ایلومینیم پی سی بی - گرمی کی کھپت کا ایک آسان پی سی بی

حصہ ایک: ایلومینیم پی سی بی کیا ہے؟

ایلومینیم سبسٹریٹ ایک قسم کا دھات پر مبنی تانبے سے ملبوس بورڈ ہے جس میں گرمی کی کھپت کی بہترین فعالیت ہے۔عام طور پر، ایک رخا بورڈ تین تہوں پر مشتمل ہوتا ہے: سرکٹ کی تہہ (تانبے کا ورق)، موصلیت کی تہہ، اور دھات کی تہہ۔اعلی درجے کی ایپلی کیشنز کے لیے، سرکٹ پرت، انسولیٹنگ پرت، ایلومینیم بیس، انسولیٹنگ پرت، اور سرکٹ پرت کے ڈھانچے کے ساتھ دو طرفہ ڈیزائن بھی ہیں۔ایپلی کیشنز کی ایک چھوٹی تعداد میں ملٹی لیئر بورڈز شامل ہوتے ہیں، جو عام ملٹی لیئر بورڈز کو انسولیٹنگ لیئرز اور ایلومینیم بیسز کے ساتھ جوڑ کر بنائے جا سکتے ہیں۔

سنگل سائیڈڈ ایلومینیم سبسٹریٹ: یہ کنڈکٹیو پیٹرن پرت کی ایک پرت، موصل مواد، اور ایلومینیم پلیٹ (سبسٹریٹ) پر مشتمل ہوتا ہے۔

دو طرفہ ایلومینیم سبسٹریٹ: اس میں کنڈکٹیو پیٹرن کی پرتوں کی دو پرتیں، انسولیٹنگ میٹریل، اور ایلومینیم پلیٹ (سبسٹریٹ) ایک ساتھ رکھی ہوئی ہیں۔

ملٹی لیئر پرنٹ شدہ ایلومینیم سرکٹ بورڈ: یہ ایک پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ہے جو کنڈکٹو پیٹرن لیئرز، انسولیٹنگ میٹریل، اور ایلومینیم پلیٹ (سبسٹریٹ) کی تین یا زیادہ پرتوں کو لیمینیٹ اور بانڈ کرکے بنایا جاتا ہے۔

سطح کے علاج کے طریقوں سے تقسیم:
گولڈ چڑھایا بورڈ (کیمیائی پتلا سونا، کیمیکل موٹا سونا، سلیکٹیو گولڈ چڑھانا)

حصہ دو: ایلومینیم سبسٹریٹ کام کرنے کا اصول

پاور ڈیوائسز سرکٹ پرت پر سطح پر نصب ہیں۔آپریشن کے دوران آلات کی طرف سے پیدا ہونے والی حرارت کو تیزی سے موصل پرت کے ذریعے دھات کی بیس پرت تک پہنچایا جاتا ہے، جو پھر گرمی کو ختم کر دیتی ہے، اور آلات کے لیے حرارت کی کھپت کو حاصل کرتی ہے۔

روایتی FR-4 کے مقابلے میں، ایلومینیم کے سبسٹریٹس تھرمل مزاحمت کو کم کر سکتے ہیں، جس سے وہ گرمی کے بہترین موصل بن سکتے ہیں۔موٹی فلم سیرامک ​​سرکٹس کے مقابلے میں، وہ اعلی میکانی خصوصیات بھی رکھتے ہیں.

مزید برآں، ایلومینیم سبسٹریٹس کے درج ذیل منفرد فوائد ہیں:
- RoHs کی ضروریات کی تعمیل
- SMT کے عمل میں بہتر موافقت
- ماڈیول آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کرنے، عمر بڑھانے، بجلی کی کثافت اور بھروسے کو بڑھانے کے لیے سرکٹ ڈیزائن میں تھرمل بازی کو مؤثر طریقے سے ہینڈل کرنا
- ہیٹ سنکس اور دیگر ہارڈ ویئر کی اسمبلی میں کمی، بشمول تھرمل انٹرفیس میٹریل، جس کے نتیجے میں پروڈکٹ کا حجم کم ہوتا ہے اور ہارڈ ویئر اور اسمبلی کے اخراجات کم ہوتے ہیں، اور پاور اور کنٹرول سرکٹس کا بہترین امتزاج
- بہتر مکینیکل استحکام کے لیے نازک سیرامک ​​سبسٹریٹس کی تبدیلی

تیسرا حصہ: ایلومینیم سبسٹریٹس کی ترکیب
1. سرکٹ کی تہہ
سرکٹ کی تہہ (عام طور پر الیکٹرولیٹک تانبے کے ورق کا استعمال کرتے ہوئے) پرنٹ شدہ سرکٹس بنانے کے لیے کھدائی جاتی ہے، جو اجزاء کی اسمبلی اور کنکشن کے لیے استعمال ہوتی ہے۔روایتی FR-4 کے مقابلے میں، ایک ہی موٹائی اور لائن کی چوڑائی کے ساتھ، ایلومینیم کے ذیلی ذخیرے زیادہ کرنٹ لے سکتے ہیں۔

