Baskılı Devre Kartları, kullanımlarına ve performanslarına göre farklı malzemeler kullanan farklı tiplerdedir. Alüminyum ve fiber cam (FR4) ayrıca üreticilerin devre kartlarını müşterinin gereksinimlerine göre tasarlamak için kullandığı PCB malzemelerinden ikisidir.

Bununla birlikte, bu iki malzemenin eleman, fiyat, imalat, çalışma ve uygulama gibi birçok açıdan birbirinden farklı olduğunu belirtmek önemlidir. Bu nedenle, uygulamanız için PCB arıyorsanız, kalite ve performans en önemli olan uygun ve istenen seçimi yapmak için malzemeler arasındaki farklılıkları göz önünde bulundurmak önemlidir.

Bu makale, aşağıdakiler arasındaki farkları vurgulamaktadır: Alüminyum PCB ve FR4 PCB'si onları ayırt etmenizi kolaylaştırmak için. Bu PCB malzemelerini performanslarına, koruma seviyelerine, malzemelerine, kullanımlarına ve fiyatlarına göre ayırarak size neye ihtiyacınız olduğuna dair kısa bir genel bakış sunacağız.

Başlayalım.

• Malzemenin Doğası:

Metal bir çekirdek malzeme arıyorsanız, Alüminyum en iyi seçim olabilir. Ana katmanı, fiber cam ile aşılanmış bir alüminyum çekirdekten oluşur. Metal kaplama, PCB'nin ısınmasını önlemek için üretilen ısı enerjisini dağıtmak için bir termal katman içerir. Elektrikli bileşenleri soğutarak performanslarını artırır.

FR4 PCB'ler, bir tarafında bakır folyo bulunan dokuma fiber cam ve epoksi reçineden oluşur. FR, bakıra güçlü bir şekilde yapışan iletken olmayan bir tabaka olarak kullanılan halojenli bir malzeme olan Alev Geciktiricinin kısa şeklidir. Kendi kendini söndüren bir laminasyon tabakası görevi görürler.

• Termal iletkenlik

İsterseniz LED aydınlatma için PCB'ler, alüminyum, elverişli bir alt tabaka görevi gördüğü için tercih edilen seçenektir. İletken olmayan fiberglas malzeme olan FR4'ün aksine akımın geçmesini sağlar. LED yıldırım için PCB'ler, ısı üretmek için bileşenler arasında elektrik aktarımını gerektirir ve bu da gelişmiş performans sağlar. FR4 PCB'ler aşırı ısı oluşumuna izin vermez, bu nedenle Alüminyum PCB'lerin termal iletkenliği FR4 PCB'lerden daha iyidir.

• TO değerleri

FR4 PCB'lerin CTR değeri veya termal genleşme katsayısı Alüminyum PCB'lerden daha büyüktür: 50×106cm/cm-C Alüminyum PCB ve 110*106cm/cm-C FR4 levha artı 17*106cm/cm-C bakır. FR4 levha ve bakırın termal genleşme değeri, FR4 PCB'ler için termal genleşme katsayısını daha büyük hale getirir ve aralarındaki fark güvenilirliği gösterir. Alt tabakanın ısıya maruz kaldığında kolayca genişleyebileceğini ve bakır kabloları değiştirebileceğini ima eder. Ayrıca PCB'lerde metal delik yırtılmasına neden olarak zararlı etkilere yol açabilir. Bununla birlikte, Alüminyum PCB'lerin termal genleşmesi, onunla bakırın genleşmesi arasında daha az fark olmasını sağlar, bu da PCB'lerin kaliteli ve güvenilir olduğunu gösterir. Bu nedenle, uygulamalarınız için düşük CTR değerleri istiyorsanız Alüminyum PCB'ler tercih edilir.

• Laminasyon Katmanları

Katmanlar açısından, Alüminyum PCB'ler aksine, üç katmandan katıdır FR4 PCB'ler, tek, çift ve çoklu katmanlar olabilir. Alüminyum PCB'lerin üç laminasyon katmanı, bir Alüminyum substrat, bakır iletken katman ve dielektrik katman içerir, bu da onu yüksek termal sıcaklıklara maruz kalan uygulamalar için uygun bir seçenek haline getirir.

