一文看懂鋁基板生產工藝流程

一、什么是鋁基板

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板，一般單面板由三層結構所組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設計為雙面板，結構為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數應用為多層板，可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

二、鋁基板工作原理

功率器件表面貼裝在電路層，器件運行時所產生的熱量通過絕緣層快速傳導到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實現對器件的散熱（請見圖2）。

與傳統的FR-4比，鋁基板能夠將熱阻降至最低，使鋁基板具有極好的熱傳導性能；與厚膜陶瓷電路相比，它的機械性能又極為優良。

此外，鋁基板還有如下獨特的優勢：

符合RoHs要求；

更適應于SMT工藝；

在電路設計方案中對熱擴散進行極為有效的處理，從而降低模塊運行溫度，延長使用壽命，提高功率密度和可靠性；

減少散熱器和其它硬件（包括熱界面材料）的裝配，縮小產品體積，降低硬件及裝配成本；將功率電路和控制電路最優化組合；

取代易碎的陶瓷基板，獲得更好的機械耐久力。

三、鋁基板的構成

1.線路層

線路層（一般采用電解銅箔）經過蝕刻形成印制電路，用于實現器件的裝配和連接。與傳統的FR-4相比，采用相同的厚度，相同的線寬，鋁基板能夠承載更高的電流。

2.絕緣層

絕緣層是鋁基板最核心的技術，主要起到粘接，絕緣和導熱的功能。鋁基板絕緣層是功率模塊結構中最大的導熱屏障。絕緣層熱傳導性能越好，越有利于器件運行時所產生熱量的擴散，也就越有利于降低器件的運行溫度，從而達到提高模塊的功率負荷，減小體積，延長壽命，提高功率輸出等目的。

3.金屬基層

絕緣金屬基板采用何種金屬，需要取決于金屬基板的熱膨脹系數，熱傳導能力，強度，硬度，重量，表面狀態和成本等條件的綜合考慮。

四、PCB鋁基板用途

1.音頻設備：輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。

2.電源設備：開關調節器`DC/AC轉換器`SW調整器等。

3.通訊電子設備：高頻增幅器`濾波電器`發報電路。

4.辦公自動化設備：電動機驅動器等。

5.汽車：電子調節器`點火器`電源控制器等。

6.計算機：CPU板`軟盤驅動器`電源裝置等。

7.功率模塊：換流器`固體繼電器`整流電橋等。

8.燈具燈飾：隨著節能燈的提倡推廣，應用于LED燈的鋁基板也開始大規模應用。

五、鋁基板制作工藝流程

一）開料

1、開料的流程

領料——剪切

2、開料的目的

將大尺寸的來料剪切成生產所需要的尺寸

3、開料注意事項

①開料首件核對首件尺寸

②注意鋁面刮花和銅面刮花

③注意板邊分層和披鋒

二）鉆孔

1、鉆孔的流程

打銷釘——鉆孔——檢板

2、鉆孔的目的

對板材進行定位鉆孔對后續制作流程和客戶組裝提供輔助

3、鉆孔的注意事項

①核對鉆孔的數量、空的大小

②避免板料的刮花

③檢查鋁面的披鋒，孔位偏差

④及時檢查和更換鉆咀

⑤鉆孔分兩階段，一鉆：開料后鉆孔為外圍工具孔；

二鉆：阻焊后單元內工具孔

三）干/濕膜成像

1、干/濕膜成像流程

磨板——貼膜——曝光——顯影

2、干/濕膜成像目的

在板料上呈現出制作線路所需要的部分

3、干/濕膜成像注意事項

①檢查顯影后線路是否有開路

②顯影對位是否有偏差，防止干膜碎的產生

③注意板面擦花造成的線路不良

④曝光時不能有空氣殘留防止曝光不良

⑤曝光后要靜止15分鐘以上再做顯影

四）酸性/堿性蝕刻

1、酸性/堿性蝕刻流程

蝕刻——退膜——烘干——檢板

2、酸性/堿性蝕刻目的

將干/濕膜成像后保留需要的線路部分，除去線路以外多余的部分

3、酸性/堿性蝕刻注意事項

①注意蝕刻不凈，蝕刻過度

②注意線寬和線細

③銅面不允許有氧化，刮花現象

④退干膜要退干凈

五）絲印阻焊、字符

1、絲印阻焊、字符流程

絲印——預烤——曝光——顯影——字符

2、絲印阻焊、字符的目的

①防焊：保護不需要做焊錫的線路，阻止錫進入造成短路

②字符：起到標示作用

3、絲印阻焊、字符的注意事項

①要檢查板面是否存在垃圾或異物

②檢查網板的清潔度

③絲印后要預烤30分鐘以上，以避免線路見產生氣泡

④注意絲印的厚度和均勻度

⑤預烤后板要完全冷卻，避免沾菲林或破壞油墨表面光澤度

⑥顯影時油墨面向下放置

六）V-CUT，鑼板

1、V-CUT，鑼板的流程

V-CUT——鑼板——撕保護膜——除披鋒

2、V-CUT，鑼板的目的

①V-CUT：將單PCS線路與整PNL的板材切割留有少部分相連方便包裝與取出使用

②鑼板：將線路板中多余的部分除去

3、V-CUT，鑼板的注意事項

①V-CUT過程中要注意V的尺寸，邊緣的殘缺、毛刺

②鑼板時注意造成毛刺，鑼刀偏斜，及時的檢查和更換鑼刀

③最后在除披鋒時要避免板面劃傷

七）測試，OSP

1、測試，OSP流程

線路測試——耐電壓測試——OSP

2、測試，OSP的目的

①線路測試：檢測已完成的線路是否正常工作

②耐電壓測試：檢測已完成線路是否能承受指定的電壓環境

③OSP：讓線路能更好的進行錫焊

3、測試，OSP的注意事項

①在測試后如何區分后如何存放合格與不合格品

②做完OSP后的擺放

③避免線路的損傷

八）FQC，FQA，包裝，出貨

1、流程

FQC——FQA——包裝——出貨

2、目的

①FQC對產品進行全檢確認

②FQA抽檢核實

③按要求包裝出貨給客戶

3、注意

①FQC在目檢過程中注意對外觀的確認，作出合理區分

②FQA真對FQC的檢驗標準進行抽檢核實

③要確認包裝數量，避免混板，錯板和包裝破損

鋁基板儲存條件

鋁基板一般儲存在陰暗、干燥的環境里，大多數鋁基板極易容易發潮、發黃和發黑，一般打開真空包裝后48小時內要使用。

鋁基板裝配方式

使用鋁基板裝配方式，可以省去傳統裝配所使用的散熱器、裝配夾具、降溫風扇和其他硬件，該結構可實現自動裝配，顯著降低裝配成本。

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