Fabricação de PCB de LED

Fabricação de Placas de Circuito Impresso de LED de Alumínio

A PCB de alumínio, ou PCB de alumínio, também chamada de Alu PCB, é uma das PCBs de substrato metálico isolado (IMS) e também uma das PCBs de núcleo metálico (MCPCB) mais usadas atualmente. A HitechPCB fabrica placas de circuito impresso (PCB) de alumínio com uma seleção completa de substratos de alto desempenho, e trabalhamos para ser o melhor fabricante e fornecedor de PCB de alumínio, independentemente de você precisar de protótipos ou de quantidades de produção de alto volume. Em geral, as PCBs de alumínio são de um lado, mas também podem ser de dois lados. Já as PCBs de alumínio multicamadas são muito difíceis de fabricar.

Condutividade Térmica e Resistência Térmica da PCB de Alumínio com LED

Como um componente eletrônico amplamente utilizado, a condutividade térmica e a resistência térmica da PCB de alumínio LED são de grande importância. A condutividade térmica da placa de circuito impresso de LED de alumínio é a quantidade que descreve a capacidade do condutor de conduzir calor, o que pode refletir a capacidade do material de conduzir calor. A resistência térmica refere-se à taxa de alteração da diferença de temperatura entre as duas superfícies durante o processo de condução de calor da superfície do objeto. No projeto e na aplicação de componentes eletrônicos, a condutividade térmica e a resistência térmica da PCB de LED de alumínio desempenham um papel decisivo.

Devido à diferente estrutura e composição da placa de circuito impresso de alumínio com LED, sua condutividade térmica e resistência térmica serão diferentes. De modo geral, quanto maior for a condutividade térmica da placa de circuito impresso de alumínio com LED, mais forte será a condutividade térmica da superfície; e quanto menor for a resistência térmica, menor será a diferença de temperatura entre as duas superfícies. Em resumo, a condutividade térmica e a resistência térmica da placa de circuito impresso de alumínio com LED são parâmetros muito importantes, que podem afetar o desempenho e a vida útil dos componentes eletrônicos.

Para diferentes requisitos de aplicação, a condutividade térmica e a resistência térmica da placa de circuito impresso de LED de alumínio serão diferentes. Por exemplo, em ambientes de alta temperatura, deve-se usar PCB de LED de alumínio com baixa resistência térmica e alta condutividade térmica; ao contrário, se estiver em um ambiente de baixa temperatura, deve-se selecionar PCB de LED de alumínio com grande resistência térmica e pequena condutividade térmica. Portanto, no processo de projeto e aplicação, a condutividade térmica e a resistência térmica da placa de circuito impresso de alumínio com LED devem ser selecionadas de forma científica e razoável, de acordo com o ambiente de uso e a demanda reais, de modo a obter um melhor efeito de uso. A Hitech pode fornecer uma ampla gama de PCBs de LED à base de alumínio para atender às necessidades do cliente.

A Relação entre a Espessura da Camada Isolante e a Resistência à Pressão da Placa de Circuito Impresso de Alumínio com LED

A PCB de LED de alumínio é um tipo de material básico amplamente utilizado no campo da eletrônica. A seleção e a espessura da camada isolante devem ser consideradas no processo de produção. A camada de isolamento é uma parte importante da placa de circuito impresso de alumínio com LED. Sua função é evitar curto-circuito e vazamento entre os diferentes componentes da placa de circuito, de modo a garantir a operação normal de todo o circuito. A espessura da camada de isolamento é muito importante para o desempenho da placa de circuito impresso de alumínio com LED e está intimamente relacionada à tensão que ela pode suportar.

Em geral, quanto mais espessa for a camada de isolamento da placa de circuito impresso de alumínio com LED, maior será a tensão que ela pode suportar. Como quanto mais espesso for o isolamento, melhor você poderá isolar os diferentes componentes da placa, reduzindo a possibilidade de curtos-circuitos e vazamentos. Além disso, a espessura da camada de isolamento também pode afetar a durabilidade e a estabilidade da placa de circuito impresso de alumínio com LED, tornando-a mais durável e confiável.

