アルミニウム基板が FR-4 より優れている理由について疑問をお持ちですか?
アルミ基板は加工性に優れ、冷間・熱間曲げ、切断、穴あけなどの加工が可能で、様々な形状・サイズの基板を製造できます。FR4基板は、ひび割れ、剥離などの問題が発生しやすく、加工も困難です。そのため、アルミ基板はLED照明、車載電子機器、電源などの高性能電子製品によく使用されます。
もちろん、アルミ基板にも欠点はあります。金属基板であるため、アルミ基板は価格が高く、一般的にFR4よりもはるかに高価です。さらに、アルミ基板は一般的な電子機器のピンと接合しにくいため、メタライゼーションなどの特殊な処理が必要となり、製造コストが増加します。さらに、アルミ基板の絶縁層にも、信号伝送品質に影響を与えずに放熱性能を確保するために、特殊な処理が必要です。
価格の違いに加えて、性能と適用範囲の面でもアルミニウム PCB と FR4 の間にはいくつかの違いがあります。
まず、アルミ基板は放熱性に優れており、回路基板から発生する熱を効果的に素早く放散できます。そのため、アルミ基板はLEDライトやパワーモジュールなどの高出力・高密度回路設計に最適です。一方、FR4の放熱性能は比較的低く、低出力回路設計に適しています。
第二に、アルミ基板の電流容量は大きく、高周波・大電流回路に適しています。高出力回路設計では、電流によって発熱が発生しますが、アルミ基板の高い熱伝導性と優れた放熱性能により、効果的に熱を放散し、回路の信頼性と安定性を確保します。FR4の電流容量は比較的小さいため、高出力・高周波回路設計には適していません。
さらに、アルミ基板はFR4よりも耐震性に優れ、機械的衝撃や振動にもより強く、自動車、鉄道などの電子回路設計分野でも広く利用されています。また、アルミ基板は優れた耐電磁干渉性能も備えており、電磁波を効果的に遮断し、回路干渉を低減します。
一般的に、アルミ基板はFR4よりも放熱性能、電流容量、耐震性能、耐電磁干渉性に優れており、高出力、高密度、高周波の回路設計に適しています。FR4は、携帯電話、ノートパソコン、その他の民生用電子機器などの一般的な電子回路設計に適しています。アルミ基板の価格は一般的に高くなりますが、需要の高い回路設計においては、アルミ基板の選択は非常に重要なステップとなります。
まとめると、アルミPCBとFR4はそれぞれ異なる種類の回路用途に適しており、それぞれ長所と短所があります。回路基板の材料を選択する際には、具体的な用途シナリオと要件に応じて様々な要素を比較検討し、最適な材料を選択する必要があります。
投稿日時: 2023年11月30日
