鋁製 PCB 很少受到關注。其實它們理應如此。這些電路板默默地為 LED 燈、汽車電子設備、電源設備等等供電。為什麼？因為當溫度升高時，鋁製電路板就會發揮作用。
熱量是性能的敵人。如果你曾經握過 LED 燈或手機充電器的背面，發現它雖然很熱，但仍然工作正常，那麼你可能遇到過 鋁基板 不知不覺中就登上了
在本指南中，我將帶您全面了解：什麼是鋁製PCB，為什麼它們是高溫環境下的更明智選擇，它們的用途，以及如何避免在低品質產品上浪費金錢。無論您是採購生產材料還是僅僅探索其他選擇，您都需要了解鋁製印刷電路板如何悄悄成為現代電子產品的首選解決方案。
1. 什麼是鋁PCB？
讓我們從基礎開始。 A 印刷電路板PCB（印刷電路板）是電子設備的支柱。傳統的電路板採用FR4（玻璃纖維增強環氧層壓板）製造。它確實可靠。但一旦出現發熱問題，FR4就會開始分解。
這就是鋁改變遊戲規則的地方。
鋁製 PCB，有時也稱為鋁背 PCB 或鋁芯 PCB，使用金屬而非玻璃纖維作為基底。它的頂部仍然有銅軌，用於傳輸電信號，但其下方有一個導熱層，而在其下方則是一層能夠有效散熱的堅固鋁板。
典型的鋁基板結構：
銅層– 電路本身。
介電層– 允許熱傳遞的絕緣體。
鋁底座– 散熱的基礎。
由於這種獨特的結構，鋁電路板在熱管理至關重要的設備中尤其常見，例如高功率 LED 或工業電源。
是的，如果您感到疑惑的話，“aluminum”和“aluminium PCB”之間沒有區別，只是美國拼寫和英國拼寫的區別。
2. 鋁PCB的類型
全鋁印刷電路板的散熱性能優於玻璃纖維電路板，但它們的構造各不相同。您需要根據專案情況，選擇符合佈局、預算和熱負荷的類型。
2.1 單層鋁基板
這是最廣泛使用的。它有一層銅，安裝在絕緣層上，並與鋁基黏合。這種版本適用於各種產品，從小型 LED模塊 適用於基本電源。它性價比高，而且性能出色。
2.2 雙層鋁基板
顧名思義，這些電路板採用兩層銅箔。這使得更複雜的電路佈局能夠保持良好的散熱性能。這類鋁製PCB板在更先進的照明設備和汽車系統中很常見。
2.3 多層鋁基板
適用於需要高功率和高精度的應用，例如電信設備、工業控制和專業音訊系統。這些鋁芯PCB由多層夾層構成，設計緊湊，散熱性能優異。
2.4 柔性鋁背 PCB
這款產品雖然不常見，但使用率正在不斷成長。柔性部分與鋁製 PCB 基板結合，兼具靈活彎曲與散熱功能。非常適合定制外殼和空間受限的項目。
選擇錯誤的類型可能會導致過熱、效能下降，甚至完全失效。因此，了解哪種類型的鋁電路板最適合您的用例至關重要。
3. 鋁電路板的常見應用
鋁製PCB在日常生活中出現的頻率可能會讓你感到驚訝。凡是電子設備產生熱量的地方，都有這些電路板在幕後運作。
讓我們來分析一些現實世界的例子：
3.1 LED 照明系統
LED燈泡在狹小空間內會產生大量熱。因此，大多數LED驅動器都採用PCB鋁製LED板。鋁製底座可將熱量從敏感元件上帶走，從而提高亮度並延長使用壽命。
3.2 汽車電子
從頭燈模組到電源控制器和儀錶板系統，鋁電路板的散熱性能都優於標準FR4。汽車電子化程度逐年提高，這一點至關重要。
3.3 電力轉換裝置
電源、變壓器、穩壓器都會產生熱。鋁基板是這些應用的理想選擇，因為它能夠降低溫度，同時保持強大的電氣性能。
3.4 音頻放大器
高階音響設備經常會發熱，尤其是類比擴大機。使用鋁製PCB板可降低熱噪聲，並防止熱敏感零件損壞。
