2025 2-laags aluminium basis PCB: 3 kern technische uitdagingen + oplossingen (QC-tabel voor het volledige proces)

Klant-geantroiseerd beeldmateriaal

In de sector van de hoogvermogenelektronica zijn tweelagige aluminium-PCB's "essentiële componenten" geworden voor LED-verlichting, EV-krachtmodules en industriële stroomcontrollers,dankzij hun uitstekende warmteafvoerVolgens een rapport van Grand View Research, bereikte de wereldwijde aluminiumbase PCB marktgrootte in 2023 $1,8 miljard.met 35% voor PCB's op basis van twee lagen aluminium en met een jaarlijkse groei van meer dan 25%De productieopbrengst van FR4-PCB's is echter al lang lager dan die van traditionele FR4-PCB's (gemiddelde opbrengst 75% tegen 90% voor FR4), waarbij de belangrijkste knelpunten liggen in drie technische uitdagingen:compatibiliteit tussen de aluminiumbasis en de dielectrische laagDeze problemen verhogen niet alleen de productiekosten, maar brengen ook het risico met zich mee dat de apparatuur uitvalt als gevolg van oververhitting en kortsluitingen.Een autofabrikant werd een keer geconfronteerd met een terugroepactie van duizenden voertuigen nadat de 2-laag aluminium basis PCB-delaminatie de EV-krachtmodule heeft veroorzaakt..

In dit artikel worden de belangrijkste technische problemen in de productie van PCB's op basis van twee lagen aluminium diepgaand geanalyseerd, worden oplossingen gevonden op basis van de beste praktijken in de industrie,en een kwaliteitsinspectieprocestabel bevatten om fabrikanten te helpen de opbrengsten te verbeteren en de risico's te verminderen.

Belangrijkste lessen
1.Kwaliteitscontrole van de binding: vacuümwarmpers (temperatuur 170-180°C,druk 30-40kg/cm2) in combinatie met een oppervlaktebehandeling met plasma kan de delaminatie tussen de aluminiumbasis en de dielectrische laag tot onder de 0 verminderen0,5%, wat ver boven de delaminatiegraad van het traditionele warmperswerk (3,5-5,0%) ligt.
2.Selectiecriteria voor harsen: voor scenario's met een middellange tot hoge vermogen (bijv. LED's voor automobielkoplampen) moet voorrang worden gegeven aan met keramiek gevulde epoxyharsen (warmtegeleidbaarheid 1,2-2,5 W/mK);voor scenario's met hoge temperaturen (e.bv. industriële ovens), selecteer polyimideharsen (temperatuurbestandheid 250-300°C) om scheuren door thermische cyclus te voorkomen.
3.Soldeermaskdefectpreventie: het aluminiumbasisoppervlak moet worden behandeld met "afveting → pickeling → anodisatie". De hechting moet in dwarsdoorsnedeproeven graad 5B bereiken (geen peeling);en de door AOI gedetecteerde speldgatdiameter moet <0 zijn.1mm, wat het risico op kortsluiting met 90% kan verminderen.
4Volledige kwaliteitsinspectie van het proces: de verplichte inspectiepunten omvatten de detectie van ultrasone fouten (na laminatie), het testen van de thermische geleidbaarheid met laserflits (na harsharding),en test van vliegende sondes (voor afgewerkte vias)De naleving van de IPC-normen kan de opbrengst tot meer dan 88% verhogen.

3 Kerntechnische uitdagingen bij de productie van PCB's op basis van twee lagen aluminium
De structurele uniekheid van PCB's met een aluminiumbasis van twee lagen (aluminiumsubstraat + dielectrische laag + koperen folie met twee lagen) maakt hun productieproces veel complexer dan dat van FR4-PCB's. The inherent "compatibility gap" between the metallic properties of aluminum and the non-metallic nature of dielectric layers and solder masks means that even minor process deviations can lead to fatal defects.

Uitdaging 1: Verlies van de binding tussen de aluminiumbasis en de dielectrische laag (delaminatie, belletjes)
Binding is de "eerste kritieke hindernis" bij de productie van PCB's op basis van twee lagen aluminium.en de bindsterkte tussen de aluminiumbasis en de dielectrische laag bepaalt rechtstreeks de betrouwbaarheid van het PCB op lange termijnDe chemische eigenschappen van aluminium en een onjuiste controle van het proces leiden echter vaak tot gebondenheidsfalen.

