Onko sinulla epäilyksiä, miksi alumiinisubstraatti on parempi kuin FR-4?
Alumiinisella piirilevyllä on hyvä prosessointikyky, se voi olla kylmää ja kuumaa taivutus-, leikkaus-, poraus- ja muita prosessointitoimenpiteitä, jotta voidaan tuottaa eri muotoisia ja kokoisia piirilevyjä. FR4-piirilevy on herkempi halkeilulle, kuoriutumiselle ja muille ongelmille, ja sitä on vaikea käsitellä. Siksi alumiinisubstraattia käytetään yleensä korkean suorituskyvyn elektronisissa tuotteissa, kuten LED-valaistuksessa, autoelektroniikassa, virtalähteissä ja muilla aloilla.
Tietysti alumiinilevyllä on myös joitain haittoja. Metallisubstraatin vuoksi alumiinisubstraatin hinta on korkeampi, ja se on yleensä paljon kalliimpaa kuin FR4. Lisäksi koska alumiinisubstraattia ei ole helppo liittää yleisten elektroniikkalaitteiden nastoihin, tarvitaan erikoiskäsittelyä, kuten metallointia, mikä lisää valmistuskustannuksia. Lisäksi alumiinisubstraatin eristyskerros vaatii myös erityiskäsittelyä lämmönpoistokyvyn varmistamiseksi signaalin lähetyksen laatuun vaikuttamatta.
Hintaeron lisäksi alumiinisen piirilevyn ja FR4:n välillä on myös joitain eroja suorituskyvyn ja käyttöalueen suhteen.
Ensinnäkin alumiinisubstraatilla on parempi lämmönpoistokyky, joka voi tehokkaasti haihduttaa piirilevyn tuottaman lämmön nopeasti. Tämä tekee alumiinisubstraatista erittäin sopivan suuritehoisiin ja tiheisiin virtapiirien suunnitteluun, kuten LED-valot, tehomoduulit jne. Sitä vastoin FR4:n lämmönpoistokyky on suhteellisen heikko, ja se sopii paremmin pienitehoisille piirin suunnittelu.
Toiseksi alumiinisubstraatin virrankantokyky on suurempi, mikä sopii suurtaajuus- ja suurvirtapiirisovelluksiin. Suurtehopiirin suunnittelussa virta tuottaa lämpöä, ja alumiinisubstraatin korkea lämmönjohtavuus ja hyvä lämmönpoistokyky voivat tehokkaasti haihduttaa lämpöä, mikä varmistaa piirin luotettavuuden ja vakauden. FR4:n virrankantokyky on suhteellisen pieni, eikä se sovellu suuritehoisiin, korkeataajuisiin piiriin.
Lisäksi alumiinisubstraatin seisminen suorituskyky on myös parempi kuin FR4, se kestää paremmin mekaanisia iskuja ja tärinää, joten auto-, rautatie- ja muilla elektroniikkapiirien suunnittelun aloilla alumiinisubstraattia on myös käytetty laajalti. Samaan aikaan alumiinisubstraatilla on myös hyvä sähkömagneettisten häiriöiden estokyky, joka voi tehokkaasti suojata sähkömagneettisia aaltoja ja vähentää piirien häiriöitä.
Yleensä alumiinilevyllä on parempi lämmönpoistokyky, virransiirtokyky, seisminen suorituskyky ja sähkömagneettisten häiriöiden vastustuskyky kuin FR4:llä, ja se soveltuu suuritehoiseen, tiheään ja korkeataajuiseen piirisuunnitteluun. FR4 soveltuu yleiseen elektroniikkapiirien suunnitteluun, kuten matkapuhelimiin, kannettaviin tietokoneisiin ja muihin kulutuselektroniikkatuotteisiin. Alumiinisubstraatin hinta on yleensä korkeampi, mutta korkean kysynnän piirisuunnittelussa alumiinisubstraatin valinta on erittäin tärkeä askel.
Yhteenvetona voidaan todeta, että alumiiniset piirilevyt ja FR4 sopivat erilaisiin piirisovelluksiin ja niillä on omat etunsa ja haittansa. Piirilevymateriaaleja valittaessa on tarpeen punnita erilaisia tekijöitä sovelluskohtaisten skenaarioiden ja vaatimusten mukaisesti sopivimpien materiaalien valitsemiseksi.
Postitusaika: 30.11.2023