3.5 電信設備
基地台、訊號增強器和網路路由器受益於鋁印刷電路板，因為它們耐用且熱效率高，特別是在連續運行環境中。
這並非只是炒作。鋁製 PCB 的散熱能力使其成為緊湊、高性能、長壽命電子產品的必備材料。
4. 為什麼要使用鋁而不是傳統材料？
那麼，為什麼一開始就要用鋁電路板呢？玻璃纖維不夠好嗎？
嗯，並非總是如此。
鋁獲勝的主要原因很簡單： 熱玻璃纖維板會聚熱，而鋁板則會散熱。這就是運行涼爽的產品和六個月後就燒壞的產品之間的區別。
讓我們分解吧。
4.1 熱導率
鋁的導熱性可達 好10倍 比標準 FR4 更高。這不是小升級，這也是為什麼鋁 PCB 板成為 LED 和電源轉換器等高功率電子設備的首選。
4.2 更長的使用壽命
電子產品過熱會過早損壞。這是事實。使用鋁印刷電路板可以減少熱應力，這意味著您的組件壽命更長，性能更穩定。
4.3耐久性
鋁製電路板不僅散熱效率高，而且更堅固耐用。它們抗震性能更佳，不易翹曲，並且能夠承受組裝和運輸過程中的粗暴搬運。
4.4 減輕重量
是的，鋁是金屬，但與其他金屬基PCB材料相比，它重量較輕。這在汽車或航空航天等應用中至關重要，因為每一克都至關重要。
4.5 環保
如果你關心環境（你應該關心），這裡有一個額外的好處：鋁是可回收的。它比傳統衝浪板使用的一些複合材料更環保。
所以，鋁並非奢侈品，它往往是更明智、更有效率的選擇。如果您的設計涉及散熱、振動或功耗，採用 PCB 鋁 LED 或鋁芯 PCB 可能會帶來更穩定的效能，避免持續的麻煩。
5. 鋁PCB製造工藝
現在讓我們來談談這些電路板是如何製作的。這不是標準的現成電路板。鋁 PCB製造 涉及一些額外的步驟並且更加精確。
它通常如下所示：
5.1材質 P賠償
它從三個層面開始：
銅箔
隔熱層（電介質）
鋁底板
銅箔會像其他 PCB 一樣蝕刻到實際的電路佈局中。但不同之處在於熱量如何從銅箔層穿過電介質層，傳遞到下面的鋁箔層。
不，你不能把它們拼湊在一起。熱層需要 制服否則，整塊電路板都會成為薄弱點。正因如此，鋁製PCB製造商才會採用先進的層壓和黏合技術，因為微小的氣隙會毀掉一切。
5.2迴路 I成像和 E癢
這就是奇蹟發生的地方。銅層塗上一層感光材料，透過模板暴露在紫外線下，然後經過化學蝕刻，留下電路圖案。
這並非鋁板所獨有，但由於散熱要求更高，佈局往往需要更緊密、更精確。
5.3 鑽井和 P拉泰納
在電路板上鑽孔（過孔）是為了連接各層或安裝元件。但與玻璃纖維不同，鋁層使這一步驟變得複雜。需要專用工具並格外小心，以免損壞導電通路。
然後對這些通孔進行鍍層（通常採用銅），以保持電流流動。
5.4 焊接 M問和 S你的臉 Finish
電路板上會覆蓋一層綠色（或黑色、紅色）的保護塗層，以防止氧化和短路。然後進行表面處理，通常是熱風除錫（HASL）、沉金（ENIG）或有機保焊（OSP），以提高可焊性。
順便說一句，如果您的製造商匆忙完成這一步，最終會導致接頭脆弱和過早失效。如果您之前曾從廉價的鋁製PCB製造商那裡採購過產品，您可能已經親身經歷過這種情況。
5.5 測試和 I檢查
最後，每塊鋁製PCB板都應進行導通性和絕緣電阻測試。一些製造商也會進行熱循環測試，以模擬長期使用。
低端供應商通常會跳過這些步驟。正因如此，與一家高品質的鋁製PCB製造商合作比你想像的更重要。
6. 如何選擇合適的鋁PCB製造商?