De oorzaken: materiële verschillen en procesafwijkingen
1.Oxide film op het aluminiumoppervlak verhindert binding: aluminium vormt snel een 2-5 nm dikke Al2O3 oxide film in de lucht. Deze film is inert en kan niet chemisch reageren met de dielectrische laag hars,resulterend in onvoldoende bindsterkteAls de oxidefilm niet volledig wordt verwijderd vóór de verwerking, zal deze tijdens de thermische cyclus (bijv. -40 °C tot 125 °C) van de dielectrische laag scheiden, wat delaminatie veroorzaakt.
2.CTE Mismatch Generates Thermal Stress: De coëfficiënt van thermische uitbreiding (CTE) van aluminium is 23ppm/°C, terwijl die van gewone dielectrische lagen (bijv.Epoxyhars) is slechts 15 ppm/°C· een verschil van 53%Wanneer het PCB temperatuurschommelingen ondergaat, worden de aluminiumbasis en de dielectrische laag in verschillende mate uitgebreid en samengedrukt.het genereren van scheurspanning in de loop van de tijd die scheuringen van de bindlaag veroorzaakt.
3.Oncontroleerbare lamineerparameters brengen gebreken met zich mee: bij traditionele warmpers,Temperatuurschommelingen (meer dan ±5°C) of ongelijke druk leiden tot ongelijke stroming van de dielectrische laag hars – onvoldoende lokale druk laat luchtbelletjes achter, terwijl overmatige temperatuur de hars te hard maakt (die broos wordt en de bindsterkte vermindert).

Gevolgen: van functionele storingen tot veiligheidsrisico's
1.Collaps van de isolatieprestaties: gaten in de dielectrische laag na delaminatie veroorzaken elektrische storingen (vooral in hoogspanningsscenario's zoals EV-omvormers),tot kortsluitingen en uitputting van de apparatuur leidt.
2.Verwarmingsfout: de kernfunctie van de aluminiumbasis is warmtegeleiding. Delaminatie veroorzaakt een sterke toename van de thermische weerstand (van 0,5 °C/W tot meer dan 5 °C/W),en hoogvermogencomponenten (e.bv. 20W-LED's) verbranden als gevolg van een slechte warmteafvoer, waardoor hun levensduur van 50.000 uur tot 10.000 uur wordt verkort.
3.Massaverlies bij herbewerking: bij een LED-fabrikant was bij traditionele warmpers een delaminatiepercentage van 4,8%, wat resulteerde in het schrappen van 5,000 PCB's met een aluminiumbasis van twee lagen en directe verliezen van meer dan 30 $,000.

Methoden voor de opsporing van gebreken
a. Ultrasone foutdetectie: met behulp van een 20-50MHz hoogfrequente sonde kan delaminatie of bubbels van meer dan 0,1 mm worden gedetecteerd, in overeenstemming met IPC-A-600G-norm 2.4.3.
b.Trekproeven: volgens IPC-TM-650-norm 2.4.9, moet de bindsterkte ≥ 1,5 kg/cm zijn (schilkracht tussen koperen folie en aluminiumbasis); waarden lager dan deze worden als niet-gekwalificeerd beschouwd.
c. Thermische schokproeven: na 100 cycli van -40 °C tot 125 °C wordt geen delaminatie of scheuring als geschikt beschouwd; anders moet het bindproces worden geoptimaliseerd.

Vergelijking van de prestaties van verschillende bindprocessen

Uitdaging 2: Thermische cyclusfouten veroorzaakt door onvoldoende harsprestaties (kraken, bubbels)
Hars fungeert als zowel de "warmtegeleidingsbrug" als de "structurele lijm" in tweelagige aluminiumbasis-PCB's.tijdens de verwerking of het gebruik fatale gebreken zullen optreden.

De oorzaken: Onjuiste harskeuze en onjuist verhardingsproces
1.Mismatch tussen hars thermische geleidbaarheid en scenario: het gebruik van dure keramische harsen voor lage vermogen scenario's verhoogt de kosten, terwijl het gebruik van gewone epoxy harsen (thermische geleidbaarheid 0,3-0.8 W/mK) voor scenario's met een hoog vermogen (eHet hars blijft lange tijd in een hoge temperatuur (> 150°C) en leidt tot verkooling en kraken.

