一文看懂鋁基板生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)為雙面板，結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)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(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量通過絕緣層快速傳導(dǎo)到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的散熱（請(qǐng)見圖2）。

與傳統(tǒng)的FR-4比，鋁基板能夠?qū)嶙杞抵磷畹?，使鋁基板具有極好的熱傳導(dǎo)性能；與厚膜陶瓷電路相比，它的機(jī)械性能又極為優(yōu)良。

此外，鋁基板還有如下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

符合RoHs要求；

更適應(yīng)于SMT工藝；

在電路設(shè)計(jì)方案中對(duì)熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理，從而降低模塊運(yùn)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(chǎn)品體積，降低硬件及裝配成本；將功率電路和控制電路最優(yōu)化組合；

取代易碎的陶瓷基板，獲得更好的機(jī)械耐久力。

三、鋁基板的構(gòu)成

1.線路層

線路層（一般采用電解銅箔）經(jīng)過蝕刻形成印制電路，用于實(shí)現(xiàn)器件的裝配和連接。與傳統(tǒng)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(shù)，主要起到粘接，絕緣和導(dǎo)熱的功能。鋁基板絕緣層是功率模塊結(jié)構(gòu)中最大的導(dǎo)熱屏障。絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好，越有利于器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散，也就越有利于降低器件的運(yùn)行溫度，從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)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(shù)，熱傳導(dǎo)能力，強(qiáng)度，硬度，重量，表面狀態(tài)和成本等條件的綜合考慮。

四、PCB鋁基板用途

1.音頻設(shè)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(shè)備：開關(guān)調(diào)節(jié)器`DC/AC轉(zhuǎn)換器`SW調(diào)整器等。

3.通訊電子設(shè)備：高頻增幅器`濾波電器`發(fā)報(bào)電路。

4.辦公自動(dòng)化設(shè)備：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。

5.汽車：電子調(diào)節(jié)器`點(diǎn)火器`電源控制器等。

6.計(jì)算機(jī)：CPU板`軟盤驅(qū)動(dòng)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(jié)能燈的提倡推廣，應(yīng)用于LED燈的鋁基板也開始大規(guī)模應(yīng)用。

五、鋁基板制作工藝流程

一）開料

1、開料的流程

領(lǐng)料——剪切

2、開料的目的

將大尺寸的來料剪切成生產(chǎn)所需要的尺寸

3、開料注意事項(xiàng)

①開料首件核對(duì)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(duì)板材進(jìn)行定位鉆孔對(duì)后續(xù)制作流程和客戶組裝提供輔助

3、鉆孔的注意事項(xiàng)

①核對(duì)鉆孔的數(shù)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(shí)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(nèi)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(xiàn)出制作線路所需要的部分

3、干/濕膜成像注意事項(xiàng)

①檢查顯影后線路是否有開路

②顯影對(duì)位是否有偏差，防止干膜碎的產(chǎn)生

③注意板面擦花造成的線路不良

④曝光時(shí)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(xiàng)

①注意蝕刻不凈，蝕刻過度

②注意線寬和線細(xì)

③銅面不允許有氧化，刮花現(xiàn)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(yù)烤——曝光——顯影——字符

2、絲印阻焊、字符的目的

①防焊：保護(hù)不需要做焊錫的線路，阻止錫進(jìn)入造成短路

②字符：起到標(biāo)示作用

3、絲印阻焊、字符的注意事項(xiàng)

①要檢查板面是否存在垃圾或異物

②檢查網(wǎng)板的清潔度

③絲印后要預(yù)烤30分鐘以上，以避免線路見產(chǎn)生氣泡

④注意絲印的厚度和均勻度

⑤預(yù)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(shí)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(hù)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(xiàng)

①V-CUT過程中要注意V的尺寸，邊緣的殘缺、毛刺

②鑼板時(shí)注意造成毛刺，鑼刀偏斜，及時(shí)的檢查和更換鑼刀

③最后在除披鋒時(shí)要避免板面劃傷

七）測(cè)試，OSP

1、測(cè)試，OSP流程

線路測(cè)試——耐電壓測(cè)試——OSP

2、測(cè)試，OSP的目的

①線路測(cè)試：檢測(cè)已完成的線路是否正常工作

②耐電壓測(cè)試：檢測(cè)已完成線路是否能承受指定的電壓環(huán)境

③OSP：讓線路能更好的進(jìn)行錫焊

3、測(cè)試，OSP的注意事項(xiàng)

①在測(cè)試后如何區(qū)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，F(xiàn)QA，包裝，出貨

1、流程

FQC——FQA——包裝——出貨

2、目的

①FQC對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全檢確認(rèn)

②FQA抽檢核實(shí)

③按要求包裝出貨給客戶

3、注意

①FQC在目檢過程中注意對(duì)外觀的確認(rèn)，作出合理區(qū)分

②FQA真對(duì)FQC的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽檢核實(shí)

③要確認(rèn)包裝數(shù)量，避免混板，錯(cuò)板和包裝破損

鋁基板儲(chǔ)存條件

鋁基板一般儲(chǔ)存在陰暗、干燥的環(huán)境里，大多數(shù)鋁基板極易容易發(fā)潮、發(fā)黃和發(fā)黑，一般打開真空包裝后48小時(shí)內(nèi)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(tǒng)裝配所使用的散熱器、裝配夾具、降溫風(fēng)扇和其他硬件，該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配，顯著降低裝配成本。

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