一、什么是鋁基板

        PCB就是印制線路板（printedcircuit board），也叫印刷電路板。

鋁基板是PCB的一種:

　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。

單面鋁基板：就是只有一層導(dǎo)電圖形層與絕緣材料加鋁板（基板）。

雙面線路鋁基板：有兩層導(dǎo)電圖形層與絕緣材料加鋁板（基板）疊加在一起。

多層印刷鋁基線路板：由三層及以上的導(dǎo)電圖形層與絕緣材料加鋁板（基板）交替層壓粘結(jié)在一起制成的印刷電路板。  

按表面處理方式來劃分：

沉金板    (化學(xué)薄金 化學(xué)厚金 選擇性沉金)

電金板    (全板電金     金手指  選擇性電金)

噴錫板

熔錫板

沉錫板

沉銀板

電銀板

沉鈀板

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)對器件的散熱（請見圖2）。

　　與傳統(tǒng)的FR-4比，鋁基板能夠?qū)嶙杞抵磷畹?，?a href="/Search/index/type/Product/l/cn/cid/2/kw/%25E9%2593%259D%25E5%259F%25BA%25E6%259D%25BF.html" target="_blank">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：

　　符合RoHs要求；

　　更適應(yīng)于SMT工藝；

　　在電路設(shè)計方案中對熱擴(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、鋁基板性能

一、散熱性

目前，很多雙面板、多層板密度高、功率大，熱量散發(fā)難。常規(guī)的印制板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導(dǎo)體，層間絕緣，熱量散發(fā)不出去。電子設(shè)備局部發(fā)熱不排除，導(dǎo)致電子元器件高溫失效，而鋁基板可解決這一散熱難題。

二、熱膨脹性

熱脹冷縮是物質(zhì)的共同本性，不同物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)是不同的。鋁基印制板可有效地解決散熱問題，從而使印制板上的元器件不同物質(zhì)的熱脹冷縮問題緩解，提高了整機(jī)和電子設(shè)備的耐用性和可靠性。特別是解決SMT（表面貼裝技術(shù)）熱脹冷縮問題。

三、尺寸穩(wěn)定性

鋁基印制板，顯然尺寸要比絕緣材料的印制板穩(wěn)定得多。鋁基印制板、鋁夾芯板，從30℃加熱至140~150℃，尺寸變化為2.5~3.0%.

四、其它原因

鋁基印制板，具有屏蔽作用；替代脆性陶瓷基材；放心使用表面安裝技術(shù)；減少印制板真正有效的面積；取代了散熱器等元器件，改善產(chǎn)品耐熱和物理性能；減少生產(chǎn)成本和勞力。

　五、鋁基板制作工藝流程

一）開料

　　1、開料的流程

來料→開料→焗板

來料：由導(dǎo)熱材料或半固化片與銅箔壓合在鋁板上而成用於鋁基PCB制作的原材料，又稱鋁基覆銅板。

開料：開料就是將一張大料根據(jù)不同拼板要求用機(jī)器切成小料的過程。開料后的板邊尖銳，容易劃傷手，同時使板與板之間擦花，所以開料后再用磨邊機(jī)磨邊。

焗板（烤板）：

1.焗板目的：

①.消除板料在制作時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。        

   提高材料的尺寸穩(wěn)定性.

②.去除板料在儲存時吸收的水份，                                 

   增加材料的可靠性。

2.焗板條件：

    150℃焗板4小時，疊板厚度通常50厘

米一疊

　　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)

　?、匍_料首件核對首件尺寸

　?、谧⒁怃X面刮花和銅面刮花

　?、圩⒁獍暹叿謱雍团h

二）干/濕膜成像

        濕膜（又稱感光線路油）、感光干膜它們都是一種感光材料，該材料遇到紫外光后發(fā)生聚合反應(yīng)，形成較為穩(wěn)定的影像，不會在弱堿下溶解，而未感光部分遇弱堿溶解。

　　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)

　?、贆z查顯影后線路是否有開路

　　②顯影對位是否有偏差，防止干膜碎的產(chǎn)生

　?、圩⒁獍迕娌粱ㄔ斐傻木€路不良

　?、芷毓鈺r不能有空氣殘留防止曝光不良

　?、萜毓夂笠o止15分鐘以上再做顯影

曝光：

曝光的作用是曝光機(jī)的紫外線通過底片使菲林上部分圖形感光，從而使圖形轉(zhuǎn)移到銅板上。

顯影：

顯影的作用：

是將未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。

顯影的原理：

未曝光部分的感光材料沒有發(fā)生聚合反應(yīng)，遇弱堿Na2CO3（0.8-1.2%)溶解。而聚合的感光材料則留在板面上，保護(hù)下面的銅面不被蝕刻藥水溶解。

三）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)

　?、僮⒁馕g刻不凈，蝕刻過度

　　②注意線寬和線細(xì)

　?、坫~面不允許有氧化，刮花現(xiàn)象

　?、芡烁赡ひ烁蓛?