• Mekanik Mukavemet ve Rijitlik

Mekanik mukavemeti ve sertliği Alüminyum PCB'ler metal çekirdek tabanı nedeniyle FR4'ten daha büyüktür. Alüminyum PCB'ler, çeşitli elektrikli bileşenleri barındırmak için büyük ve kapasiteli devre kartları gerektiren uygulamalar için daha iyi bir alternatiftir. PCB'lerdeki alüminyum alt tabaka, bileşenlere aşırı güç sağlar.

• Üretim

Alüminyum PCB'lerin üretim süreci FR4 PCB'lerden farklıdır. Üreticiler, FR4 PCB'yi bir elektrik yalıtkanı olarak tasarlar. Cam elyaf malzeme, üstte ve altta iki kat bakır folyo arasına sıkıştırılmıştır. Alüminyum PCB malzemesi, PCB'de iki tip delme PTH'sine izin verir: bir delme makinesi ve bir gong makinesi ile. Bununla birlikte, bir matkap makinesi ile delik delme, gong makinelerinin aksine pürüzsüz ve doğru sonuçlar sağlayarak üretim maliyetine daha fazla dolar katar. Ancak avantajı, Alüminyum metal PCB'lerin uygun delme işleminden yalnızca birkaç montaj deliği gerektirmesidir.

Ancak, FR4 PCB'ler ve tek katmanlı Alüminyum PCB'ler elektrokaplama gerektirmez. Alüminyum PCB'ler ayrıca akımın bileşenlerden şok veya rahatsızlık olmadan geçmesine izin vermek için ek bir ısı emici gerektirir. Ancak Alüminyum PCB'lerdeki dielektrik tabakanın tabanı ısının dağılmasını sağlar ve cihazın ısınmasını engeller. Bu nedenle üreticiler, LED veya elektrikli cihazlar gibi uygulamalarda soğutma efektlerini dahil etmek istediklerinde Alüminyum alaşımlı malzeme kullanırlar. Bununla birlikte, epoksi reçine ile aşılanmış Fiber cam, hafif bir yalıtım katmanı gerektiren cihazlarda kullanılır ve endüstriyel makinelerde kendi kendini söndürücü görevi görür.

• Kalınlık

FR4 PCB'lerin Alüminyum PCB'leri geride bıraktığı tek husus levha kalınlığıdır. FR4 PCB'ler, çoklu laminasyon katmanları nedeniyle değişen kalın baskılı devre kartları sunar. Yine de, Alüminyum PCB'ler, genel olarak dielektrik veya destek metal tabakasının kalınlığı nedeniyle nispeten düşük kalınlık aralıklarına sahiptir. Alüminyum PCB'lerdeki en kalın eleman, ek ısı dağılımı için destek plakası olduğundan, yedek plakaya daha fazla kredi verilir.

PCB'lerin ısı yayma yeteneklerini karşılaştırırken, bu yeteneğin doğrudan yalıtım tabakasının boyutları ile ilgili olduğunu görebiliriz. Yalıtım tabakasının kalınlığı daha az ise, termal iletkenliği ve ısı yayma kabiliyetini azaltır. Bununla birlikte, PCB'nin ısı yayma gücü ve kalınlığı, voltaj direnci ile dolaylı olarak orantılıdır. Alüminyum PCB ince ise, voltaja karşı direnci düşük olacaktır.

• Boyutsal Uzay:

Alüminyum PCB'ler, panolardaki elektrik izlerini bağlamak için ısı emicilerin yerini alan tel bağlama içerir. Dikkate değer çünkü baskılı devre kartındaki alanı azaltarak daha fazla bileşen veya elektrik transistörü için yer açar. Ayrıca, metal alt tabakalar içerirler, bu nedenle artık genellikle PCB yüzeyine monte edilen kauçuk, mika veya benzeri yalıtkanların kullanılmasına gerek yoktur. Böylece devre kartındaki alanı da boşaltır.

