智能音响线路板厂导热覆铜板的介绍与应用

文章来源：作者：梁波静查看手机网址

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人气：3641发布日期：2020-08-05 12:13【大中小】

根据PCB的不同要求和档次，主要基板材料——覆铜板有很多产品品种。按不同的材料结构、性能上划分为传统的阻然玻纤覆铜板（FR-4等）与导热型阻然覆铜板两大类，其中导热型阻然覆铜板主要分金属基导热覆铜板(铝基板、铜基板等)、导热型复合型覆铜板（高导热CEM-3）等。随着市场上LED照明电子新兴市场的发展，尤其是照明市场与智能电视的快速提升，导热覆铜板在电子行业的应用越来越广。这里重点介绍一下导热型阻然覆铜板中的铝基板与高导热CEM-3。

智能音响线路板厂铝基板与高导热CEM-3的产品介绍
铝基覆铜板是金属基导热覆铜板中应用最广泛的一种，该产品是1969年由日本三洋公司发明。80年代起我国引进金属基覆铜板主要应用于军工产品，随着铝基覆铜板在汽车、摩托车电子产品中的广泛使用及用量的扩大，推动了我国金属PCB基板研究及制造技术的发展及其在电子、电信、电力等诸多领域的广泛应用，促使国内国营第704厂最早研制金属基覆铜板，直到2000年后期，国内有许多单位也相继研制和生产铝基覆铜板。
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，市场上大部份为单面铝基板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层（导热胶或导热半固化片）和金属铝板基层。用于高端使用的也有设计为双面板，结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板，可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。
高导CEM-3阻然覆铜板是为了满足LED需求而发展起来的另一种新型覆铜板，最早是由日本松下电工、住友电工等几家公司开始生产试用，价格昂贵，在近几年通过国内先进的覆铜板厂家的研发生产，降低成本，并得以在各个光电领域发扬光大，直接解决我国电子行业成本问题，拉动电子业的社会需求量。高导CEM-3是以环氧树脂玻纤布为面料、环氧树脂玻纤纸的芯料，单面或双面覆铜后热压而成的复合基阻然覆铜板，是一款综合性能优良复合基阻然覆铜板。产品的高导热性能和环保性，带动电子产品向高保真化、微型化、薄型化、低功耗、高功率、多功能、组件化的新发展趋势。市场上可做双面多层生产工艺。一般LED照明类使用单面板。
铝基板、FR-4、高导CEM-3的性能比较

序号	比较项目	FR-4	铝基板	高导热CEM-3
1	成本价格	适中	较高	适中
2	导热率（W/m.K）	0.2-0.3（低）	0.5-3.0（优）	1.0-1.5 （常用）
3	剥离强度（kg/cm）	≥1.07	≥1.5	≥1.07
4	吸水性	≤0.035%	≤0.1%	≤0.035%
5	阻燃性	94V0（优）	94V0（优）	94V0（优）
6	尺寸稳定性	优	良	良
7	抗弓曲和扭曲强度	优	一般	优
8	相比漏电起痕指数 (CTI)	175-250	175-250	600
9	玻璃化转变温度 Tg(DSC)	140(优）	120（一般）	135(优）
10	击穿电压	≥40KV（优）	1.5-3 KV （差）	≥40KV（优）
11	热鼓胀系数	优	一般	优
12	耐CAF电迁移性	优	一般	良
13	机械加工性能	优	差	优
14	传导散热性能	差	优	优
15	电镀通孔性	优	差	优
16	生产加工效率	优	一般	优

导热型阻然覆铜板与常用的FR-4的性能相比较，优势主要表现在导热性能上。铝基板的导热性能好，但是在生产加工中存在以下几个问题：

（1）电镀通孔性能差，做双面导通板可靠性没法保证；
（2）绝缘层簿，耐高电流高压容易击穿，难以满足现在大功率LED的高电流高电压的要求。如Led电流越大，长时间工作，就会产生PCB基板漏电、起泡、死灯珠，或是光衰提前等多种隐患；
（3）因为铝板柔软的性质，生产过程经常容易出现铝基板扭曲板翘；
（4）加工要求高，CNC成型、V-CUT加工时损耗刀具较大，需要使用金钢石特种刀具加工；
（5）生产加工效率要比FR-4与CEM-3的效率差。生产周期长。

