Haben Sie Zweifel, warum ein Aluminiumsubstrat besser ist als FR-4?
Aluminium-Leiterplatten zeichnen sich durch gute Verarbeitungseigenschaften aus und können kalt und warm gebogen, geschnitten, gebohrt und auf andere Weise bearbeitet werden, um Leiterplatten in verschiedenen Formen und Größen herzustellen. FR4-Leiterplatten neigen eher zu Rissen, Ablösungen und anderen Problemen und sind schwieriger zu verarbeiten. Daher werden Aluminiumsubstrate üblicherweise in Hochleistungselektronikprodukten wie LED-Beleuchtung, Automobilelektronik, Stromversorgungen und anderen Bereichen eingesetzt.
Natürlich haben Aluminium-Leiterplatten auch Nachteile. Aufgrund ihres Metallsubstrats ist der Preis für Aluminiumsubstrate höher und im Allgemeinen deutlich teurer als FR4. Da sich Aluminiumsubstrate zudem nicht leicht mit den Pins gängiger elektronischer Geräte verbinden lassen, ist eine spezielle Behandlung, beispielsweise eine Metallisierung, erforderlich, was die Herstellungskosten erhöht. Auch die Isolationsschicht des Aluminiumsubstrats erfordert eine spezielle Behandlung, um die Wärmeableitung zu gewährleisten, ohne die Signalübertragungsqualität zu beeinträchtigen.
Neben dem Preisunterschied gibt es auch einige Unterschiede zwischen Aluminium-Leiterplatten und FR4 in Bezug auf Leistung und Anwendungsbereich.
Erstens weist das Aluminiumsubstrat eine bessere Wärmeableitungsleistung auf, wodurch die von der Leiterplatte erzeugte Wärme schnell und effektiv abgeleitet werden kann. Dadurch eignet sich das Aluminiumsubstrat sehr gut für Hochleistungs-Schaltungsdesigns mit hoher Dichte, wie z. B. LED-Leuchten, Leistungsmodule usw. Im Gegensatz dazu ist die Wärmeableitungsleistung von FR4 relativ schwach und es eignet sich besser für Schaltungsdesigns mit geringer Leistung.
Zweitens ist die Strombelastbarkeit des Aluminiumsubstrats höher, was es für Hochfrequenz- und Hochstromschaltungsanwendungen geeignet macht. Bei Hochleistungsschaltungen erzeugt der Strom Wärme. Die hohe Wärmeleitfähigkeit und die gute Wärmeableitung des Aluminiumsubstrats können die Wärme effektiv ableiten und so die Zuverlässigkeit und Stabilität der Schaltung gewährleisten. Die Strombelastbarkeit von FR4 ist relativ gering und eignet sich nicht für Hochleistungs- und Hochfrequenzschaltungen.
Darüber hinaus ist die seismische Leistung von Aluminiumsubstraten besser als die von FR4 und widersteht mechanischen Stößen und Vibrationen besser. Daher werden Aluminiumsubstrate auch häufig in der Automobil-, Eisenbahn- und anderen Bereichen des elektronischen Schaltungsdesigns eingesetzt. Gleichzeitig weist das Aluminiumsubstrat auch eine gute Leistung gegen elektromagnetische Störungen auf, wodurch elektromagnetische Wellen wirksam abgeschirmt und Schaltungsstörungen reduziert werden können.
Aluminium-Leiterplatten weisen im Allgemeinen eine bessere Wärmeableitung, Strombelastbarkeit, seismische Leistung und elektromagnetische Störfestigkeit als FR4 auf und eignen sich für Schaltungen mit hoher Leistung, hoher Dichte und hoher Frequenz. FR4 eignet sich für allgemeine elektronische Schaltungen, beispielsweise für Mobiltelefone, Laptops und andere Produkte der Unterhaltungselektronik. Aluminiumsubstrate sind im Allgemeinen teurer, aber für anspruchsvolle Schaltungen ist die Wahl des richtigen Aluminiumsubstrats ein sehr wichtiger Schritt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aluminium-Leiterplatten und FR4 für verschiedene Arten von Schaltungsanwendungen geeignet sind und ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Bei der Auswahl von Leiterplattenmaterialien müssen verschiedene Faktoren entsprechend den spezifischen Anwendungsszenarien und Anforderungen abgewogen werden, um die am besten geeigneten Materialien auszuwählen.
Veröffentlichungszeit: 30. November 2023
