アルミニウム-ベースのプリント基板（MCPCB）は、アルミニウム合金材料を熱放散基板として利用する特殊な回路基板構造です。-この技術は 1960 年代に初めて高出力軍事用電子機器内に適用されました。-その中心的な革新は、従来の FR4 材料よりも大幅に高い熱伝導率を持つ金属基板の採用にあります。一般的な構成では、回路層は熱伝導性の高い絶縁誘電体層を介してアルミニウムベースに積層され、電気的相互接続と効率的な熱放散を同時に促進する複合基板を形成します。パワー エレクトロニクス デバイスが小型化と高出力密度に向かう傾向にあるため、熱管理の分野におけるアルミニウム ベースの基板の価値がますます顕著になってきています。{8}
アルミニウム{0}ベースの基板の最も基本的な利点は、熱管理の側面にあります。熱伝導率の範囲は 1 ～ 12 W/(m・K)-で、従来のエポキシ-樹脂-ベースの基板と比較して約 10 倍向上しています。この特性はアルミニウム金属の特定の結晶構造に由来しており、結晶格子内の自由電子の移動により高効率の熱エネルギーの伝達が可能になります。パワーモジュールの用途では、同一の動作条件下で、アルミニウム-ベースの基板がチップのジャンクション温度を30〜45度低下させ、それによって半導体材料の熱劣化を効果的に軽減できることが経験的テストデータによって実証されています。
アルミニウム合金基板により、回路基板に優れた構造的安定性が与えられます。 6061-T6 アルミニウム合金の引張強度は 290 MPa に達し、曲げ剛性指数は FR4 材料の 4.7 倍です。この特性は、振動の影響を受ける環境では特に重要です。車載電子機器に対して実施された加速老化試験により、10 ～ 2000 Hz の周波数スペクトルにわたるランダムな振動条件下では、アルミニウム ベースの PCB のはんだ接合部の破損の確率が 62% 減少することが明らかになりました。さらに、金属基板は構造コンポーネントとして二重の役割を果たすことができ、産業用モータードライブなどの用途でヒートシンクと取り付けブラケットの機能統合を可能にします。