2.Onredelijke vormgeving van de houthoudingskurve: harshouding vereist drie fasen"verwarming → constante temperatuur → koeling":
a. Overmatig snelle verwarmingssnelheid (> 5 °C/min) voorkomt dat vluchtige bestanddelen in de hars tijdig ontsnappen (bollen vormen);
b.Onvoldoende constante temperatuurtijd (< 15 min) leidt tot onvolledige harding (lage harshheid, snel slijtage);
c. Een te hoge koelsnelheid (> 10 °C/min) veroorzaakt interne spanningen, waardoor de hars scheurt.

3Slechte compatibiliteit tussen hars en aluminiumbasis: sommige harsen (bijv. gewone fenolharsen) hebben een slechte hechting aan de aluminiumbasis en hebben de neiging om na het hoeden "interface-separatie" te ondergaan.In vochtige omgevingen (e.bv. buiten-LED's), lekt vocht in de interface en versnelt het verouderen van de hars.

Gevolgen: Vermindering van de prestaties en vermindering van de levensduur
a.Falen in de warmtegeleiding: een fabrikant van elektrische voertuigen gebruikte vroeger gewone epoxyhars (warmtegeleidbaarheid 0,6 W/mK) voor het maken van PCB's voor vermogen,waardoor de werktemperatuur van de module 140°C bereikt (meer dan de ontwerpgrens van 120°C) en het laadvermogen daalt van 95% tot 88%.
b. Kortsluitingen veroorzaakt door harscracking: gekraakte hars laat koperen folie circuits bloot. In aanwezigheid van gecondenseerd water of stof veroorzaakt dit kortsluitingen tussen aangrenzende circuits,tot stilstand van de apparatuur leidt (e.g., plotselinge sluiting van industriële controleurs).
d. Schommelingen in de kwaliteit van de partij: ongecontroleerde verhardingsparameters veroorzaken een verschil van 15% in de hardheid van de hars (getest met een Shore-hardheidstester) binnen dezelfde partij.Sommige PCB's breken tijdens de installatie door te zachte hars.

Vergelijking van de prestaties van verschillende harsen (sleutelparameters)

Belangrijke punten voor het optimaliseren van het harsverhardingsproces
a. Verwarmingssnelheid: gereguleerd op 2-3°C/min om te voorkomen dat vluchtige componenten koken en zich bollen vormen.
b.Constante temperatuur/tijd: 150°C/20min voor gewone epoxyhars, 170°C/25min voor keramisch gevulde hars en 200°C/30min voor polyimide.
c.Koelingssnelheid: ≤ 5°C/min. Om de interne spanning te verminderen, kan in verschillende fasen worden gekoeld (bijv. 150°C→120°C→80°C, met 10 minuten isolatie in elke fase).

Uitdaging 3: Afwijking van de hechting van het soldeermasker en oppervlaktefouten (schillen, gaten)
Het soldeermasker fungeert als de "beschermende laag" van 2-laag aluminiumbasis-PCB's, verantwoordelijk voor isolatie, corrosiebestandheid en mechanische schadepreventie.de gladheid en chemische inertheid van het aluminiumbasisoppervlak maken het lasmasker moeilijk te hechten, wat leidt tot verschillende gebreken.

Oorzaken: Onvoldoende oppervlaktebehandeling en defecten in het coatingproces
1.Onvolledige reiniging van het oppervlak van de aluminiumbasis: tijdens de verwerking behoudt het oppervlak van de aluminiumbasis gemakkelijk olie (snijvloeistof, vingerafdrukken) of oxideschaal.Het hars van het soldeermasker kan zich niet strak binden aan de aluminiumbasis en heeft de neiging om af te schillen na het hoeden.
2.Onjuist oppervlaktebehandelingsproces: met conventionele chemische reiniging wordt alleen oppervlakteolie verwijderd, maar de oxidefilm (Al2O3) niet verwijderd.De hechting tussen het soldeermasker en de aluminiumbasis bereikt alleen graad 3B (volgens ISO 2409Onverzegelde geanodiseerde lagen behouden poriën en het hars van het soldeermasker sijpelt tijdens de coating in deze poriën en vormt daarbij naaldgaten.
3.Oncontroleerbare coatingsparameters: bij schermdruk veroorzaakt ongelijke druk van de squeegee (bijv. onvoldoende randdruk) ongelijke lasmaskerdikte (lokale dikte < 15 μm),en dunne gebieden zijn gevoelig voor afbraakEen te hoge droogtemperatuur (> 120°C) zorgt ervoor dat het oppervlak van het soldeermasker voortijdig wordt gehard, waardoor oplosmiddelen in het oppervlak worden opgesloten en er zich blaren vormen.