2. موصلیت کی تہہ
موصلیت کی تہہ ایلومینیم سبسٹریٹس میں ایک کلیدی ٹیکنالوجی ہے، جو بنیادی طور پر چپکنے، موصلیت اور حرارت کی ترسیل کے لیے کام کرتی ہے۔ایلومینیم سبسٹریٹس کی غیر موصل پرت پاور ماڈیول ڈھانچے میں سب سے اہم تھرمل رکاوٹ ہے۔موصل پرت کی بہتر تھرمل چالکتا ڈیوائس کے آپریشن کے دوران پیدا ہونے والی حرارت کے پھیلاؤ میں سہولت فراہم کرتی ہے، جس سے آپریٹنگ درجہ حرارت کم ہوتا ہے، ماڈیول پاور لوڈ میں اضافہ ہوتا ہے، سائز کم ہوتا ہے، عمر میں توسیع ہوتی ہے اور زیادہ بجلی کی پیداوار ہوتی ہے۔

3. دھات کی بنیاد کی تہہ
انسولیٹنگ میٹل بیس کے لیے دھات کے انتخاب کا انحصار عوامل کے جامع غور و فکر پر ہوتا ہے جیسے کہ دھات کی بنیاد کے تھرمل توسیع کے گتانک، تھرمل چالکتا، طاقت، سختی، وزن، سطح کی حالت اور قیمت۔

حصہ چار: ایلومینیم سبسٹریٹس کے انتخاب کی وجوہات
1. حرارت کی کھپت
بہت سے دو طرفہ اور ملٹی لیئر بورڈز میں زیادہ کثافت اور طاقت ہوتی ہے، جس سے گرمی کی کھپت مشکل ہوتی ہے۔روایتی سبسٹریٹ مواد جیسے FR4 اور CEM3 گرمی کے ناقص موصل ہیں اور ان میں انٹر لیئر موصلیت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے گرمی کی ناکافی کھپت ہوتی ہے۔ایلومینیم سبسٹریٹس گرمی کی کھپت کے اس مسئلے کو حل کرتے ہیں۔

2. تھرمل توسیع
حرارتی پھیلاؤ اور سنکچن مادوں میں موروثی ہے، اور مختلف مادوں میں تھرمل توسیع کے مختلف گتانک ہوتے ہیں۔ایلومینیم پر مبنی طباعت شدہ بورڈز گرمی کی کھپت کے مسائل کو مؤثر طریقے سے حل کرتے ہیں، بورڈ کے اجزاء پر مختلف مواد کے تھرمل توسیع کے مسئلے کو کم کرتے ہیں، مجموعی طور پر استحکام اور وشوسنییتا کو بہتر بناتے ہیں، خاص طور پر ایس ایم ٹی (سرفیس ماؤنٹ ٹیکنالوجی) ایپلی کیشنز میں۔

3. جہتی استحکام
ایلومینیم پر مبنی طباعت شدہ بورڈ خاص طور پر موصل مواد کے طباعت شدہ بورڈز کے مقابلے طول و عرض کے لحاظ سے زیادہ مستحکم ہوتے ہیں۔ایلومینیم پر مبنی پرنٹ شدہ بورڈز یا ایلومینیم کور بورڈز کی جہتی تبدیلی، جو 30°C سے 140-150°C تک گرم ہوتی ہے، 2.5-3.0% ہے۔

4. دیگر وجوہات
ایلومینیم پر مبنی طباعت شدہ بورڈز شیلڈنگ اثرات رکھتے ہیں، ٹوٹنے والے سیرامک ​​سبسٹریٹس کو تبدیل کرتے ہیں، سطح پر چڑھنے والی ٹیکنالوجی کے لیے موزوں ہیں، پرنٹ شدہ بورڈز کے موثر علاقے کو کم کرتے ہیں، مصنوعات کی گرمی کی مزاحمت اور جسمانی خصوصیات کو بڑھانے کے لیے ہیٹ سنک جیسے اجزاء کو تبدیل کرتے ہیں، اور پیداواری لاگت اور مزدوری کو کم کرتے ہیں۔

حصہ پانچ: ایلومینیم سبسٹریٹس کی ایپلی کیشنز
1. آڈیو آلات: ان پٹ/آؤٹ پٹ ایمپلیفائر، متوازن امپلیفائر، آڈیو ایمپلیفائر، پری ایمپلیفائر، پاور ایمپلیفائر وغیرہ۔

2. بجلی کا سامان: سوئچنگ ریگولیٹرز، DC/AC کنورٹرز، SW ایڈجسٹرز وغیرہ۔

3. مواصلاتی الیکٹرانک آلات: ہائی فریکوئنسی ایمپلیفائر، فلٹر ڈیوائسز، ٹرانسمیشن سرکٹس وغیرہ۔

4. آفس آٹومیشن کا سامان: الیکٹرک موٹر ڈرائیور وغیرہ۔

5. آٹوموٹو: الیکٹرانک ریگولیٹرز، اگنیشن سسٹم، پاور کنٹرولرز وغیرہ۔

6. کمپیوٹرز: سی پی یو بورڈز، فلاپی ڈسک ڈرائیوز، پاور یونٹس وغیرہ۔

7. پاور ماڈیولز: انورٹرز، سالڈ سٹیٹ ریلے، ریکٹیفائر پل وغیرہ۔

8. لائٹنگ فکسچر: توانائی کی بچت کے لیمپ کے فروغ کے ساتھ، ایل ای ڈی لائٹس میں ایلومینیم پر مبنی سبسٹریٹس بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