蝕刻的作用：

      是將未曝光部分的銅面蝕刻掉。

四）褪膜

是通過較高濃度的NaOH（3-5%）將保護(hù)線路銅面的菲林去掉，NaOH溶液的濃度不能太高，否則容易氧化板面。

五）AOI工序

該機(jī)器原理是利用銅面的反射作用使板上的圖形可以被AOI機(jī)掃描后記錄在軟件中,并通過與客戶提供的數(shù)據(jù)圖形資料進(jìn)行比較來檢查缺陷點(diǎn)的一種機(jī)器，如開路、短路、曝光不良等缺陷都可以通過AOI機(jī)檢查到。

六）棕化

棕化工序的作用就是粗化銅表面，增大結(jié)合面積，增加表面結(jié)合力。

七）壓板

工藝簡介：壓板就是用半固化片將外層銅箔與內(nèi)層，以及各內(nèi)層與內(nèi)層之間連結(jié)成為一個整體，成為多層板。

工藝原理：利用半固化片的特性，在一定溫度下融化，成為液態(tài)填充圖形空間處，形成絕緣層，然后進(jìn)一步加熱后逐步固化，形成穩(wěn)定的絕緣材料，同時將各線路各層連接成一個整體的多層板。

什么是半固化片（PP）？

Prepreg是Pre-pregnant的英文縮寫。是樹脂與玻璃纖維載體合成的一種片狀粘結(jié)材料。

樹脂—通常是高分子聚合物，一種熱固型材料。目前常用的為環(huán)氧樹脂F(xiàn)R-4。

外層前工序

八）鉆孔

　　1、鉆孔的流程

　　打銷釘——鉆孔——檢板

　　2、鉆孔的目的

　　對板材進(jìn)行定位鉆孔對后續(xù)制作流程和客戶組裝提供輔助

　　3、鉆孔的注意事項(xiàng)

　?、俸藢︺@孔的數(shù)量、空的大小

　　②避免板料的刮花

　?、蹤z查鋁面的披鋒，孔位偏差

　?、芗皶r檢查和更換鉆咀

　?、葶@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

鋁基板鉆咀特點(diǎn)

① 鉆頭排屑空間大：排屑阻力小，排屑順暢，鉆孔發(fā)熱量小，減少鉆污；

② 超凡的切削刃鋒利度：由于采用了納米技術(shù)和先進(jìn)的磨削工藝，鉆頭切削刃較以前更加鋒利，可減小切削力，降低斷鉆率，提高孔壁質(zhì)量；

③ 基于客戶應(yīng)用的刀具設(shè)計：鉆頭品種豐富，可滿足不同的應(yīng)用需求。鉆頭所有參數(shù)，如鉆芯厚，鉆芯錐度等，皆經(jīng)精心設(shè)計，實(shí)效明顯；

④ 切削刃嚴(yán)格對稱：有利于高效切削，避免鉆孔偏移。

九）沉銅  全板電鍍

用化學(xué)的方法使鉆孔后的板材孔內(nèi)沉積上一層導(dǎo)電的金屬,并用全板電鍍的方法使金屬層加厚,以此達(dá)到孔內(nèi)金屬化的目的,并使線路借此導(dǎo)通

流程：

磨板→除膠渣→沉銅→全板電鍍→下工序

化學(xué)沉銅（Electroless  Copper Deposition），俗稱沉銅，它是一種自催化的化學(xué)氧化及還原反應(yīng)，在化學(xué)鍍銅過程中Cu2+離子得到電子還原為金屬銅，還原劑放出電子，本身被氧化?；瘜W(xué)鍍銅在印刷板制造中被用作孔金屬化，來完成雙面板與多面板層間導(dǎo)線的聯(lián)通。

　　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

　?、俜篮福罕Ｗo(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

　?、跈z查網(wǎng)板的清潔度

　?、劢z印后要預(yù)烤30分鐘以上，以避免線路見產(chǎn)生氣泡

　?、茏⒁饨z印的厚度和均勻度

　?、蓊A(yù)烤后板要完全冷卻，避免沾菲林或破壞油墨表面光澤度

　?、揎@影時油墨面向下放置

        

　　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

　?、賄-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)

　?、賄-CUT過程中要注意V的尺寸，邊緣的殘缺、毛刺

　?、阼尠鍟r注意造成毛刺，鑼刀偏斜，及時的檢查和更換鑼刀

　?、圩詈笤诔h時要避免板面劃傷

　　七）測試，OSP

　　1、測試，OSP流程

　　線路測試——耐電壓測試——OSP

　　2、測試，OSP的目的

　　①線路測試：檢測已完成的線路是否正常工作

　?、谀碗妷簻y試：檢測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、測試，OSP的注意事項(xiàng)

　?、僭跍y試后如何區(qū)分后如何存放合格與不合格品

　?、谧鐾闛SP后的擺放

　?、郾苊饩€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對產(chǎn)品進(jìn)行全檢確認(rèn)

　?、贔QA抽檢核實(shí)

　　③按要求包裝出貨給客戶

　　六、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)報電路。

　　4.辦公自動化設(shè)備：電動機(jī)驅(qū)動器等。

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

　　6.計算機(jī)：CPU板`軟盤驅(qū)動器`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。