金属铝基板-2
.结构
目前市场上采购到的标准型金属基覆铜板材由三层不同材料所构成：铜、绝缘层、金属板（铜、铝、钢板），而铝基覆铜板最为常见。
（1）金属基材
铝基基材，使用LF、L4M、Ly12铝材，要求扩张强度30kgf/mm2，延伸率5%。美国贝格斯铝基层分为1.0、1.6、2.0、3.2mm 4种，铝型号为6061T6或5052H34。日本松下电工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、AL C-1370等型号为铝基覆铜板，铝基厚度1.0~3.2mm。
铜基基材，扩张强度25~32kgf/mm2，延伸率15%。美国贝格斯铜基厚度分5种：1.0、1.6、2.0、2.36、3.2mm，为C11000铜合金。
铁基基材，使用冷轧压延铜板，低碳铜，具有磁屏蔽特性，厚度0.5~1.5mm。美国贝格斯使用的是殷铜（镍铁合金）、钨金合金、冷轧铜，厚度1.0、2.3mm。
（2）绝缘层
起绝缘层作用，通常是50~200um。若太厚，能起绝缘作用，防止与金属基短路的效果好，但会影响热量的散发；若太薄，能较好散热，但易引起金属芯与元件引线短路。
绝缘层（或半固化片），放在经过阳极氧化，绝缘处理过的铝板上，经层压用表面的铜层牢固结合在一起。
美国贝格斯的绝缘层申报了专利，标准型的铝基板，绝缘层为75微米，而特种型的为150微米。
（3）铜箔
铜箔背面是经过化学氧化处理过的，表面镀锌和镀黄铜，目的是增加抗剥强度。铜厚通常为0.5、1.2盅司。美国贝格斯公司使用的是ED铜，铜厚有1、2、3、4、6盅司5种。我们为通信电源配套制作的铝基板使用的是4盅司的铜箔（140微米）。
美国提供的铝基板标准尺寸是二种：16″×19″、18″×24″。可使用面积：减一英寸。铝基面还有加与不加保护膜之分。
4.制造难点
铜厚为4.5OZ铝基板，制造上会遇到以下难点：
（1）工程设计线宽补偿：因为铜厚，线宽要作一定补偿，否则蚀刻后线宽超差，客户是不接收的，线宽补偿值要经验积累。
（2）印阻焊的均匀性：因为图形蚀刻后线路铜厚超常规，印阻焊是很困难的，跳印、过厚过薄客户都不接受。如何印好这一层绿油也是难点之一。
（3）蚀刻：蚀刻后线宽必须符合客户图纸要求。残铜是不允许的，也不能动刀子刮去，动刀子会刮伤绝缘层，引起耐压测试起火花、漏电。
（4）机械加工：铝基板钻孔可以，但钻后孔内孔边不允许有任何毛刺，这会影响耐压测试。铣外形是十分困难的。而冲外形，需要使用高级模具，模具制作很有技巧，这也是作铝基板的难点之一。外形冲后，边缘要求非常整齐，无任何毛刺，不碰伤板边的阻焊层。通常使用操兵模，孔从线路冲，外形从铝面冲，线路板冲制时受力是上剪下拉，等等都是技巧。冲外形后，板子翘曲度应小于0.5%。
（5）整个生产流程不许擦花铝基面：铝基面经手触摸，或经某种化学药品都会产生表面变色、发黑，这都是绝对不可接收的，重新打磨铝基面客户有的也不接收，所以全流程不碰伤、不触及铝基面是生产铝基板的难点之一。有的企业采用钝化工艺，有的在热风整平（喷锡）前后各贴上保护膜……小技巧很多，八仙过海，各显神通。
（6）过高压测试：通信电源铝基板要求100%高压测试，有的客户要求直流电，有的要求交流电，电压要求1500V、1600V，时间为5秒、10秒，100%印制板作测试。板面上脏物、孔和铝基边缘毛刺、线路锯齿、碰伤任何一丁点绝缘层都会导致耐高压测试起火、漏电、击穿。耐压测试板子分层、起泡，均拒收。
以上说的都是单面铝铝基板制作要克服的生产和工艺上的难题。现在，一些单位作铝基芯印制板，即双面铝基印制板，及盲孔多层铝基板，用到汽车、通信、仪表行业上，这里就不逐一叙述了。
5.主要性能：
这是摘录的是美国贝格斯（Bergquist）铝基板的产品性能及试验条件：
序号
产品性能
指标
试验条件
中国指标
1
抗剥强度
15N/CM
IPC-TM-650 2.4.8C
1.8N/mm
2
拉伸强度
15N/mm2
3
平均热阻
0.1 (0.5835℃/W)
ASTM D5470
1.5~2.0
4
导热系数
1.3W/m.k
ASTM D54705
表面电阻
1013欧姆
ASTM D247
1011欧姆
6
体积电阻
1014欧姆
ASTM D257
1012欧姆
7
击穿电压
6KW.AC
ASTM D149
2KW
8
燃烧性
94-V0
UL746E
FV-0
9
介电常数
5.5~6.0
上表中“中国指标”录自《印制电路用覆铜箔层压板》一书（2001.10）P373。
从上表中明显可看到，美国产品的各项指标都比国产指标要高。大概这也是国内的通信大客户至今还不认可国产铝基板材的原因之一。
基材表观：铝基上任何明显的擦痕、划伤、针孔、凹点、条纹状磨刷印都不接收。
另外，我们曾经破坏过多个被击穿了的铝基板，查找被击穿的原因，发现绝缘介质层仅为树脂、无纤维，厚度75微米，涂覆均匀；凡绝缘层上一丁点针孔、微粒、黑点、垃圾都是造成铝基板被高压击穿的原因，所以绝缘层涂覆的环境控制非常重要。
还有，为了申请铝基板UL认证，需要花费约2.5~3.0万人民币，比通常印制板UL认证要贵得多。
6.应用和供应商：
·应用领域：
通信电源：稳压器、调节器、DC-AC转接器；
电子控制：继电器、晶体管基座、各种电路中元器件降温；
交换机、微波：散热器、半导体器件绝缘热传导、马达控制器；
工业汽车：点火器、电压调节器、自动安全控制系统、灯光变换系统；
电脑：电源装置、软盘驱动器、主机板；
家电：输入-输出放大器、音频、功率平衡放大，等等。
·供货
金属基市场在中国正在逐年扩大，国外很多电子装配商亦在国内投资建厂，商机是无限的。目前珠三角已有很多工厂作铝基板.
(End)