Gevolgen: Verminderde betrouwbaarheid en veiligheidsrisico's
a.Scircuitfout door corrosie: na het schillen van het soldeermasker worden de aluminiumbasis en de koperen folie aan lucht blootgesteld.Regenwater en zout sproeien veroorzaken corrosie, het verhogen van de circuitweerstand en het verminderen van de lichtsterkte van de LED met meer dan 30%.
b. Kortsluitingen veroorzaakt door pinholes: Pinholes groter dan 0,1 mm worden "geleidende kanalen"." Stof of metaaldruppels die deze speldgaten binnendringen veroorzaken kortsluitingen tussen aangrenzende soldeerverbindingen., kortsluitingen in EV-PCB's veroorzaken ontstekingen.
c. Afwijzing door de klant vanwege een slecht uiterlijk: onevenwichtige soldeermaskers en bubbels beïnvloeden het uiterlijk van PCB's.000 PCB's op basis van twee lagen aluminium als gevolg van dit probleem, met herbewerkingskosten van meer dan 22 dollar,000.

Performancevergelijking van oppervlaktebehandelingsprocessen op basis van aluminium

Belangrijke punten voor het optimaliseren van het proces van het coaten van soldeermassen
a.Schermkeuze: gebruik van 300-400 polyester schermen met gaas om een gelijkmatige lasmaskerdikte (20-30 μm) te garanderen.
b.Squeegeeparameters: druk 5-8 kg, hoek 45-60°, snelheid 30-50 mm/s om ontbrekende afdrukken of ongelijke dikte te voorkomen.
c.Drooging en harding: tweestapsdrogen ∼80°C/15min (voorafdrogen om oplosmiddelen te verwijderen) en 150°C/30min (volledige harding) om de vorming van belletjes te voorkomen.

Productie van PCB's op basis van twee lagen aluminium: gezaghebbende oplossingen en beste praktijken
Om de bovenstaande drie uitdagingen aan te pakken,Toonaangevende fabrikanten in de industrie hebben de opbrengsten van PCB's op basis van twee lagen aluminium verhoogd van 75% tot meer dan 88% door middel van "procesoptimalisatie + upgrade van apparatuur + verbetering van de kwaliteitsinspectie"." Hieronder zijn gevalideerde, bruikbare oplossingen.

Oplossing 1: Precision Bonding Process Oplossing van problemen met delaminatie en bubbelvorming
Kernidee: verwijderen van oxidefilms + nauwkeurig controleren van parameters van de warmpers

1.Aluminiumbasisoppervlakte voorbehandeling: Plasma reiniging
Gebruik een atmosferische plasma reiniger (vermogen 500-800W, gas: argon + zuurstof) om het aluminium basisoppervlak te reinigen voor 30-60s. Plasma breekt de oxidefilm (Al2O3) af en vormt hydroxyl (-OH) actieve groepen,De chemische bindingskracht tussen de dielectrische laag hars en de aluminiumbasis met meer dan 40% verhoogt.de trekkracht van de binding is toegenomen van 1.2 kg/cm tot 2,0 kg/cm, ver boven de IPC-normen.

2.Laminatieapparatuur: vacuümwarmpers + real-time monitoringKies een vacuümwarmpers met een PID-temperatuurregelsysteem (vacuümgraad ≤-0,095MPa) om:
a.temperatuurregeling: schommelingen van ±2°C (bijv. laminatietemperatuur voor keramisch gevulde harsen is 175°C, met een werkelijke afwijking ≤±1°C);
b.Drukregeling: nauwkeurigheid ±1 kg/cm2, met zone-drukregeling (randdruk 5% hoger dan de druk in het midden) om onevenwichtige stroming van de dielektrische laag te voorkomen;
c. Tijdregeling: ingesteld op basis van het hartstijl (bijv. 30 minuten lamineertijd voor polyimidehars) om te voorkomen dat het hars onder- of overhardt.

