Алюминиевые печатные платы (MCPCB / Aluminum PCB)
Металлоосновные ПП с теплопроводностью диэлектрика до 8 Вт/мК, медью 1–10 oz и алюминием 5052 — от 1 шт., от 5 рабочих дней, IPC Class II/III
Алюминиевая печатная плата (MCPCB — Metal-Core Printed Circuit Board) решает одну задачу, с которой FR-4 не справляется: отвод тепла от компонентов напрямую в металлическое основание. У нас на производстве — два маршрута для MCPCB: односторонние платы на алюминии 1050/1060 для светодиодных модулей и двухсторонние на сплаве 5052 для силовой электроники с теплопроводностью диэлектрического слоя до 8 Вт/мК.
Ключевое отличие нашего подхода — контроль диэлектрического слоя. Мы работаем с четырьмя типами препрегов (BT-3770A, HT-70, KM-61, YC-35) и даём гарантированные значения теплового сопротивления в спецификации на каждую партию. Это не маркетинговая цифра из даташита материала — это измеренное значение после прессования, подтверждённое протоколом испытаний.
Для проектов, где алюминий недостаточен по жёсткости или коррозионной стойкости, мы также выпускаем MCPCB на медном основании (теплопроводность до 400 Вт/мК) и на основании из сплавов 6061/6063 с анодированием. Конструктивно — от односторонних 0,5 мм до двухсторонних с металлическим основанием 3,0 мм.
Ключевые преимущества
Теплопроводность диэлектрика до 8 Вт/мК
Четыре типа диэлектрических препрегов с измеренным тепловым сопротивлением от 0,10 до 1,5 °С·см²/Вт. Для LED-модулей — BT-3770A (1,0 Вт/мК), для силовых IGBT-конвертеров — YC-35 (8,0 Вт/мК). Протокол измерений прилагается к каждой партии.
Медь 1–10 oz (35–350 мкм)
Тяжёлая медь для шин питания и токовых дорожек. При 10 oz (350 мкм) — допустимый ток до 15 А на 1 мм ширины проводника без дополнительного теплоотвода. Фотолитография с контролем травления по IPC-6012, минимальный зазор при 6 oz — 0,25 мм.
Алюминиевые сплавы 1050/1060/5052
Сплав 1050/1060 (99,5% Al) — для односторонних LED-плат, удельная теплопроводность 200+ Вт/мК. Сплав 5052 (Mg 2,5%) — для двухсторонних MCPCB и фрезеровки сложного контура, прочность на разрыв 210 МПа против 70 МПа у 1060.
От 5 рабочих дней на прототип
Срочный маршрут: односторонняя MCPCB на алюминии 1060 — 5 рабочих дней. Двухсторонняя на 5052 с сквозными окнами — 7–8 дней. Серийное производство: 10–12 дней на партию до 5000 шт. с полным электрическим контролем.
Электрическая прочность от 4 кВ
Диэлектрический слой обеспечивает пробивное напряжение 4–8 кВ (AC, 60 Гц, 30 сек) в зависимости от типа препрега. Для высоковольтных приложений — усиленный диэлектрик толщиной 200 мкм с пробоем от 6 кВ и CTI ≥ 175 В по IEC 60112.
Контроль по IPC-6012 Class II/III
Входной контроль алюминиевого основания (толщина, сплав, шероховатость), 100% электрический тест (Flying Probe или тест-фикстура), микросечение диэлектрического слоя на соответствие теплового сопротивления спецификации. Сертификат соответствия на каждую партию.
Технические характеристики алюминиевых ПП
| Теплопроводность диэлектрика | 1,0 / 1,5 / 3,0 / 8,0 Вт/мК |
| Тепловое сопротивление (диэлектрик) | 0,10–1,5 °С·см²/Вт |
| Толщина медной фольги | 1 / 2 / 3 / 4 / 6 / 8 / 10 oz (35–350 мкм) |
| Толщина алюминиевого основания | 0,5 / 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,5 / 2,0 / 3,0 мм |
| Сплавы алюминия | 1050, 1060, 5052, 6061, 6063 |
| Пробивное напряжение диэлектрика | 4–8 кВ (AC, 60 Гц, 30 сек) |
| Мин. ширина проводника / зазор | 0,10 / 0,10 мм (при 1 oz); 0,25 / 0,25 мм (при 6 oz) |
| Макс. размер платы | 500 × 500 мм |
| Количество слоёв | 1 (односторонняя), 2 (двухсторонняя COB/TH) |
| Толщина диэлектрического слоя | 75 / 100 / 150 / 200 мкм |
| Финишные покрытия | ENIG, HASL, OSP, Immersion Silver, Hard Gold |
| CTI диэлектрика | ≥ 175 В (IEC 60112) |
| Рабочий температурный диапазон | −40…+150 °C (зависит от препрега) |
| Типоразмер светодиодной панели | до 500 × 500 мм, шаг монтажа от 0,5 мм |
Процесс производства
Выбор конструкции и материалов
На основе тепловой модели определяем: сплав алюминия (1060 для LED, 5052 для фрезеровки), тип диэлектрического препрега (BT-3770A для 1 Вт/мК, YC-35 для 8 Вт/мК), толщину меди (1 oz для сигнальных цепей, 6–10 oz для шин питания). Для двухсторонних MCPCB — схема расположения сквозных окон и тепловых переходных областей.
