BAZA WIEDZY - Obwody z rdzeniem aluminiowym

   Podstawowym celem obwodów drukowanych na podłożu aluminiowym jest zapewnienie optymalnej przewodności cieplnej. Aluminium jest jednym z najlepszych przewodników ciepła spośród dostępnych materiałów podłożowych. Dzięki temu obwody na podłożu aluminiowym są w stanie efektywnie odprowadzać ciepło generowane przez elementy elektroniczne, takie jak układy scalone, tranzystory czy diody. W rezultacie obwody te są znacznie bardziej odporne na przegrzewanie się, co przekłada się na zwiększoną niezawodność i żywotność całego urządzenia.

   Płytka drukowana aluminiowa składa się z kilku warstw, które zapewniają odpowiednie funkcjonowanie obwodu oraz doskonałą przewodność cieplną. Oto podstawowa struktura płytki PCB z rdzeniem aluminiowym:

• Warstwa aluminiowa: Jest to główna warstwa, która stanowi podłoże płytki PCB. Aluminium jest wybierane ze względu na swoje doskonałe właściwości przewodzenia ciepła.
• Dielektryk: Warstwa dielektryka znajduje się nad warstwą aluminiową i pełni funkcję izolatora elektrycznego. Często stosuje się dielektryki o wysokiej przewodności cieplnej, takie jak ceramika lub poliimidy, które zapewniają skuteczne odprowadzanie ciepła z elementów elektronicznych do aluminiowego rdzenia.
• Ścieżki i warstwy miedziane: Na dielektryku znajdują się ścieżki i warstwy miedziane, które służą do prowadzenia sygnałów i zasilania między różnymi komponentami elektronicznymi. Rysunek ścieżek jest nanoszony na podłoże za pomocą technik fotolitograficznych, a następnie trawiony aby uzyskać odpowiednie polaczenia elektryczne.

   Typowe wartości przewodnictwa cieplnego dla obwodów drukowanych z rdzeniem aluminiowym wahają się zazwyczaj między 1,0 a 3,0 W/m·K. Przewodnictwo cieplne zależy od konkretnego rodzaju rdzenia aluminiowego i może różnić się w zależności od producenta oraz specyfikacji projektowej.

   Warto jednak zauważyć, że wartości przewodnictwa cieplnego dla obwodów drukowanych z rdzeniem aluminiowym są niższe niż dla samego czystego aluminium, ze względu na obecność dodatkowych warstw dielektrycznych. Warstwy te mają niższe właściwości przewodnictwa cieplnego w porównaniu do samego rdzenia aluminiowego. Niemniej jednak, obwody drukowane z rdzeniem aluminiowym nadal oferują znacznie lepsze właściwości przewodzenia ciepła niż tradycyjne obwody na podłożu szklanym czy laminacie, co czyni je atrakcyjnym wyborem w przypadku aplikacji, w których ważna jest efektywna kontrola temperatury.

   Płytki PCB z rdzeniem aluminiowym są stosowane w licznych dziedzinach, takich jak oświetlenie LED, zasilacze, przemysł motoryzacyjny, elektronika mocy i wiele innych, gdzie kluczowe znaczenie ma efektywne odprowadzanie ciepła i niezawodność działania urządzeń elektronicznych.