近年來,鋁基板制造工藝的持續(xù)優(yōu)化,使其在高功率電子、LED照明、汽車電子等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。工藝升級不僅提升了鋁基板的性能,還降低了生產(chǎn)成本,為終端產(chǎn)品設(shè)計帶來新的可能性。
1. 材料優(yōu)化:更高導(dǎo)熱與更強可靠性
(1)高導(dǎo)熱介質(zhì)層
傳統(tǒng)鋁基板的絕緣層通常采用普通環(huán)氧樹脂,導(dǎo)熱系數(shù)僅1-2 W/m·K。而新型工藝采用陶瓷填充(如AlN、BN)或高導(dǎo)熱聚合物,使導(dǎo)熱系數(shù)提升至5-8 W/m·K,顯著降低熱阻,適用于高功率LED、電源模塊等場景。
(2)鋁基合金改進
AA6061/5052鋁合金:優(yōu)化后的合金成分提高機械強度,減少加工變形。
表面處理工藝:陽極氧化、微弧氧化等技術(shù)增強耐腐蝕性,延長鋁基板壽命。
2. 加工工藝升級:更高精度與更低成本
(1)激光鉆孔與精細線路加工
傳統(tǒng)蝕刻工藝 難以實現(xiàn)<50μm的精細線路,而激光直接成像(LDI)和半加成法(SAP)可滿足高密度布線需求,適用于智能照明、射頻模塊等精密應(yīng)用。
CO?/UV激光鉆孔 提升過孔精度,減少熱影響區(qū)(HAZ),避免傳統(tǒng)機械鉆孔導(dǎo)致的毛刺問題。
(2)多層鋁基板技術(shù)突破
傳統(tǒng)鋁基板多為單層結(jié)構(gòu),而新型2-4層鋁基板通過絕緣層壓合+激光盲埋孔技術(shù)實現(xiàn),適用于集成化設(shè)計(如汽車電子控制單元)。
(3)低成本量產(chǎn)方案
卷對卷(R2R)連續(xù)生產(chǎn) 降低板材浪費,提升效率。
國產(chǎn)化設(shè)備與材料 減少對進口依賴,使鋁基板成本下降20%-30%。
3. 終端應(yīng)用的利好
(1)更高功率密度設(shè)計
5G基站AAU、新能源汽車電控等場景可借助高導(dǎo)熱鋁基板實現(xiàn)更緊湊的布局。
智能照明模塊可在相同體積下支持更高亮度輸出。
(2)可靠性提升
優(yōu)化的CTE(熱膨脹系數(shù))匹配減少焊點開裂風(fēng)險。
耐高溫絕緣層(如聚酰亞胺改性材料)支持長期高溫運行。
(3)設(shè)計靈活性增強
多層鋁基板允許混合布局(如功率電路+控制信號層)。
柔性鋁基板(結(jié)合PI薄膜)開始應(yīng)用于可穿戴設(shè)備。
4. 未來挑戰(zhàn)
盡管工藝升級帶來諸多優(yōu)勢,但仍需解決:
高頻信號損耗:鋁基板在高頻(>1GHz)下的介電性能仍需優(yōu)化。
標準化與測試方法:行業(yè)需建立統(tǒng)一可靠性評估標準(如熱循環(huán)測試規(guī)范)。
鋁基板制造工藝的持續(xù)進步,正在推動電子設(shè)備向更高性能、更小體積、更低成本方向發(fā)展。工程師應(yīng)關(guān)注新型材料與加工技術(shù),以充分利用鋁基板的潛力。