Entretanto, um isolamento muito espesso também pode acarretar custos desnecessários e dificuldades de fabricação. Portanto, fatores como custo, confiabilidade e desempenho devem ser considerados de forma abrangente ao selecionar a espessura da camada de isolamento. Em geral, a espessura da camada isolante da PCB de LED de alumínio deve estar entre 5 e 10mil, mas pode ser ajustada de acordo com os requisitos específicos da aplicação. Para requisitos de tensão mais alta, uma camada de isolamento mais espessa deve ser selecionada para garantir a estabilidade e a segurança da placa de circuito.

Em resumo, a espessura da camada isolante da placa de circuito impresso de alumínio com LED está intimamente relacionada à sua resistência à pressão. A escolha da espessura adequada da camada isolante pode melhorar a segurança, a estabilidade e a confiabilidade da placa de circuito impresso de alumínio com LED, de modo a garantir a operação normal de todo o circuito. No entanto, no processo de produção, é necessário considerar os fatores de custo e desempenho para escolher a espessura mais adequada da camada de isolamento.

Expansão Térmica da PCB de LED de Alumínio

A PCB de LED de alumínio é um substrato metálico exclusivo coberto com substrato de cobre, com boa condutividade térmica, dissipação de calor, isolamento elétrico e propriedades mecânicas. Agora vamos falar sobre algumas propriedades da PCB de LED de alumínio:

a. Expansão térmica da placa de circuito impresso de alumínio com LED:

A expansão térmica e a contração a frio são a natureza comum das substâncias, e o coeficiente de expansão térmica de diferentes substâncias é diferente. A placa de circuito impresso de alumínio com LED pode resolver com eficácia o problema da dissipação de calor, de modo a aliviar o problema da expansão térmica e da contração a frio dos componentes na placa de circuito impresso e melhorar a durabilidade e a confiabilidade de toda a máquina e do equipamento eletrônico. Em particular, o problema de expansão a quente e contração a frio da tecnologia SMT foi resolvido.

b, dissipação de calor:

Atualmente, para muitas placas PCB com alta densidade e potência de painéis duplos e placas multicamadas, a emissão de calor se tornou a dificuldade mais comum. Por exemplo, FR4 e CEM3 são maus condutores de calor, isolamento entre camadas e a emissão de calor não pode ser eliminada. O aquecimento local do equipamento eletrônico não pode ser excluído, levando à falha de alta temperatura dos componentes eletrônicos. Assim, ele é amplamente utilizado em produtos eletrônicos de alta potência, controle eletrônico de automóveis, nova economia de energia e produtos de comunicação 5G.

c, a régua da PCB de alumínio LED é relativamente estável, obviamente o tamanho é muito mais estável do que o da placa impressa de materiais isolantes. PCB de LED de alumínio e placa sanduíche de alumínio, de 30 graus Celsius a 140~150 graus Celsius de aquecimento, a mudança de tamanho é de 2,5~3,0%.

d, com efeito de blindagem, em vez de substrato de cerâmica frágil, uso seguro da tecnologia de montagem em superfície, reduz a área efetiva real da placa PCB, substitui o radiador e outros componentes, melhora a resistência ao calor e as propriedades físicas do produto; reduz os custos de produção e os custos de mão de obra.

e. Estrutura: 1) a. material de base de alumínio, o uso de alumínio LF, L4M, Ly12, a resistência à expansão de 30kaf/mm2, alongamento de 5%. O substrato de alumínio é dividido em 4 tipos de 1,01,6, 2,0, 3,2 mm. Os modelos de alumínio 6061T6 ou 5052H34 - Panasonic Electric, Sumitomo R-0710, R-0771, AL C-1401ALC-1370 e outros modelos são placas revestidas de cobre com base de alumínio, a espessura atual da base de alumínio é de 1,0 a 6,0 mm. 2) Isolamento, geralmente de 50 a 200um - Se for muito espesso, pode desempenhar o papel de isolamento, prevenir e o efeito de curto-circuito da base metálica é bom, mas afetará a dissipação de calor se for muito fino, pode ser uma boa dissipação de calor, mas fácil de causar curto-circuito no núcleo metálico e no componente principal - Camada de isolamento (ou folha semicurada), colocada na placa de alumínio isolada e anodizada, após a laminação com a superfície da camada de cobre firmemente combinada.

