江门市浩毅电子有限公司

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，它由独特的三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层。

铝基板工作原理：功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。

与传统的FR-4相比，铝基板能够将热阻降至较低，使铝基板具有较好的热传导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又较为优良。

靠前：铝基板制作工艺流程

生产工艺流程：

一、开料

1、开料的流程

领料——剪切

2、开料的目的

将大尺寸的来料剪切成生产所需要的尺寸

3、开料注意事项

①开料首件核对首件尺寸

②注意铝面刮花和铜面刮花

③注意板边分层和披锋

二、钻孔

1、钻孔的流程

打销钉——钻孔——检板

2、钻孔的目的

对板材进行定位钻孔对后续制作流程和客户组装提供辅助

3、钻孔的注意事项

①核对钻孔的数量、空的大小

②避免板料的刮花

③检查铝面的披锋，孔位偏差

④及时检查和更换钻咀

⑤钻孔分两阶段，一钻：开料后钻孔为外围工具孔；

二钻：阻焊后单元内工具孔

三、干/湿膜成像

1、干/湿膜成像流程

磨板——贴膜——曝光——显影

2、干/湿膜成像目的

在板料上呈现出制作线路所需要的部分

3、干/湿膜成像注意事项

①检查显影后线路是否有开路

②显影对位是否有偏差，防止干膜碎的产生

③注意板面擦花造成的线路不良

④曝光时不能有空气残留防止曝光不良

⑤曝光后要静止15分钟以上再做显影

四、酸性/碱性蚀刻

1、酸性/碱性蚀刻流程

蚀刻——退膜——烘干——检板

2、酸性/碱性蚀刻目的

将干/湿膜成像后保留需要的线路部分，除去线路以外多余的部分

3、酸性/碱性蚀刻注意事项

①注意蚀刻不净，蚀刻过度

②注意线宽和线细

③铜面不允许有氧化，刮花现象

④退干膜要退干净

五、丝印阻焊、字符

1、丝印阻焊、字符流程

丝印——预烤——曝光——显影——字符

2、丝印阻焊、字符的目的

①防焊：保护不需要做焊锡的线路，阻止锡进入造成短路

②字符：起到标示作用

3、丝印阻焊、字符的注意事项

①要检查板面是否存在垃圾或异物

②检查网板的清洁度

③丝印后要预烤30分钟以上，以避免线路见产生气泡

④注意丝印的厚度和均匀度

⑤预烤后板要完全冷却，避免沾菲林或破坏油墨表面光泽度

⑥显影时油墨面向下放置

六、V-CUT，锣板

1、V-CUT，锣板的流程

V-CUT——锣板——撕保护膜——除披锋

2、V-CUT，锣板的目的

①V-CUT：将单PCS线路与整PNL的板材切割留有少部分相连方便包装与取出使用

②锣板：将线路板中多余的部分除去

3、V-CUT，锣板的注意事项

①V-CUT过程中要注意V的尺寸，边缘的残缺、毛刺

②锣板时注意造成毛刺，锣刀偏斜，及时的检查和更换锣刀

③较后在除披锋时要避免板面划伤

七、测试，OSP

1、测试，OSP流程

线路测试——耐电压测试——OSP

2、测试，OSP的目的

①线路测试：检测已完成的线路是否正常工作

②耐电压测试：检测已完成线路是否能承受指定的电压环境

③OSP：让线路能更好的进行锡焊

3、测试，OSP的注意事项

①在测试后如何区分后如何存放合格与不合格品

②做完OSP后的摆放

③避免线路的损伤

八、FQC，FQA，包装，出货

1、流程

FQC——FQA——包装——出货

2、目的

①FQC对产品进行全检确认

②FQA检验核实

③按要求包装出货给客户

3、注意

①FQC在目检过程中注意对外观的确认，作出合理区分

②FQA真对FQC的检验标准进行检验核实

③要确认包装数量，避免混板，错板和包装破损

铝基板生产能力

非常大加工面积Max.Board Size 23inch，35inch

