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铝基覆铜板的发展及技术要求

应电子产品发展而诞生的铝基覆铜板,随着应用领域和用量的不断扩大发展迅速,尤其是发达国家产量增长巨大,如日本铝基覆铜板产值1991年25亿日元、1996年60亿日元、2001年80亿日元,预计2004年可达100亿元以上。

    1969年日本三洋公司发明了铝基覆铜板制造技术以来,它的应用很快截广开来。1974年开始应用于STK系列功率放大混合集成电路。我国铝基覆铜板的研制开发由国营704厂始于1988年,1990年完成通用型铝基覆铜板厂级设计定型并建立国内第一条铝基覆铜板生产线,产品性能提升和产品系列化,到1996年完成部级设计定型。目前该厂有通用型、高导热型、高频型、高热型系列化铝基覆铜板,产量达到5000~8000 平方米/年,还在新建生产线,投产后预计总产量达10000平方米/年。

   铝基覆铜板是由铝板、环氧树脂或环氧玻璃布粘结片、铜箔三者经热压而成,铝板厚度通常是0.8~3.0mm,可按用途不同选择。铝基覆铜板通常具有优良的热耗散性、尺寸稳定性、电磁屏蔽性和机械强度等性能。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,根据结构差异和性能特征, 铝基覆铜板分为三类: 一是通用型铝基覆铜板,绝缘层由环氧玻璃布粘结片构成;二是高散热铝基覆铜板,绝缘层由高导热的环氧树脂或其它树脂构成;三是高频电路用铝基覆铜板,绝缘层由聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂玻璃布粘结片构成。铝基覆铜板与常规FR-4覆铜板最大差异在于散热性,以1.5mm厚度的FR-4覆铜板与铝基覆铜板相比,前者热阻20~22 ℃、后者热阻1.0~2.0℃,后者小得多。 
    到目前为止,尚未见国际上有铝基覆铜板标准。我国由704厂负责起草了电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜层压板规范》。主要技术要求有:尺寸要求,包括板面尺寸和偏差、厚度及偏差、垂直度和翘曲度;外观,包括裂纹、划痕、毛刺和分层、铅氧化膜等要求;性能方面,包括剥离强度、表面电阻率、最小击穿电压、介电常数、燃烧性和热阻等要求。在上述规范中制定了2项铝基覆铜板的专用检测方法,一是介电常数及介质损耗因数测量方法,为变Q值串联谐振法,将试样与调谐电容串联接入高频电路,测量串联回路的Q值的原理;二是热阻测量方法,以不同测温点之间温差与导热量之比来计算。

   铝基覆铜板的应用领域十分广。目前主要有:工业电源设备,如大功率晶体管、固态继电器、脉冲电机驱动器等;汽车,如点火器、电源控制器、交流变换器等;电源,如稳压器和开关调节器;磁带录像机和声频设备,如电机驱动器、信号分离器、放大器等;办公自动化设备,如打印机驱动器、大显示器基板、热打印头;计算机,如CPU板、电源装置;其它还有半导体绝缘导热板,电阻器阵列,热接收器和日光电池基板等。 

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