Placa de Alumínio na Produção de:

(1) processamento de óxido de alumínio: limpeza com óleo forte (hidróxido) -- -- neutralização com ácido diluído, engrossamento (superfície da placa de alumínio para formar favo de mel) -- -- oxidação (um) -- - neutralização alcalina -- -- o furo é selado por cozimento. Cada processo deve garantir a qualidade ou afetar a adesão da PCB de alumínio com LED.

(2) Em todo o processo de produção, não é permitido limpar a superfície da base de alumínio, não é possível tocar a base de alumínio, a umidade e outros corantes, caso contrário, afetará a ligação da placa de circuito impresso de alumínio LED. No processo de produção, a Hitech controla rigorosamente cada processo, para fornecer aos clientes PCB de alumínio com LED de alta qualidade.

Tipos de PCB de LED de Alumínio

A placa de base de alumínio é comumente usada como placa de base de alumínio metálico, principalmente nas séries 1000, 5000 e 6000. As características básicas dessas três séries de alumínio são as seguintes:

(1) Série 1000 em nome de 1050, 1060, 1070, revestimento de alumínio da série 1000, também conhecida como placa de alumínio puro. De todas as séries, a Série 1000 é a que contém mais 2 camadas de PCB de LED de alumínio, cuja pureza pode chegar a mais de 99,00%. Como não contém outros elementos técnicos, o processo de produção é relativamente simples e o preço também é relativamente barato. É a série mais comumente usada nos setores tradicionais. A maioria dos produtos em circulação são das séries 1050 e 1060.

A placa de alumínio da série 1000 baseia-se nos dois últimos dígitos para determinar o conteúdo mínimo de alumínio da série. Por exemplo, os dois últimos dígitos da série 1050 são 50. De acordo com o princípio internacional de nomeação de marca, seu teor de alumínio deve atingir 99,5% ou mais para ser qualificado. Na norma técnica de liga de alumínio do país (GB/T3880-2006), também está claramente estipulado que o teor de alumínio da série 1050 deve chegar a 99,5%. Da mesma forma, a placa de alumínio da série 1060 deve conter mais de 99,6% de alumínio.

(2) A série 5000 representa as séries 5052, 5005, 5083 e 5A05. A placa de alumínio da série 5000 pertence à série de placas de alumínio de liga mais comumente usada, o elemento principal é o magnésio, com teor de magnésio entre 3 e 5%, também conhecido como liga de alumínio e magnésio. Caracteriza-se pela baixa densidade, alta resistência à tração e alto alongamento. Na mesma área, o peso da liga de alumínio e magnésio é menor do que o de outras séries.

Por isso, é muito usada na aviação, como em tanques de combustível de aeronaves. Além disso, ela tem uma ampla gama de aplicações em setores tradicionais. Sua tecnologia de processamento é de fundição e laminação contínuas, pertencente à série de chapas de alumínio laminadas a quente, portanto, pode ser usada para processamento profundo de oxidação. Em nosso país, a chapa de alumínio da série 5000 é uma das séries de chapas de alumínio mais maduras.

(3) A série 6000 representa 6061, contendo principalmente magnésio e silício, de modo que as vantagens das séries 4000 e 5000 estão concentradas. A 6061 é uma peça forjada de alumínio com tratamento a frio, adequada para os requisitos de resistência à corrosão e à oxidação da ocasião. Ele tem boa capacidade de usinagem, excelentes características de interface, revestimento fácil e bom desempenho de processamento.

