鋁基板是一種具有良好散熱功能的覆銅板,它由獨特的三層結構所組成,分別是電路層、導熱絕緣層和金屬基層。功率器件表面貼裝在線路層,期間運行時所產生的熱量通過絕緣層傳導到金屬基層,然後由金屬基板擴散到模塊外部,實現對器件的散熱。
與傳統的FR-4相比,鋁基板能夠將熱阻降至最低,使基板具有極好的熱傳導性能;與厚膜陶瓷電路相比,它的機械性能又極為優良。
線路層:
線路層用於實現器件的裝配和連接, 北京瑞凱可供應的鋁基板銅箔的厚度一般為1~4OZ(35μm~140μm),貝格斯Thermal Clad可供應的銅箔的厚度一般為1~10OZ(35μm~350μm)
絕緣層:
衡量一款鋁基板是不是真正擁有高導熱性能,高絕緣性能,是不是真正屬於高品質的產品,其核心在於高導熱絕緣層的技術。目前國際上高品質鋁基板的絕緣層都是由高導熱、高絕緣的陶瓷介質填充的特殊聚合物所構成。聚合物保障了絕緣性能,抗熱老化能力以及高粘接能力。而陶瓷填充物則大大增強了導熱性能和絕緣性能。該絕緣層不僅具有很高的絕緣強度,極低的熱阻,能夠承受長期熱老化的考驗,粘接能力優異,而且具備良好的粘彈性,能夠抵抗器件焊接和運行時所產生的機械及熱應力。
北京瑞凱鋁基板使用了貝格斯高品質絕緣層,具有優異的熱傳導性和良好的電氣絕緣強度。其中LED-0602導熱係數1.1W/m·K,擊穿5KVAC;IMS-H01導熱係數1.1W/m·K,擊穿電壓6KVAC,已獲得業界至為嚴苛的130℃的UL全性能認証,可以保障模塊在130℃長期運行。
目前國內市場上大多數的鋁基板絕緣層採用了商品化FR-4半固化片,這類絕緣層全部由環氧樹脂所構成,雖然這類絕緣層具有良好的粘接性能,但因為沒有添加高導熱、高絕緣陶瓷填充物,這類鋁基板的熱阻很大(導熱係數只有0.3W/m·K),如果使用這種鋁基板,高功率密度模塊所產生的熱量很難傳導到金屬基板,這樣熱累積就會加速功率模塊老化並最終導致模塊失效。並且這類鋁基板絕緣強度有限(≤2KV AC),很難滿足安規測試的需求,只能應用於低功率密度場合,對於高功率密度模塊而言,很難勝任,存在極大的隱患。
金屬基層:
絕大部分的金屬基板都採用鋁板作為金屬基層,也可使用銅板。
貝格斯在每款新產品投放市場以前,都會進行為期12~18個月的各種認証測試。貝格斯全面的質量驗証包括機械性能、粘接強度、電絕緣性能和熱傳導性能的測試。為了驗証長期使用的可靠性,一般都選擇為期2000小時的測試週期。
鋁基板的應用:
LED照明,電動汽車,電機驅動,電源,音響電視,太陽能,航空及軍用器件等。