板厚Board Thickness 0.4-6.0mm

较小线宽Min.Line Width 0.10mm

较小间距Min.Space 0.10mm

较小孔径Min.Hole Size 0.15mm

孔壁铜厚PTH Wall Thickness >0.025mm

金属化孔径公差PTH Hole Dia.Tolerance ±0.05mm

非金属化孔径公差Non PTH Hole Dia.Tolerance ±0.05mm

孔位公差Hole Position Deviation ±0.076mm

外形尺寸公差Outline Tolerance ±0.1mm

开槽V-cut 30°/45°/60°

较小BGA焊盘Min.BGA PAD 14mil

PCB交流阻抗控制Impedance control PCB≤50Ω±5Ω>50Ω±10%

阻焊层较小桥宽Soldemask Layer Min.Bridge width 5mil

阻焊膜较小厚宽Soldemask film Min.Thickness 10mil

绝缘电阻Insulation Resistance 1012Ω(常态)Normal

抗剥强度Peel-off Strength 1.4N/mm

阻焊剂硬度Soldemask Abrasion >5H

热衡击测试Soldexability Test 260℃20(秒)second

通断测试电压E-test Voltage 50-250V

介质常数Permitivity ε=2.1~10.0

体积电阻Volume resistance 1014Ω-m,ASTM D257,IEC60093

铝基板测试项目

Item实验条件

Conditions典型值

Typical Value厚度

Thickness性能参数

剥离强度

Peel strength(kgf/cm) A ≧1.5 50-150

耐焊锡性

Solder Resistance(s) 288℃2min dipping不分层，不起泡

No delamination and no bubble 50-150

绝缘击穿电压

Dielectric Breakdown voltage（Kv）D-48/50+D-0.5/23≧4.6 75

热阻

Thermal resistance（℃/W）ASTM D5470 0.175 142

熟阻抗

Thermal impedance（*cm2/W）ASTM D5470 1.68 142

导热系数

Thermal Conductivity(w/mk)ASTM D5470≥2.0 50-150

表面电阻

Surface resistance(Ω) C-96/35/90 ≥1012 50-150

体积电阻

Volume resistance(Ω) ≥1012 50-150

介电常数

Dk 1MHz C-24/23/50 ≦5.0 50-150

介电损耗

Dk 1MH ≦0.05 50-150

耐燃性

Flammability UL94 VO PASS 50-150

CTI(Volt) IEC 60112 600 50-150

以上厚度仅为胶层厚度，不包括铜箔与铜板。

结构

绝缘层厚：75 um±% 导体厚：35um±10%

金属板厚：1.0mm±0.1mm

铝基板储存条件

铝基板一般储存在阴暗、干燥的环境里，大多数铝基板较易容易发潮、发黄和发黑，一般打开真空包装后48小时内要使用。

铝基板装配方式

使用铝基板装配方式，可以省去传统装配所使用的散热器、装配夹具、降温风扇和其他硬件，该结构可实现自动装配，显著降低装配成本。

第二：PCB铝基板的工艺加工难点

1、前言

金属基印制板作为印制板的一个门类，20世纪60年代由美国首创，由于其具备散热性好、热膨胀性小、尺寸稳定性高及屏蔽性好等特点，被广泛应用在高频接收机、大功率模块电源、电子以及电信类产品上。

