Теплоотводящие печатные платы: производство и используемые материалы

Производство печатных плат является краеугольным камнем современной электроники, поскольку они служат основой для подавляющего большинства электронных устройств. Печатные платы обеспечивают структурированную и надёжную основу для размещения и соединения различных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, микросхемы и другие.

В процессе создания светодиодных осветительных приборов и другой электронной аппаратуры высокой мощности сегодня активно используются печатные платы с улучшенным отводом тепла (термопроводящие ПП). Эти компоненты широко распространены на глобальном рынке, причем продукция из Китая встречается особенно часто.

Структура теплоотводящих печатных плат

ПП с повышенной теплоотдачей, применяемые в области освещения, являются продуктом высокой точности и многослойной конструкции. Они состоят из следующих компонентов:

• Металлического основания для эффективного отвода тепла.


• Слоя диэлектрика, который разделяет металлическую подложку и проводящие элементы.


• Слоя медной фольги, который служит для создания проводников и соединений электронных компонентов.

В процессе изготовления на поверхность заготовки наносят рисунок схемы с использованием кислотоустойчивого лака. Затем через процесс химического травления или лазерной обработки удаляют лишние участки меди, формируя таким образом необходимые проводящие дорожки и контактные зоны для последующей установки электронных компонентов.

Материалы для печатных плат с улучшенной теплоотводящей способностью

Печатные платы на металлической подложке широко используются в различных электронных приборах. Металлическая пластина выступает в качестве основы такой платы. Выбор материала основания зависит от необходимых эксплуатационных характеристик. Обычно применяют алюминиевые сплавы:

• 1100 (в России его эквивалентом является сплав АД) — благодаря низкому содержанию примесей обладает отличной теплопроводностью (220 Вт/мК), гибкостью; минусами являются ограниченная механическая крепость и сложность в обработке контуров на печатной плате;


• 5052 (российский эквивалент — сплав АМг2.5) — часто выбирается из-за легкости обработки и доступной стоимости, несмотря на средний уровень теплопроводности около 140 Вт/мК;


• 6061 (в России соответствует сплаву АДЗЗ) — подходит для условий, требующих повышенную коррозийную устойчивость и большую механическую прочность. Однако стоит заметить более высокую цену по сравнению с другими алюминиевыми сплавами.

В случаях, когда нужна очень высокая теплопроводимость, используют медь как металлическое основание: её коэффициент теплопроводности достигает 390 Вт/мК. К минусам относят дороговизну и сложности в фрезеровке из-за значительной вязкости материала. Если же ставится задача достичь высоких параметров коррозийной стойкости и прочности конструкции, предпочтение отдаётся нержавеющей стали как базовому элементу для создания металлизированного основания.