当铝基板出现以上几种问题难以满足市场要求时，高导CEM-3的出现，同时弥补了FR-4与铝基板的缺点，高导CEM-3电性能、镀通孔可靠性与FR-4相当，具有优异的冲孔加工性能，又有赋予导热材料良好的导热与散热性能，作为一种综合性能优良、价格适宜的复合大大满足了电子产品、特别光电产品的低成本，传导热性能好、高品质高可靠性的要求。

导热型阻然覆铜板的应用与市场
导热型阻然覆铜板主要使用于对传热与散热性能要求较高的场合，如在工业控制、汽车电子、医疗电子、LED照明、通讯等领域广泛应用。
1、工业控制主要包含电机、变频器、逆变电源、UPS等领域。在高电压电流通过PCB线路上产生热损耗，导热覆铜板能快速扩散出去，将高电流通过引起的高温迅速变小。用FR-4来比较，导热导热覆铜板显得有更高的可靠性。越来越多的导热覆铜板在长时间工作的电机、变频器、电源设备上广泛应用，而且在微型化、低功耗、高功率、多功能的市场需求下，这类产品高导的CEM-3比铝基板应用更多。
2、汽车电子主要包含汽车照明、电子调节器、显示器、仪表面板、电源控制器、地铁探照灯等。一般的铝基板可以满足汽车照明的需求，但是导热系数基本上要求达1.0 W/m.K以上，在汽车的仪器仪表，电源控制器的需求更多还是依赖于高导CEM-3的双面多层板上。
3、医疗电子主要包含各种体外诊断仪器、图像终端设备等。医院信息化进程加快与国家相关政策的影响下，医疗电子意味着产业化快速向前迈进，家庭、诊所和图像终端设备等领域都需要越来越多且更加先进的医疗器件支持，这些产品随着医疗应用技术的不断发展都依赖高导热产品应用。
4、LED照明主要包含LED供电模块、LED照明、液晶LED背光等。在高效节能环保和消费个性化等趋势的影响，LED照明的发展备受瞩目，在照明领域上，LED照明作为第四代光源得到社会的认可，不少国家提倡甚至通过法规逐步从市场上淘汰供家庭、工业部门和公共场所使用的白炽灯和其他高耗能照明设备，以节能灯、卤素灯泡和LED灯来代替白炽灯以后成为居民的主要照明灯。LED照明领域是导热型阻然覆铜板最大的应用市场。
导热覆铜板发展的契机
社会的电子市场扩大，需要下游新产品的技术发展、新应用领域出现的环境的形成，起初，导热覆铜板的应用只停留在大功率器件，军工电器、航天工业等领域中小规模的使用，真正能让这个市场强大起来，是得益于LED的产业的形成与发展，LED照明成了导热覆铜板市场发展的最大驱动力。
LED有着在耐用、省电、环保的功能，全球很多国家都在鼓励LED照明、太阳能电池的新能源政策，在此刺激下，LED照明、太阳能电池市场有了迅速的增长，直到2011年，中大尺寸的液晶面板流行，市场量迅速提升，而所需的LED背光源用导热覆铜板快速的增长，形成每个液晶面板都需要LED- TV的导热覆铜板，LED电视的使用LIGHT BAR，将是NB的20倍，未来潜力看好。在LED电视行业，由于设计理念与工艺要求不同，背光源分直下式与侧入式两种的电路板材料，国外及国内一线品牌多使用高导热CEM-3材料为主，也有部份使用铝基板的背光源。
信息家电已从普及阶段发展到更新换代的阶段，尤其是以平板电视、高清数码产品为中心的应用正迅速在全世界铺开。受惠于光电产品等应用在云端、互联网+的应用发展，新形态的互联网销售，以智能面板显视为中心的光电产品带动导热覆铜板快速的增长。同时，电动汽车在全球形成规模上市，电动汽车的仪器仪表、电源驱动等设备电器所需求的载板要适应大电流，高发热的散热要求，导热覆铜板将迎来新的发展契机。