3Inspectie na het binden: 100% Ultrasone foutdetectie
Onmiddellijk na laminatie scannen met een 20 MHz ultrasone sonde om delaminatie en bollen op te sporen.met een diameter van 2 mm of een delaminatie ≥ 1 mm in de lengte, niet gekwalificeerd en opnieuw bewerkt (replasmabehandeling + laminatie), met een verwerkingsopbrengst van meer dan 90%

Toepassingsgeval
Na het toepassen van de oplossing "plasma reiniging + vacuüm warm persen" heeft een fabrikant van LED-straatverlichting het delaminatiepercentage van tweelagige PCB's op basis van aluminium van 4,5% tot 0,3% verlaagd.De werktemperatuur van straatverlichtingsmodules daalde van 135°C tot 110°C, de levensduur van 30.000 uur verlengd tot 50.000 uur, en de kosten na verkoop met 60% gedaald.

Oplossing 2: Harsselectie en bestendige optimalisatie  Oplossing van kraken en onvoldoende warmtegeleiding
Kernidee: Match harsen met scenario's + digitale curing curves
1.Gids voor de selectie van harsen (per vermogen/omgeving)
a.Low Power (<5W): gewoon epoxyhars (laagkostenhars, bijvoorbeeld FR-4-hars) voor binnensensoren en kleine LED's.
b.Medium Power (5-20W): met keramiek gevulde epoxyhars (bijv. hars met 60% alumina, thermische geleidbaarheid 2,0 W/mK) voor automobielkoplampen en LED plafondlampen voor huishoudens.
c.Hoog vermogen (> 20 W): met silicium gemodificeerd epoxyhars (goede thermische schokbestendigheid) of polyimidehars (hoge temperatuurbestendigheid) voor EV-oplaadmodules en industriële stroomcontrollers.
d.Hoogtemperatuuromgevingen (> 180°C): polyimidehars (temperatuurbestandheid 300°C) voor militaire en ruimtevaartapparatuur.

2.Digitale beheersing van het verhardingsprocesGebruik een verhardingsoven met een PLC-besturingssysteem en stel vooraf "op maat gemaakte verhardingskurven" in. De curve voor bijvoorbeeld keramisch gevulde epoxyhars is:
a.Verwarmingsfase: 2°C/min, van kamertemperatuur tot 170°C (65min);
b.Constante temperatuurfase: 170°C gedurende 25 minuten (om volledige harsverharding te garanderen);
c.Koelfase: 3°C/min, van 170°C tot 80°C (30min), vervolgens natuurlijke koeling tot kamertemperatuur.
Digitale besturing vermindert de hardheidsvariatie van hars binnen dezelfde partij tot ± 3% (getest met een Shore D-hardheidstester), veel beter dan de ± 10% van traditionele hardingsovens.

3.Verificatie van de prestaties van hars: thermische weerstandstest
Na het strijken worden willekeurig monsters genomen en een laserflash-test van de thermische geleidbaarheid uitgevoerd (volgens ASTM E1461) om ervoor te zorgen dat de afwijking van de thermische geleidbaarheid ≤ ± 10% is.Gelijktijdig met de thermische weerstandstest (volgens IPC-TM-650 Standard 2).6.2.1) ), moet bijvoorbeeld de thermische weerstand van EV-PCB's ≤ 0,8°C/W zijn; anders moet de harsverhouding of de harderingsparameters worden aangepast.

Toepassingsgeval
Een fabrikant van elektrische voertuigen gebruikte oorspronkelijk gewone epoxyhars (warmtegeleidbaarheid 0,6 W/mK) om PCB's van oplaadmodules te maken, wat resulteerde in een module temperatuur van 140 °C.Na overstap naar keramisch gevulde epoxyhars (warmtegeleidbaarheid 2.2 W/mK) en door optimalisatie van de verhardingskurve daalde de temperatuur van de module tot 115°C en herstelde het laadvermogen van 88% tot 95%, wat voldoet aan de eisen van snel opladen.

