핵심 통찰력: 프로세스 최적화는 2~3개월 만에 고용량 라인에서 그 자체를 지불합니다. 저용량 생산 (10k 단위/년) 에서 절약은 더 작습니다 ($22.5k/년) 하지만 여전히 특히 자동차 또는 의료와 같은 중요한 애플리케이션에 대한 투자를 정당화.


2층 알루미늄 기반 PCB 가공에 대한 FAQ
Q1: 2층 MCPCB에 가장 좋은 알루미늄 합금은 무엇입니까?
A: 6061 알루미늄은 산업 표준입니다. 그것은 열 전도성 (167 W/m·K), 가공성 및 비용을 균형 잡습니다. 고 온도 (≥150 °C) 응용 프로그램에서 5052 알루미늄 (138 W/m·K) 을 사용하십시오.더 좋은 염화 저항성을 가진순수한 알루미늄 (1050 합금) 을 피하십시오. 너무 부드럽고 변형되기 쉽습니다.


Q2: 2층 알루미늄 기반 PCB는 납 없는 용접을 사용할 수 있습니까?
A: 예, 그러나 납 없는 용매 (예를 들어, Sn-Ag-Cu) 는 납 용매 (183°C) 보다 더 높은 녹기점 (217°C) 을 가지고 있습니다.
고 Tg 다이 일렉트릭 (Tg ≥180 °C) 을 사용하여 재흐름 온도에 견딜 수 있습니다.
열 충격을 피하기 위해 재공류 도중 PCB를 천천히 (2°C/초) 미리 가열합니다.


Q3: 2층 알루미늄 기반 PCB에 대해 다이 일렉트릭 층이 얼마나 두꺼워야합니까?
A: 0.1~0.3mm는 이상적입니다. 더 얇은 다이렉트릭 (<0.1mm) 은 단열 저항을 감소시킵니다 (단회 위험), 더 두꺼운 다이렉트릭 (>0.3mm) 은 열 전도도를 30% 감소시킵니다.고전압용 (≥500V), IEC 60664 단열 표준을 충족하기 위해 0.2 ∼ 0.3mm 다이 일렉트릭을 사용합니다.


Q4: 2층 알루미늄 기반 PCB가 처리 할 수있는 최대 전력 밀도는 무엇입니까?
A: 일반적으로 FR4 PCB (1 ′′ 2 W / cm2) 보다 5 ′′ 10 W / cm2 ′′ 3 배 더 높습니다. 더 높은 전력 (10 ′′ 20 W / cm2) 를 위해 알루미늄 코어에 열 통 또는 히트 싱크를 추가하십시오. 예를 들어,2mm 알루미늄 코어와 0.2mm 다이렉트릭은 LED 애플리케이션에 8 W/cm2를 처리 할 수 있습니다.


Q5: 2층 알루미늄 기반 PCB를 위해 엽록체와 폴리아미드 다이 일렉트릭을 어떻게 선택할 수 있습니까?
A: 소비자 LED와 같은 비용에 민감하고 낮은 온도 (≤125°C) 애플리케이션에 epoxy를 사용하십시오.고온 (≥ 150°C) 또는 열악한 환경 (자동차) 용 용품에 폴리마이드 또는 에포시 폴리마이드 혼합물을 사용하십시오., 산업) 에서 유연성과 열 저항이 중요합니다.


결론
2층 알루미늄 기반 PCB는 고전력 전자제품에서 비교할 수 없는 열 성능을 제공하지만, 그들의 독특한 구조는 표준 FR4 제조가 해결하지 못하는 기술적 과제를 제시합니다.델라미네이션, 樹脂 결함, 용접 마스크 껍질 벗기 및 열 사이클 실패는 일반적이지만 극복 할 수 없습니다.


프로세스 최적화에 투자함으로써, 표면 준비에 필요한 거품, 고Tg 유연성 합금, 알루미늄 특유의 용접 마스크,엄격한 테스트를 통해 제조업체는 결함율을 20%에서 5% 또는 그보다 낮게 줄일 수 있습니다.이 개선의 초기 비용은 재작업, 폐기물 및 보증 청구에 대한 절감으로 빠르게 상쇄됩니다.


엔지니어와 제품 팀의 핵심은 이러한 도전을 장벽으로 보는 것이 아니라 더 신뢰할 수 있는 제품을 만드는 기회로 보는 것입니다.잘 가공된 2층 알루미늄 기반 PCB는 열을 더 잘 방출할 뿐만 아니라 더 오래 지속됩니다., 일관되게 수행하고 자동차, LED 조명 및 산업 전자 등 산업의 엄격한 표준을 충족합니다.


고전력 소형 전자제품의 수요가 증가함에 따라, 2층 알루미늄 기반 PCB 처리가 더욱 중요해질 것입니다. 올바른 솔루션과 품질 관리 조치로,이 PCB는 열 관리 및 신뢰성이 협상 불가능한 애플리케이션에서 계속 선택됩니다..

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