アルミニウムと標準PCB

PCBの作成では、すべての材料が重要です。アルミニウムコアを備えた回路基板（アルミニウムPCB）は、金属基板を備えていない基板（標準PCB）とは異なる特性を持っています。これらの2つの人気のあるボードタイプは、さまざまな商用および家庭用電化製品に電力を供給します。アルミニウムまたは標準のPCBは、プロジェクトに最適ですか？答えは、使用するアプリケーションによって異なります。

標準PCBとは何ですか？

標準のPCBは、誘電体と銅を使用します。これは、最も顕著な金属がさまざまな材料の層で構成されているためです。それらは、グラスファイバー、ポリマー、セラミック、または別の非金属コアから作られた基板またはベースを備えています。これらのPCBの多くは、基板にFR-4を使用しています。このグラスファイバー素材は、比較的手頃な価格と適度な耐久性を備えています。銅、ソルダーマスク、シルクスクリーンの追加の層により、ボードは導電性になり、コンポーネントの位置の輪郭が描かれます。これらのレイヤーは、ベースの片側、両側、または多層スタックアップに表示される場合があります。

ほぼ無限の数のアプリケーションで使用されている標準のPCBを見つけることができます。それらの機能は材料と構造に依存するため、ローエンドとハイエンドの電子機器に同様に電力を供給します。片面PCBは電卓などのそれほど複雑でないデバイスに表示されますが、多層基板は宇宙機器やスーパーコンピューターをサポートする可能性があります。

標準PCBの長所と短所

標準のPCBは、バランスがよく、適応性があります。ボードの価格と耐久性を決定する複数の基板オプションがあります。低予算で低強度の目的がある場合は、費用効果の高いグラスファイバーを選択できます。一方、より高いレベルの応力を処理するより強力なベース材料にさらに投資することができます。高周波基板とフレックス基板は特殊な用途に適しています。

ただし、FR4回路基板には、高温アプリケーションに耐えるために追加のコンポーネントが必要です。非金属基板には熱伝導率がないため、熱伝導率のある材料を追加する必要があります。デバイスの設計が高出力または高密度の場合、回路にストレスや損傷が発生しやすくなります。ヒートシンク、銅で満たされたビア、または強制空気を追加して、熱を回路から遠ざける必要があります。

アルミニウムPCBとは何ですか？

アルミニウムPCBは、他のPCBと同様のレイアウトになっています。銅、ソルダーマスク、シルクスクリーンの1つまたは複数の層がその上に重ねられています。ただし、ガラス繊維やプラスチックの基板ではなく、アルミニウムの回路基板には金属の基板があります。このベースには主にアルミニウムの組み合わせが含まれています。金属コアは、完全に金属で構成することも、グラスファイバーとアルミニウムを組み合わせて使用​​することもできます。アルミニウムPCBは通常片面ですが、両面にすることもできます。多層アルミニウムPCBの製造は非常に困難です。

アルミニウム板は、LEDおよび電力変換電子機器で最も使用されます。 LEDによって生成される強い光は、アルミニウムがコンポーネントから遠ざける高レベルの熱を生成します。アルミニウムPCBは、LEDデバイスの寿命を延ばし、より安定性を提供します。街灯、信号機、家庭用照明にアルミニウム基板があります。それらは、電力変換器が電流を変更し、電子機器を調整することを可能にします。他の多くの業界のクリエイターもアルミニウムPCBに使用されていますが、それほど頻繁には実装されていません。

アルミニウム基板を使用することの長所と短所

アルミニウムボードは、最も熱伝導性の高いPCBオプションの1つです。回路の損傷を最小限に抑えるために、重要なコンポーネントからできるだけ多くの熱を遠ざけます。高い耐熱性のおかげで、より高密度の回路とより大きな電力レベルを処理できます。アルミニウム合金から作られた基板は、破損のリスクを低くする高レベルの物理的耐久性を備えています。他の金属と比較して、アルミニウムはリーズナブルなコストに加えて環境への影響が少ないです。

一方、アルミニウムPCBは、標準のボードよりもニッチな用途が多い傾向があります。銅板に導体を追加するよりもコストは低くなりますが、これらのコンポーネントを含まない標準のPCBよりも価格が高くなります。アプリケーションに高温が含まれていない場合、アルミニウムコアへの投資は効果がない可能性があります。フレックス回路の作成を計画している場合、アルミニウムフレックスPCBは初期位置にしか屈曲できません。小さな電子機器に合うように曲がりますが、振動のストレスに耐えることはできません。

どのタイプの導電層が私のプロジェクトに最適ですか？

ボードの基板を決定する際には、考慮すべき多くの要素があります。一般に、アルミニウムコアPCBは、高い熱放散要件を持つアプリケーションに適しています。それらの特性により、標準のPCBよりも高出力で高密度の設計が可能になります。ただし、予算が少ない、または特殊なアプリケーションを使用しているクリエイターは、非金属基板を使用したボードからより多くの利益を得ることができます。一例として、ポリマー基板を備えたフレックス回路は、フレックスアルミニウム回路よりも効果的に振動を処理します。基板の選択についてさらにサポートが必要な場合は、今日MCLの専門家に連絡してください。セラミックPCB、FR-4ボード、MCPCBの違いも確認してください。