一文看懂铝基板生产工艺流程

一、什么是铝基板

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层。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。

二、铝基板工作原理

功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热（请见图2）。

与传统的FR-4比，铝基板能够将热阻降至最低，使铝基板具有极好的热传导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。

此外，铝基板还有如下独特的优势：

符合RoHs要求；

更适应于SMT工艺；

在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理，从而降低模块运行温度，延长使用寿命，提高功率密度和可靠性；

减少散热器和其它硬件（包括热界面材料）的装配，缩小产品体积，降低硬件及装配成本；将功率电路和控制电路最优化组合；

取代易碎的陶瓷基板，获得更好的机械耐久力。

三、铝基板的构成

1.线路层

线路层（一般采用电解铜箔）经过蚀刻形成印制电路，用于实现器件的装配和连接。与传统的FR-4相比，采用相同的厚度，相同的线宽，铝基板能够承载更高的电流。

2.绝缘层

绝缘层是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积，延长寿命，提高功率输出等目的。

3.金属基层

绝缘金属基板采用何种金属，需要取决于金属基板的热膨胀系数，热传导能力，强度，硬度，重量，表面状态和成本等条件的综合考虑。

四、PCB铝基板用途

1.音频设备：输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等。

2.电源设备：开关调节器`DC/AC转换器`SW调整器等。

3.通讯电子设备：高频增幅器`滤波电器`发报电路。

4.办公自动化设备：电动机驱动器等。

5.汽车：电子调节器`点火器`电源控制器等。

6.计算机：CPU板`软盘驱动器`电源装置等。

7.功率模块：换流器`固体继电器`整流电桥等。

8.灯具灯饰：随着节能灯的提倡推广，应用于LED灯的铝基板也开始大规模应用。

五、铝基板制作工艺流程

一）开料

1、开料的流程

领料——剪切

2、开料的目的

将大尺寸的来料剪切成生产所需要的尺寸

3、开料注意事项

①开料首件核对首件尺寸

②注意铝面刮花和铜面刮花

③注意板边分层和披锋

二）钻孔

1、钻孔的流程

打销钉——钻孔——检板

2、钻孔的目的

对板材进行定位钻孔对后续制作流程和客户组装提供辅助

3、钻孔的注意事项

①核对钻孔的数量、空的大小

②避免板料的刮花

③检查铝面的披锋，孔位偏差

④及时检查和更换钻咀

⑤钻孔分两阶段，一钻：开料后钻孔为外围工具孔；

二钻：阻焊后单元内工具孔

三）干/湿膜成像

1、干/湿膜成像流程

磨板——贴膜——曝光——显影

2、干/湿膜成像目的

在板料上呈现出制作线路所需要的部分

3、干/湿膜成像注意事项

①检查显影后线路是否有开路

②显影对位是否有偏差，防止干膜碎的产生

③注意板面擦花造成的线路不良

④曝光时不能有空气残留防止曝光不良

⑤曝光后要静止15分钟以上再做显影

四）酸性/碱性蚀刻

1、酸性/碱性蚀刻流程

蚀刻——退膜——烘干——检板

2、酸性/碱性蚀刻目的

将干/湿膜成像后保留需要的线路部分，除去线路以外多余的部分

3、酸性/碱性蚀刻注意事项

①注意蚀刻不净，蚀刻过度

②注意线宽和线细

③铜面不允许有氧化，刮花现象

④退干膜要退干净

五）丝印阻焊、字符

1、丝印阻焊、字符流程

丝印——预烤——曝光——显影——字符

2、丝印阻焊、字符的目的

①防焊：保护不需要做焊锡的线路，阻止锡进入造成短路

②字符：起到标示作用

3、丝印阻焊、字符的注意事项

①要检查板面是否存在垃圾或异物

②检查网板的清洁度

③丝印后要预烤30分钟以上，以避免线路见产生气泡

④注意丝印的厚度和均匀度

⑤预烤后板要完全冷却，避免沾菲林或破坏油墨表面光泽度

⑥显影时油墨面向下放置

六）V-CUT，锣板

1、V-CUT，锣板的流程

V-CUT——锣板——撕保护膜——除披锋

2、V-CUT，锣板的目的

①V-CUT：将单PCS线路与整PNL的板材切割留有少部分相连方便包装与取出使用

②锣板：将线路板中多余的部分除去

3、V-CUT，锣板的注意事项

①V-CUT过程中要注意V的尺寸，边缘的残缺、毛刺

②锣板时注意造成毛刺，锣刀偏斜，及时的检查和更换锣刀

③最后在除披锋时要避免板面划伤

七）测试，OSP

1、测试，OSP流程

线路测试——耐电压测试——OSP

2、测试，OSP的目的

①线路测试：检测已完成的线路是否正常工作

②耐电压测试：检测已完成线路是否能承受指定的电压环境

③OSP：让线路能更好的进行锡焊

3、测试，OSP的注意事项

①在测试后如何区分后如何存放合格与不合格品

②做完OSP后的摆放

③避免线路的损伤

八）FQC，FQA，包装，出货

1、流程

FQC——FQA——包装——出货

2、目的

①FQC对产品进行全检确认

②FQA抽检核实

③按要求包装出货给客户

3、注意

①FQC在目检过程中注意对外观的确认，作出合理区分

②FQA真对FQC的检验标准进行抽检核实

③要确认包装数量，避免混板，错板和包装破损

铝基板储存条件

铝基板一般储存在阴暗、干燥的环境里，大多数铝基板极易容易发潮、发黄和发黑，一般打开真空包装后48小时内要使用。

铝基板装配方式

使用铝基板装配方式，可以省去传统装配所使用的散热器、装配夹具、降温风扇和其他硬件，该结构可实现自动装配，显著降低装配成本。

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