Características gerais do 6061: excelentes características de interface, fácil revestimento, alta resistência, boa trabalhabilidade, forte resistência à corrosão. Usos típicos do alumínio 6061: peças de aeronaves, peças de câmeras, acopladores, peças e ferragens marítimas, peças e conectores eletrônicos, etc.

Levando em consideração a textura, a dureza, o alongamento, as propriedades químicas, o preço e outros fatores do material em si, a placa de alumínio para PCB de LED geralmente usa uma liga de alumínio da série 5000, a placa de alumínio 5052.

Tecnologia de Tratamento de Superfície de PCB de LED de Alumínio

Depois que as peças elétricas são inseridas na placa de circuito impresso, elas devem ser soldadas automaticamente. Nesses processos, se o material estiver borbulhando, além de a tecnologia de processamento da placa de circuito impresso não ser razoável, também estará relacionada à resistência de soldagem por imersão da placa de circuito impresso de alumínio LED. A baixa capacidade de impregnação e soldagem da placa de circuito impresso de alumínio LED levará à redução da estabilidade da qualidade do sistema e ao dano de todos os componentes. Portanto, os fabricantes de PCBs de LED de alumínio dão grande importância ao problema de qualidade da impregnação e da capacidade de soldagem, o que afeta diretamente a reputação do produto de cada fabricante.

A placa de circuito impresso de LED de alumínio é um composto de resina, alumínio e cura de folha de cobre. O coeficiente de expansão térmica da resina, do alumínio e da folha de cobre é muito diferente, portanto, sob a ação da força externa e do calor, a distribuição da força interna da placa não é uniforme. Se houver moléculas de água e algumas moléculas baixas nos poros da interface da placa, sob a condição de choque térmico, isso produzirá maior estresse concentrado. Se a adesão não puder resistir a essas forças destrutivas internas, isso ocorrerá na interface fraca da folha de cobre e do substrato, ou na laminação e formação de espuma entre as camadas do substrato.

Para melhorar a resistência à solda da PCB de LED de alumínio, é necessário reduzir os fatores que destroem a estrutura de várias superfícies na formação e na alta temperatura da placa. Os métodos de melhoria incluem principalmente o tratamento da superfície da folha de cobre e do alumínio, a melhoria do adesivo de resina e o controle da pressão e da temperatura no processo de prensagem. Os circuitos da Hitech se concentram principalmente no tratamento da superfície de alumínio da PCB de LED de alumínio para fazer algumas expressões.

Propriedades dos Substratos de Alumínio e Tratamento de Superfície dos Materiais

A PCB de LED de alumínio é um tipo de matéria-prima, um tipo de placa de cobre de base metálica com boa função de dissipação de calor. É um tecido eletrônico de fibra de vidro ou outros materiais de reforço embebidos em resina, uma única resina como camada de ligação isolante, um ou dois lados cobertos com folha de cobre e feitos de prensagem a quente e feitos de um material de placa, conhecido como laminado revestido de cobre PCB de LED de alumínio, referido como placa de cobre revestida de alumínio.

(1) Excelente desempenho de dissipação de calor

A placa de folha de cobre revestida de alumínio tem excelente desempenho de dissipação de calor, que é a característica mais marcante desse tipo de placa. A placa de circuito impresso fabricada com ela pode não apenas evitar efetivamente o aumento da temperatura de trabalho dos componentes e do substrato carregados nela, mas também dissipar rapidamente o calor gerado pelos componentes do amplificador de potência, componentes de alta potência, interruptores de potência de circuitos grandes e outros componentes. Além disso, devido à sua baixa densidade e peso leve (2,7g/cm³), ele pode evitar a oxidação e tem um preço baixo. Portanto, ela se tornou a placa composta mais usada. A resistência térmica saturada da PCB de LED de alumínio isolada é de 1,10°C/W e 2,8°C/W, o que melhora muito a corrente de fusão do fio de cobre.