Oplossing 3: Optimalisatie van de hechting van het soldeermasker
Kernidee: Precieze oppervlaktebehandeling + volledige procesdefectdetectie
1.Drie-stappen oppervlaktebehandeling van aluminiumbasisVoor scenario's met een hoge betrouwbaarheid (bijv. EV's, militairen) moet het drie-stappenproces "plasma-reiniging → anodisatie → afdichting" worden toegepast:
a.Plasma-reiniging: verwijderen van oxidefilms en olie (30s, argon + zuurstof);
b.Anodisatie: elektrolyse in een oplossing van zwavelzuur (stroomdichtheid 1,5 A/dm2, 20 min) tot een 10-15 μm dikke oxidefilm (porieuze structuur om de hechting te verbeteren);
c. Afdichting: afdichting met nikkelzout (80°C, 15min) om de poriën in de oxidefilm te blokkeren en te voorkomen dat de hars van het soldeermasker doordringt en naaldgaten vormt.
Na behandeling bereikt de oppervlaktebuigzaamheid van de aluminiumbasis Ra 1,0 μm, de hechting van het soldeermasker bereikt graad 5B (ISO 2409), en de zoutbespuitingsvermogen wordt verbeterd tot 500 uur zonder roest.

2.Solder mask coating: schermdrukken + 100% AOI inspectie
a. coatingproces: scherm met 350 mazen, druk van 6 kg, hoek 50°, snelheid 40 mm/s om een lasmaskerdikte van 20-25 μm (eenvormigheid ±2 μm) te garanderen;
b.Drooging en verharding: 80°C/15min voordrogen, 150°C/30min volledige verharding om korst op het oppervlak te voorkomen;
c.Defectdetectie: gebruik een 2D+3D AOI-detector (resolutie 10μm) voor 100% inspectie van speldgaten (≤ 0,1 mm is gekwalificeerd), peeling (geen randpeeling is gekwalificeerd),en ongelijke dikte (afwijking ≤ 10% is gekwalificeerd)Niet-gekwalificeerde produkten worden opnieuw bekleed of gesloopt.

Toepassingsgeval
Na het toepassen van de oplossing "drie-stappen oppervlaktebehandeling + 100% AOI-inspectie" heeft een fabrikant van buiten-LED-displays het peelingpercentage van het soldeermasker verlaagd van 8% naar 0.5% en de speldgatpercentage van 5% tot 0.2%. De schermen zijn gedurende 2 jaar zonder corrosiefouten in een kustzoutbespuitingsomgeving gebruikt.

Volledig proceskwaliteitsinspectie-systeem voor PCB's met een aluminiumbasis van twee lagen (met standaardtabel)
De ultieme oplossing voor de uitdagingen van de productie ligt in een kwaliteitsinspectiesysteem voor het volledige proces dat "preventie + detectie" combineert." Hieronder is een kwaliteitscontrole systeem ontwikkeld in overeenstemming met IPC en ASTM normen, die rechtstreeks kan worden uitgevoerd.

Geheelproceskwaliteitscontroletabel (kernpunten)

Aanbevolen selectie van essentiële kwaliteitscontroleapparatuur
a.Invoerniveau (kleine en middelgrote fabrikanten): Ultrasone basisfoutdetectoren (bijv. Olympus EPOCH 650), handmatige dwarsdoorsnede-testers en Shore hardheidstesteren.000, voldoet aan de basisbehoeften van de kwaliteitsinspectie.
b.Middel tot hoog niveau (grote fabrikanten/scenario's met een hoge betrouwbaarheid): 2D+3D AOI (bijv. Koh Young KY-8030), laserflash thermische geleidbaarheidstester (bijv. Netzsch LFA 467),en volledig geautomatiseerde vliegende sonde-testers (e.g., Seica Pilot V8). Kosten: ongeveer $75.000-$150,000, waardoor volledig geautomatiseerde detectie mogelijk is en de efficiëntie wordt verbeterd.

FAQ: Veelgestelde vragen over PCB-productie op basis van twee lagen aluminium
1. Wat is de belangrijkste reden waarom 2-laag aluminium basis PCB's moeilijker te produceren zijn dan gewone FR4 PCB's?
De kern ligt in materiaalcompatibiliteit en procescomplexiteit:
a.Met betrekking tot materialen is het CTE-verschil tussen aluminium (23ppm/°C) en dielectrische lagen (15ppm/°C) groot, waardoor gemakkelijk thermische spanning ontstaat;terwijl het CTE-verschil tussen FR4 (110 ppm/°C) en koperen folie (17 ppm/°C) door hars kan worden geboufferd, die geen aanvullende behandeling vereist.
b.In termen van processen vereisen PCB's met een aluminiumbasis van twee lagen extra oppervlaktebehandeling (bv. plasma-reiniging, anodisatie) en vacuümwarmpersbinding ∼30% meer stappen dan FR4;FR4 kan rechtstreeks worden geboord en gegraveerd met mature, eenvoudige processen.

