Алюминиевые против стандартных печатных плат: Что лучше для вашего электронного дизайна

В создании печатных плат каждый материал имеет значение. Печатные платы с алюминиевым ядром (алюминиевые печатные платы) имеют другие свойства, чем платы без металлических подложек (стандартные печатные платы). Эти два популярных типа плат питют множество коммерческих и потребительских электронных устройств. Подойдет ли алюниевая или стандартная печатная плата вашему проекту лучше? Ответ зависит от вашего предполагаемого применения.

Что такое стандартные печатные платы?

Стандартные печатные платы используют диэлектрик и медь как свои наиболее заметные металлы и состоят из разных слоев материала. Они имеют подложку, или базу, изготовленную из стекловолокна, полимеров, керамики или другого неметаллического ядра. Многие из этих печатных плат используют FR-4 для подложки. Этот стекловолоконный материал имеет относительно доступную цену и умеренную долговечность. Дополнительные слои меди, паяльной маски и шелкографии делают плату проводящей и обозначивают местоположения компонентов. Эти слои могут появляться на одной стороне основы, на обеих сторонах или в многослойной структуре.

Вы можете найти стандартные печатные платы, используемые в почти бесконечном числе применений. Их возможности зависят от их материалов и конструкции, поэтому они питят как низкоуровневые, так и высокоуровневые электронные устройства. Односторонние печатные платы появляются в менее сложных устройствах, таких как калькуляторы, в то время как многослойные платы имеют потенциал поддерживать космическое оборудование и суперкомпьютеры.

Преимущества и недостатки стандартных печатных плат

Стандартные печатные платы универсальны и адаптивны. У вас есть несколько вариантов подложки, которые определяют цену и долговечность платы. Если у вас низкий бюджет и низкоинтенсивная цель, вы можете выбрать стоимоэффективное стекловолокно. С другой стороны, вы можете инвестировать больше в более прочный базовый материал, который выдерживает более высокие уровни напряжения. Радиочастотные подложки и гибкие подложки подходят для специальных применений.

Однако печатные платы FR4 требуют дополнительных компонентов для выдерживания высокотемпературных применений. Неметаллические подложки не имеют теплопроводности, поэтому вы должны добавить материал, который ее имеет. Если ваше устройство имеет высокомощную или высокоплотную конструкцию, цепи становятся подверженными напряжению и повреждению. Вы должны добавить радиаторы, медь-заполненные вьезы или принудительный воздух, чтобы отводить тепло от цепей.

Что такое алюминиевые печатные платы?

Алюниевая печатная плата имеет схожую компоновку с любой другой печатной платой. У нее есть слой или слои меди, паяльной маски и шелкографии, слоеные поверх нее. Вместо того чтобы иметь стекловолоконную или пластиковую подложку, однако, алюниевая печатная плата имеет металлическую подложку. Эта база в основном содержит комбинацию алюминия. Металлическое ядро может состоять полностью из металла или иметь комбинацию стекловолокна и алюминия. Алюниеваые печатные платы обычно односторонние, но могут быть двухсторонними также. Многослойные алюниеваые печатные платы крайне сложны для производства.

Алюниевые платы получают наибольшее применение в светодиодных и силовых преобразовательных электронных устройствах. Интенсивный свет, производимый светодиодами, создает высокие уровни тепла, которое алюний отводит от компонентов. Алюниевая печатная плата продлевает срок службы светодиодного устройства и обеспечивает больше стабильности. Вы можете найти алюниевые подложки в уличных фонарях, светофорах и бытовом освещении. Они позволяют преобразователям мощности менять токи и регулировать электронику. Творцы во многих других отраслях также находят применение алюниевым печатным платам, но они не внедряют их так часто.

Плюсы и минусы использования алюниевой подложки

Алюниевые платы — один из наиболее теплопроводящих вариантов печатных плат. Они держат как можно больше тепла вдали от жизненно важных компонентов, чтобы обеспечить минимальное повреждение цепей. Благодаря их высокой теплотерпимости, они могут обрабатывать цепи более высокой плотности и более высокие уровни мощности. Подложки, созданные из алюниевых сплавов, имеют высокий уровень физической долговечности, снижающий риск поломки. По сравнению с другими металлами, алюний имеет более низкое воздействие на окружающую среду в дополнение к разумной стоимости.

С другой стороны, алюниевые печатные платы склонны иметь более нишевое применение, чем стандартные платы. Хотя они стоят дешевле, чем добавление проводников к медной плате, у них более высокая цена, чем у стандартных печатных плат без этих компонентов. Инвестиция в алюниевое ядро может не окупиться, если ваше применение не включает высокие температуры. Если вы планируете создавать гибкую цепь, алюниевая гибкая печатная плата может сгибаться только в свою начальную позицию. Она согнется, чтобы поместиться в более мелкую электронику, но не выдержит напряжения вибрации.

Какой тип проводящего слоя лучше сработает для моего проекта?

У вас есть множество факторов для рассмотрения при решении о подложке вашей платы. В общем, алюниевые печатные платы с ядром подходят для применений с высокими требованиями к рассеиванию тепла. Их свойства позволяют более высокие мощности и более высокие плотные дизайны, чем стандартные печатные платы. Однако творцы с более низкими бюджетами или специальными применениями могут выиграть больше от плат с неметаллическими подложками. В качестве примера, гибкая цепь с полимерной подложкой обрабатывает вибрации более эффективно, чем гибкая алюниевая цепь. Для дополнительной помощи в выборе подложки свяжитесь с экспертами MCL сегодня. Также ознакомьтесь с различиями между керамической печатной платой, платами FR-4 и MCPCB.