並非所有製造商都生產相同的產品。對於鋁製 PCB，在品質上偷工減料肯定會讓您付出代價。
那麼，如何從網路上眾多廉價的選擇中找出一家好的鋁 PCB 製造商呢？
首先，要看溝通。如果工廠回覆你的設計文件只是“OK”，那就需要警惕了。好的供應商會認真檢查你的規格，提出巧妙的問題，並在問題發生之前就指出來。
接下來，檢查他們提供哪些類型的測試。目視檢查是不夠的。您需要查看熱循環報告、電氣測試結果以及原材料的可追溯性。沒有測試結果？那就放棄吧。
別忘了以往的項目。可靠的製造商通常會提供以往產品的案例研究或實體照片，而不是庫存圖片。有些製造商甚至會展示鋁芯PCB的熱分析模擬結果。如果他們不願展示樣品或無法解釋他們的工藝流程，那就糟糕了。
最後一點：看地點。許多優質的鋁製PCB板都產自深圳或廣州的工廠。為什麼？因為他們改進了製程，擴大了生產規模，而且通常比小型企業提供更好的技術支援。
總之：
問問題。
需求測試。
避免沉默的供應商。
務必檢查是否有適當的認證。
這種前期的額外努力可以讓你避免處理燒壞的組件、彎曲的電路板或整批無法使用的庫存。
7. 提升鋁基板性能的設計技巧
如果設計馬虎，即使最好的鋁印刷電路板也會失效。
想要充分利用你的董事會嗎？請記住以下簡單提示：
1) 保持熱區隔離。
將高功率組件集中放置，但不要讓它們相互擁擠。留出足夠的空間讓熱量散開。
2) 明智地使用熱通孔。
這些是填充銅的孔，用於將熱量從頂層傳導到鋁基座。它們至關重要，但必須正確放置。請將它們分散放置在發熱元件下方，而不是隨意放置。
3) 注意銅的厚度。
當然，更厚的銅可以承載更大的電流，但它也會改變阻抗，並影響傳導到底座的熱量。務必平衡您的電氣和散熱需求。
4) 組件放置很重要。
將敏感部件遠離熱點。微控制器不應該放在散熱功率電晶體旁邊。
5) 跳過 90 度角。
走線佈線中的銳角會導致熱應力，甚至幹擾訊號完整性。平滑的曲線不僅美觀，還能降低長期故障風險。
如果您對佈局不確定，請諮詢鋁製 PCB 製造商，以取得 DFM（面向製造設計）回饋。優秀的製造商能夠在小錯誤演變成大問題之前發現它們。
8. 什麼影響鋁PCB定價？
如果您曾經詢問過報價，並想知道為什麼價格差異如此之大，那麼以下是鋁製 PCB 成本的實際影響因素：
層數： 單層電路板很便宜。增加銅層數，價格就會上漲。複雜性越高，步驟越多，成本就越高。
熱性能要求： 導熱係數較高的特殊介電材料價格較高。但如果你的電路板發熱嚴重，這些材料就沒得選了。
板厚及銅重： 更厚的鋁底板和更重的銅增加了耐用性，但也增加了材料和運輸成本。
自訂形狀或插槽： 簡單的矩形很容易製作。奇怪的形狀或額外的加工需要更多時間，這意味著更高的成本。
表面處理和測試： ENIG、OSP 或其他高階表面處理製程比基礎 HASL 製程價格更高。飛針測試或熱循環等附加製程也會增加報價。
哦，對了，從鋁製PCB製造商批量訂購並不總是意味著獲得巨額折扣。如果設計比較複雜，即使規格嚴格，小批量生產仍然可能價格不菲。
底線？關鍵在於品質。節省導熱材料或忽略適當的表面處理只會導致更多故障，並增加後續成本。
9. 為什麼這麼多鋁製PCB來自中國?
如果您曾經嘗試採購鋁製 PCB，那麼您的瀏覽器很可能會充斥著來自中國的供應商，這並非巧合。
中國鋁基板 PCB 製造商佔據全球市場主導地位，原因如下：
首先，規模。深圳、東莞及週邊地區的工廠可以快速大量生產這些電路板。這種大批量生產可以降低成本，而且不必偷工減料（前提是選擇合適的工廠）。
然後是專業化。許多製造商花費了十多年的時間不斷完善其製程。從鋁製PCB LED設計到複雜的多層結構，他們開發了專為鋁製PCB板設計的客製化設備和自動化生產線。
您還能享受靈活性。今天需要五塊原型板，下個月要五千塊？大多數中國供應商都能滿足您的需求。有些供應商甚至提供即時線上報價、材料選擇工具和工程支援。
但是，這是一個很大的“但是”，並非所有工廠都公平競爭。有些工廠為了價格犧牲質量，有些則倉促生產，甚至跳過測試。因此，選擇合適的鋁製PCB製造商與選擇合適的材料同樣重要。
如果您正在從事一個關鍵項目，請不要滿足於最便宜的報價。在決定之前，請先查看客戶評價、第三方審核和樣品。這樣做絕對值得。
10 鋁 PCB 的下一步發展是什麼？
高功率、節省空間的電子產品的興起動能並未放緩。這意味著鋁印刷電路板也將繼續佔據主導地位。
以下是值得關注的內容：
1) 更多 LED 整合。
隨著照明技術變得越來越小、越來越亮，鋁製 LED PCB 正成為從路燈到智慧家居照明等各種產品的標準。
2) 電動車和電池系統。
電動車運作時會產生熱能。鋁板有助於控制熱量，且不會增加太多重量，使其成為控制單元和充電模組的理想選擇。
3) 可穿戴且堅固的技術。
即使在緊密的行動裝置中，鋁背 PCB 也可以客製化形狀並與熱通孔結合，以提供更好的耐用性而不會過熱。
4) 生產中的自動化和人工智慧。
預計中國工廠將實現更多自動化測試、即時品質監控和智慧製程。目標是什麼？更快的周轉速度，更少的缺陷。
5) 混合 PCB。
我們看到，電路板將鋁芯與柔性層甚至陶瓷部分結合在一起，用於航空航天和國防領域的高級應用。
長話短說：如果您的設備變熱、受到撞擊或必須全天候運行，鋁不僅僅是一種選擇，它正在成為標準。
11 鋁基板 常見問題