在 PCB 打样中,铝基板凭借出色的散热性能,广泛应用于 LED 照明、电源设备、汽车电子等领域。而铜厚的选择,对铝基板的性能表现至关重要。
一、铜厚对性能的影响
电流承载能力:铜厚直接关系到铝基板的电流承载能力。较厚的铜层,能降低线路电阻,减少发热,适合大电流应用。比如在大功率 LED 照明中,若电流承载不足,LED 易出现亮度衰减、寿命缩短等问题。一般来说,1oz(35μm)铜厚适用于中小电流场景;对于大电流的电源线路,常需 2oz(70μm)甚至更厚的铜厚。
散热效率:铜的良好导热性,有助于将热量从发热元件传导出去。增加铜厚,可提升铝基板的散热效率,保护敏感元器件。在高功率密度设计中,厚铜层能更快地将热量传递至铝基底层,再由铝基将热量散发。
信号完整性:在高频电路中,铜厚影响信号传输的阻抗匹配。合适的铜厚能减少信号反射和串扰,确保信号完整性。但在铝基板常见应用场景中,此影响相对电流承载和散热较弱。
二、不同应用场景的铜厚选型
LED 照明:中小功率 LED 灯板,1oz 铜厚通常能满足需求。而大功率 LED 射灯、工矿灯等,为保证长寿命和稳定发光,建议选用 2oz 及以上铜厚。
电源设备:电源板中存在大电流的输入输出线路,对铜厚要求较高。一般 2oz - 3oz 铜厚较为常见,特殊高功率电源,可能需 4oz 甚至更厚铜厚,以应对高电流,降低线路损耗。
汽车电子:如汽车大灯驱动、发动机控制模块等,工作环境复杂,对可靠性要求极高。铝基板铜厚多选用 2oz - 3oz,确保在高温、高振动环境下稳定工作。
三、选型时的其他考虑因素
成本:铜厚增加,材料成本和加工成本都会上升。在满足性能前提下,应尽量选择合适的最小铜厚,平衡成本与性能。
工艺难度:过厚的铜层,蚀刻、钻孔等加工难度增大。如铜厚超 3oz 时,蚀刻可能出现侧蚀、残留铜渣等问题,需采用特殊工艺。
在铝基板的 PCB 打样中,工程师需综合考虑应用场景的电流、散热需求,以及成本和工艺难度等因素,谨慎选择铜厚,确保铝基板发挥最佳性能。 |