(2) Melhorar a eficiência e a qualidade da usinagem

A placa de cobre revestida de alumínio tem alta resistência mecânica e tenacidade, o que é muito melhor do que a placa de cobre revestida de resina rígida e o substrato de cerâmica. Ela pode ser usada na fabricação de placas impressas de grandes áreas em substratos metálicos, o que é especialmente adequado para a montagem de componentes pesados nesses substratos. Além disso, a placa de circuito impresso de alumínio com LED também tem boa planicidade, que pode ser usada para martelar, rebitar e outros aspectos do processamento de montagem no substrato ou dobrar e torcer ao longo da parte sem fiação da placa de circuito impresso feita com ela, enquanto a placa revestida de cobre com resina tradicional não pode.

(3) Alta estabilidade de tamanho

Há um problema de expansão térmica (estabilidade dimensional) para todos os tipos de placas revestidas de cobre, especialmente a expansão térmica na direção da espessura da placa (eixo Z), de modo que a qualidade dos furos e das linhas metalizadas é afetada. O principal motivo é que o coeficiente de expansão linear da placa é diferente, como o cobre, e o coeficiente de expansão linear do substrato de tecido de fibra de vidro epóxi é 3. A expansão linear dos dois é muito diferente, o que pode facilmente causar a expansão térmica da diferença do substrato, resultando em fratura ou dano do fio de cobre e do furo metalizado. O coeficiente de expansão linear da placa de circuito impresso de alumínio para LED está entre, é muito menor do que o do substrato de resina em geral e mais próximo do coeficiente de expansão linear do cobre, o que contribui para garantir a qualidade e a confiabilidade do circuito impresso.

 As Vantagens e Desvantagens da PCB de LED de Alumínio são as Seguintes:

● Atende aos requisitos de RoHs;

● Mais adequado para o processo SMT;

● No projeto do circuito, a difusão térmica é um tratamento muito eficaz, de modo a reduzir a temperatura de operação do módulo, prolongar a vida útil, melhorar a densidade de potência e a confiabilidade;

● Reduzir a montagem do radiador e de outro hardware (incluindo materiais de interface térmica), reduzir o volume do produto, reduzir os custos de hardware e montagem;

● A combinação de otimização do circuito de potência e do circuito de controle;

● Substituir o frágil substrato de cerâmica e obter maior durabilidade mecânica.

Em Quais Setores a Placa de Circuito Impresso de Alumínio LED Tem Sido Aplicada?

Em primeiro lugar, o PCB de alumínio LED é mais usado em equipamentos de áudio, especialmente amplificador de áudio, pré-amplificador, amplificador de potência e assim por diante peças serão usadas no processo de produção e processamento, verá que este substrato no efeito de dissipação de calor e efeito de isolamento é mais proeminente, do que os materiais tradicionais para ser mais seguro e estável, isso reduz muito os riscos de segurança no processo de instalação ou manutenção, e pode se destacar em todos os aspectos da qualidade.

Em segundo lugar, o uso de PCB de LED de alumínio no equipamento de fonte de alimentação é cada vez maior, quando o regulador, regulador, conversor e assim por diante partes da instalação do interruptor, suas características de uso também são muito significativas, a fim de alcançar os padrões de qualidade de primeira classe na indústria, portanto, no processo de uso para ver o nível de segurança do equipamento está melhorando constantemente.

Mais uma vez, a unidade do equipamento de automação de escritório também começou a adicionar PCB de LED de alumínio, pois os padrões de isolamento e coeficiente de condutividade térmica foram aprimorados, e o processo de operação para desempenhar o desempenho técnico é digno de afirmação, pois a operação é cada vez mais segura. Esse também é o substrato no qual a instalação pode alcançar o efeito e a função, para obter melhor desempenho.

Condições de Armazenamento de PCBs de LED de Alumínio

As placas de circuito impresso de alumínio com LED geralmente são armazenadas em um ambiente escuro e seco. A maioria dos PCBs de LED de alumínio é suscetível à umidade, ao amarelamento e ao escurecimento. Em geral, devem ser usadas dentro de 48 horas após a abertura da embalagem a vácuo.