2、单面Al基聚四氟乙烯板加工难点

由于单面Al基聚四氟乙烯板(以下简称Al基板)在电器性能上的特殊要求、金属Al的双性特点以及Al基板厚度较厚(3-10mm)等均造成以下加工难点。

1、线条精度高：工程设计线宽补偿值需靠经验积累判断。

2、蚀刻：蚀刻后线宽必须符合图纸要求，要达到无残铜且线条光滑。

3、机械加工：要求加工后Al基板无分层，钻孔处无毛刺，外形边缘要求整齐。

4、Al基板面不允许有擦痕、发黑、变色等情况。

3、工艺控制要点

1）制作底片：由于侧腐蚀的存在，图纸线条精度又必须等足，所以在光绘底片时必须作一定的工艺补偿，工艺补偿值必须依据测量不同厚度Cu的侧腐蚀值来确定。底片为负片。

2）备料：尽量采购300×300mm固定尺寸以及Al面与Cu面均有保护膜的板材，尤以Rogers为佳。介电常数与图纸相同。

3）制图形：

a、此工序由于要进行前处理，需对Al基进行保护，方法很多，建议用0.3mm厚度的环氧板，尺寸要与Al基板相同，四周用胶带封闭，压实，以防溶液渗入。

b、对Cu面的处理建议用化学微蚀处理，效果较好。

C、Cu面处理好后，烘干后立即丝印湿膜，以防氧化。

d、显影后，用刻度放大镜测量线宽及间隙是否达到图纸要求，保证线条光滑无锯齿。若Al基板厚度大于4mm，建议将显影机上传动辊取下，以防卡板导致返工。

4）蚀刻：采用酸性CuCl-HCl系溶液腐蚀。用实验板调整溶液，在蚀刻效果较佳时腐蚀Al基板，将图形面朝下以减少侧蚀量。

5）表面处理(浸Sn)：蚀刻工序完成后，不要急于退膜，立即准备好浸Sn溶液，即退膜，即浸Sn，效果较好。

6）机加：外形加工时，应采用数控铣床，将聚四氟乙烯和Al基部分分开加工，这样可避免因两者导热性和变形的不同而引起的分层现象，还应将图形面朝上，以减少分层和毛刺的产生。

第三：铝基板与覆铜板FR-4的区别

基本构造和主要特性不同

基材分别为铝基板与FR-4板装有晶体管的PCB，由于基材的散热性不同，致使工作温度上升不同的测试数据。

性能：

从铝基板与FR-4板的对比看，由于金属基板的散热性高，对导线熔断电流有明显的提高，这从另一个角度表明了铝基板的高散热性的特性。

铝基板的散热性与它的绝缘层厚度、热传导性有关。绝缘层越薄，铝基板的热传导性越高（但耐压性能就越低）。

机械加工性：

铝基板具有高机械强度和韧性，此点优于FR-4板。为此在铝基板上可实现大面积的印制板的制造，重量大的元器件可在此类基板上安装。
电磁波屏蔽性：

为了保证电子电路性能，电子产品中的一些元器件需防止电磁波的辐射、干扰。铝基板可充当屏蔽板，起到屏蔽电磁波的作用。
热膨胀系数：

由于一般的FR-4都存在着热膨胀的问题，特别是板的厚度方向的热膨胀，使金属化孔、线路的质量受到影响。这主要原因是板的原材料厚度方向的热膨胀系数有差异：铜的热膨胀系数为17×106cm/cm℃、FR-4板基材为110×106cm/cm℃，两者相差非常大，容易产生：受热基材膨胀变化差异，使铜线路和金属化孔间断裂造成破坏，影响产品可靠性。

铝基板的热膨胀系数为50×106cm/cm℃，比一般的FR-4板小，更接近于铜箔的热膨胀系数。这样有利于保证印制电路板的质量、可靠性。

铜基板电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm~280μm；导热绝缘层是铜基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷粉和环氧树脂填充的聚合物构成，热阻小（0.175），粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。铜基板金属基层是铜基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铜板，也可使用铜板（其中铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。

公开分类：

    铜基板是金属基板中较贵的一种，散热效果比铝基板和铁基板都好很多倍，适用于特殊的产品和行业。

一般有沉金铜基板、镀银铜基板、喷锡铜基板、舒缓反应铜基板等。

适用电路不同、应用领域不同

FR-4板适用于一般电路设计和普通电子产品。

铝基板适用于有特殊要求的电路。如：厚膜混合集成电路、电源电路的散热、电路中元器件的散热降温、陶瓷基片难以胜任的大规模基片、使用普通散热器不能解决可靠性的电路。

典型应用举例：电路板,线路板打样,PCB打样,PCB抄板
电脑，电源装置、软盘驱动器、主机板
汽车、摩托车，电压调节器、点火器、其他自动安全控制系统
电源DC/DC、AC/DC、DC/AC、变压器
音响输出放大器、均衡放大器、前置放大器
电子固态继电器、晶体管基座
其他散热器、准确电机、仪器仪表、工业自动化设备

PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分