2Hoe kan snel worden bepaald of de hars selectie geschikt is?
Een voorlopig oordeel kan worden gedaan aan de hand van de matchingformule "vermogen-thermische geleidbaarheid":

Verplicht thermische geleidbaarheid van hars (W/mK) ≥ Vermogen van het onderdeel (W) × Toegestane temperatuurstijging (°C) / warmteafvoeroppervlak (m2)

Bijvoorbeeld: voor een 20W-LED-component met een toelaatbare temperatuurstijging van 50°C en een warmteafvoeroppervlakte van 0,001 m2, is de vereiste thermische geleidbaarheid ≥ (20×50)/0,001 = 1000?thermische weerstandsoverlapping (thermische weerstand van aluminiumbasis + thermische weerstand van hars) moet worden overwogenVoor de eenvoud: kies keramische harsen met 1,2-2,5 W/mK voor medium vermogen (5-20 W) en harsen met ≥2,0 W/mK voor hoog vermogen (>20 W)

3Kunnen geschilde lasmaskers opnieuw worden bewerkt?
Het hangt af van de situatie:
a.Als het schilvlak < 5% bedraagt en er geen harsresidu is, kan herbewerking worden uitgevoerd door middel van "polijst van 2000-maas zandpapier → reiniging met isopropylalcohol → opnieuw bekleding van het soldeermasker → verharding." De hechting na herbewerking moet opnieuw worden getest (om graad 5B te bereiken).
b.Als het schilferingsgebied > 5% bedraagt of er resthars op het aluminiumbasisoppervlak (die moeilijk te verwijderen is) is, wordt het schrappen aanbevolen om opnieuw schillen na herbewerking te voorkomen.

Conclusie: De "doorbraak-sleutel" en toekomstige trends in de productie van PCB's op basis van twee lagen aluminium

The manufacturing challenges of 2-layer aluminum base PCBs essentially stem from the "compatibility conflict between metallic and non-metallic materials"—the heat conduction advantage of aluminum conflicts with the process requirements of dielectric layers and solder masksDe kern van het oplossen van deze problemen berust niet op een enkele technologische doorbraak, maar op "precieze controle van procesdetails":van het verwijderen van 1nm-oxidefilms op het aluminiumbasisoppervlak tot de temperatuurbeheersing van harsverharding bij ±2°C, en de uniformiteit van de 10 μm dikte van het soldeermasker. Elke stap moet volgens normen worden uitgevoerd.

De industrie heeft momenteel volwassen oplossingen ontwikkeld: vacuümwarmpers + plasmabehandeling om bindproblemen op te lossen,scenario-gebaseerde hars selectie + digitale harding om problemen met thermische stabiliteit op te lossenDeze oplossingen kunnen de opbrengsten met meer dan 88% verhogen en de kosten met 20-30% verlagen, waardoor volledig kan worden voldaan aan de behoeften van LED's, EV's,en industriële elektronica.

In de toekomst zal de vraag naar PCB's op basis van twee lagen aluminium met de popularisatie van elektrische apparatuur met een hoog vermogen (bijv. 800V-elektrische platforms, energieopslagomvormers met een hoog vermogen) blijven groeien.en productietechnologieën zullen zich verplaatsen naar "hogere precisie en grotere automatisering": AI visuele inspectie zal in real-time binden bubbels (nauwkeurigheid tot 0,05 mm) te identificeren, machine learning zal automatisch optimaliseren verharding curves (parameters aanpassen op basis van hars batches),en 3D-printtechnologie kunnen worden gebruikt voor aangepaste dielectrische lagen (aanpassend aan complexe aluminiumbasisstructuren).

Voor fabrikanten:Het beheersen van de kerntechnologieën voor de productie van PCB's op basis van aluminium met twee lagen verbetert niet alleen het concurrentievermogen van het product, maar grijpt ook het "voordeel van de eerste beweger" op de markt voor elektronica met een hoog vermogenIn het elektronische tijdperk streven we naar efficiënte warmteafvoer en hoge betrouwbaarheid." het belang van tweelagig aluminium gebaseerde PCB's zal alleen maar toenemen" en het oplossen van de productie-uitdagingen is de eerste stap om deze kans te grijpen.