İnce FR4 PCB'ler cihazlarda daha az yer kaplarken, küçük boyutlu uygulamalarda kolayca infüze edilebilir. Dolayısıyla, alanınız kısıtlıysa, yerden tasarruf sağlayan ve elektronik ekipmanınız için daha hafif bir PCB çözümü olan fiberglas malzemeyi düşünebilirsiniz.

• maliyetler

FR4 PCB'ler, çeşitli nedenlerden dolayı Alüminyum PCB'lerden daha ucuzdur ve diğer PCB malzemelerine kıyasla çeşitli uygulamalar için daha uygundur. Alüminyum metal, dokuma fiberglas malzemeden daha pahalıdır. Alüminyum PCB'ler üzerindeki ek kimyasal frezeleme ve direnç katmanları, onu daha pahalı hale getirir. Alüminyum PCB'ler, FR4 PCB'lerden daha kalındır, bu da daha fazla malzeme ve elektrikli bileşenlerin ek montajı anlamına gelir. Ancak fiyatla birlikte performans da geliyor; Alüminyum PCB'ler pahalıdır ancak endüstriyel uygulamalarda üst düzey performans sunar. FR4 PCB kullanıyorsanız, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında cihaza zarar verebilecek termal noktaları azaltmak için harici ısı emicinin maliyetini eklemeniz gerekir.

• kullanım

FR4 PCB'lerin kullanımı Alüminyum PCB'lerden daha fazladır. Yine de Alüminyum PCB'ler çoğunlukla LED endüstriyel uygulamalarında kullanılmaktadır. Üreticiler, daha yüksek ısı iletkenliği ve ısı yayma kabiliyeti nedeniyle LED aydınlatma uygulamalarında Alüminyum PCB'leri tercih ediyor. Dielektrik katmanı ayrıca bu PCB malzemesini verimli hale getirerek yüksek parlaklıkta LED ışık performansı sağlar. Üreticiler, kontrollü performansları nedeniyle yüksek yoğunluklu ara bağlantılarda veya HDi PCB'lerde FR4 PCB'ler kullanır.

Bottom Line:

Dolayısıyla, Alüminyum PCB'ler ve FR4 PCB'ler, imalattan montaj bileşenlerine, direnç düzeyine, güvenilirlik, kalınlık, kullanım vb. gibi hemen hemen her açıdan aşırı farklılıklara sahiptir. Bu farklılıklar, üreticilerin bu iki malzemeyi tüketici talebine göre kullanmasını sağlar. LED aydınlatma veya yüksek sıcaklık veya akıma eğilimli elektrikli cihazlar için PCB tasarlamak istiyorlarsa Alüminyum PCB'leri tercih ediyorlar. Yine de, düşük akım veya düşük voltaja maruz kalan diğer uygulamaların performansını artırmak için tasarlanmış PCB'ler için FR4 sınıfı malzeme kullanırlar.

Ayrıca, bu makale, farklı kalınlıklarda PCB'ler istiyorsanız, FR4 PCB'lerin en iyi seçim olduğunu vurgulamaktadır. Yine de, güçlü elektromanyetik kalkanlara ve ısı dağılımı için termal iletkenliğe sahip PCB'ler arıyorsanız, Alüminyum PCB'leri seçin. Bununla birlikte, PCB'ler gelişmiş koruma ile üst düzey, güvenilir ve kaliteli performans sunmadıkça maliyet önemli değildir.

Ancak bütçeniz kısıtlıysa, PCB'niz için bileşenleri ve malzemeleri karşılayabileceğiniz fiyata göre özelleştirebilirsiniz. Kalite önce gelir, ancak uygun fiyatlarla inanılmaz bir deneyim tatlı bir zevktir.  

Burada, ihtiyaçlarınızı verimli bir şekilde karşılayabilecek deneyimli üreticileri seçme ihtiyacı ortaya çıkıyor. Bu nedenle, cihazlarınız için uygun PCB malzemesini seçmenin yanı sıra, kaliteli ürünleri zamanında teslim eden güvenilir imalatçıları seçmek de çok önemlidir.

Umarım bu makale sizin için en iyisinin ne olduğuna karar vermenize yardımcı olur: Alüminyum PCB veya FR4 PCB.