Подготовка алюминиевого основания
Алюминиевая пластина проходит обезжиривание, микротравление и нанесение адгезионного слоя. Для сплава 5052 — дополнительно хроматная конверсионная плёнка для защиты от коррозии и улучшения адгезии диэлектрика. Контроль шероховатости поверхности Ra ≤ 0,3 мкм.
Ламинирование диэлектрика и меди
Прессование «сэндвича»: алюминий → препрег → медная фольга. Температура прессования 180–200 °C, давление 2,5–4,0 МПа, время выдержки 60–90 мин. После прессования — измерение толщины диэлектрика микрометром (допуск ±10 мкм) и проверка адгезии меди по IPC-TM-650 2.4.8 (отрыв ≥ 1,0 Н/мм).
Фотолитография и травление
Нанесение сухого фоторезиста, экспозиция, проявление. Травление меди: для тяжёлых толщин (6–10 oz) — двухстадийное травление с контролем подтрава. Минимальный зазор при 6 oz — 0,25 мм. После травления — снятие фоторезиста, промывка, контроль размеров по IPC-6012.
Фрезерование контура и окон
ЧПУ-фрезерование внешнего контура, вырезов под крепёж, сквозных окон для выводов компонентов. Для сплава 5052 — фреза Ø 2,0 мм, скорость 12 000 об/мин, допуск позиционирования ±0,05 мм. Для 1060 — можно штамповка при серии от 1000 шт. с допуском ±0,10 мм.
Финишная обработка и контроль
Нанесение финишного покрытия (ENIG, HASL, OSP), нанесение паяльной маски (зелёная/чёрная/белая), печать маркировки. 100% электрический тест на обрыв/короткое замыкание. Для серийных заказов — микросечение диэлектрика с отчётом по тепловому сопротивлению. Упаковка в антистатические пакеты с влагопоглотителем.
Области применения
Светодиодное освещение
- LED-панели для уличного освещения
- COB-модули мощностью 50–300 Вт
- Светодиодные линзы с алюминиевым теплоотводом
- UV-C LED-излучатели для стерилизации
Силовая электроника
- DC-DC конвертеры до 500 Вт
- IGBT/SiC-модули для инверторов
- ШИМ-контроллеры с тяжёлой медью 6–10 oz
- Моторные драйверы для BLDC/PMSM
Автомобильная электроника
- LED-модули фар головного света
- Контроллеры зарядки батарей EV
- Драйверы электроприводов дверей/стекол
- Модули управления климатом
Телекоммуникации
- RF-усилители мощности базовых станций
- Модули оптических трансиверов
- Серверные блоки питания с горячей заменой
- Антенные модули 5G mmWave
Промышленная автоматика
- Твердотельные реле на 40–160 А
- Модули управления нагревателями
- Драйверы шаговых двигателей до 10 А/фаза
- Блоки питания для программируемых контроллеров
Потребительская электроника
- LED-драйверы для мониторов и ТВ
- Зарядные устройства USB-PD 65–240 Вт
- Модули подсветки для ноутбуков
- Аудиосистемы класса D
«Инженеры часто присылают нам дизайн LED-платы на FR-4 с медными заливками и удивляются, что светодиоды деградируют за 3000 часов. При тепловом сопротивлении FR-4 ≈ 7 °С·Вт⁻¹·мК⁻¹ кристалл работает на 30–40 °C выше расчётного. MCPCB с препрегом YC-35 снижает температуру перехода на 50–60 °C — это разница между 15 000 и 80 000 часов L70. Если ваш LED-модуль мощнее 0,5 Вт на диод — FR-4 не вариант, присылайте Gerber, подберём препрег и сплав.»
Часто задаваемые вопросы
Отрасли
Готовы обсудить ваш проект?
Отправьте Gerber-файлы и BOM — мы подготовим коммерческое предложение в течение 24 часов.