嘉立创双面铜基板技术全解析:结构特性与应用优势深度剖析
更新时间:2025-11-08 21:21
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双面铜基板作为现代电子制造中的重要基础材料,在功率电子、LED照明、汽车电子等领域发挥着关键作用。
嘉立创凭借雄厚的技术实力和丰富的制造经验,在双面铜基板的研发与生产方面建立了行业领先地位。本文将从基本概念、结构特点、技术参数到应用场景,全面解析嘉立创双面铜基板的技术内涵。
一、双面铜基板的基本概念与结构组成
1.1 定义与基本特性
双面铜基板是一种特殊的金属基印制电路板,其核心特征是在基材两侧均覆有铜箔层,通过绝缘层实现电气隔离,同时利用金属基板优异的导热性能实现高效散热。嘉立创双面铜基板采用先进的材料和工艺,具有以下基本特性:
嘉立创双面铜基板基本参数表:
| 参数类别 | 标准规格 | 可选范围 | 测试标准 | 性能特点 |
|---|---|---|---|---|
| 基板材质 | 铝基/铜基 | 铝、铜、复合金属 | IPC-4101 | 高导热 |
| 绝缘层厚度 | 75μm | 50-200μm | UL94 V-0 | 高绝缘 |
| 铜箔厚度 | 35μm(1oz) | 12-210μm | IPC-4562 | 可定制 |
| 整体厚度 | 1.0mm | 0.5-3.0mm | IPC-6012 | 多样化 |
1.2 结构层次分析
嘉立创双面铜基板采用多层复合结构,每一层都具有特定的功能要求:
双面铜基板结构分层表:
| 结构层 | 材料组成 | 厚度范围 | 功能作用 | 工艺要求 |
|---|---|---|---|---|
| 上层铜箔 | 电解铜箔 | 12-210μm | 电路布线 | 精细蚀刻 |
| 绝缘层 | 环氧树脂+陶瓷粉 | 50-200μm | 电气绝缘 | 高导热性 |
| 金属基板 | 铝/铜合金 | 0.5-2.5mm | 散热支撑 | 高导热率 |
| 下层铜箔 | 电解铜箔 | 12-210μm | 电路布线 | 精细蚀刻 |
| 保护层 | 防氧化处理 | 5-10μm | 表面保护 | 耐腐蚀 |
二、技术参数与性能指标
2.1 导热性能参数
导热性能是双面铜基板的核心指标,嘉立创通过材料优化和工艺创新实现了卓越的导热效果:
导热性能参数对比表:
| 性能指标 | 普通FR-4板材 | 嘉立创双面铜基板 | 提升幅度 | 测试条件 |
|---|---|---|---|---|
| 导热系数 | 0.3W/m·K | 1.0-5.0W/m·K | 3-16倍 | 25℃ |
| 热阻值 | 15℃/W | 0.5-3.0℃/W | 降低80% | 1W功耗 |
| 最大工作温度 | 130℃ | 150-200℃ | 提升50% | 长期运行 |
| 热膨胀系数 | 15ppm/℃ | 8-12ppm/℃ | 改善40% | 20-100℃ |
2.2 电气性能指标
电气性能详细参数表:
| 电气参数 | 测试标准 | 性能指标 | 保证值 | 应用意义 |
|---|---|---|---|---|
| 绝缘电阻 | IPC-650 | ≥10^8MΩ | 10^9MΩ | 安全可靠 |
| 耐压强度 | UL796 | ≥3kV/mm | 4kV/mm | 高压应用 |
| 介电常数 | IPC-650 | 3.5-4.5 | 4.0 | 信号完整性 |
| 损耗因子 | IPC-650 | ≤0.02 | 0.015 | 高频应用 |
三、制造工艺与技术特色
3.1 核心工艺流程
嘉立创双面铜基板采用全自动生产线,确保工艺的一致性和稳定性:
主要工艺流程表:
| 工艺步骤 | 设备配置 | 工艺参数 | 质量控制点 | 技术特色 |
|---|---|---|---|---|
| 材料准备 | 自动裁切 | ±0.1mm精度 | 材料检验 | 百分百检测 |
| 钻孔加工 | 数控钻床 | 孔径≥0.3mm | 孔位精度 | 激光钻孔 |
| 图形转移 | LDI曝光 | 线宽/间距0.1mm | 对位精度 | 自动对位 |
| 电镀铜 | 垂直电镀 | 厚度均匀性≥90% | 孔铜厚度 | 脉冲电镀 |
| 表面处理 | 化金/喷锡 | 厚度控制±10% | 表面平整度 | 多种选择 |
3.2 特殊工艺技术
先进工艺技术应用表:
| 技术名称 | 技术原理 | 应用效果 | 技术难度 | 嘉立创水平 |
|---|---|---|---|---|
| 热压合工艺 | 高温高压结合 | 结合力提升 | 高 | 行业领先 |
| 激光钻孔 | 精密激光加工 | 微孔加工 | 高 | 精度0.05mm |
| 等离子处理 | 表面活化 | 结合力增强 | 中高 | 自主研发 |
| 选择性镀金 | 局部镀金 | 成本优化 | 中 | 成熟应用 |
四、产品系列与规格配置
4.1 标准产品系列
嘉立创提供多种规格的双面铜基板,满足不同应用需求:
标准产品系列配置表:
| 产品系列 | 基板材质 | 导热系数 | 厚度范围 | 主要应用 |
|---|---|---|---|---|
| 经济型 | 铝基 | 1.0-2.0W/m·K | 1.0-2.0mm | LED照明 |
| 标准型 | 铝基/铜基 | 2.0-3.0W/m·K | 1.0-3.0mm | 电源模块 |
| 高性能 | 铜基 | 3.0-5.0W/m·K | 1.5-3.0mm | 汽车电子 |
| 特种型 | 复合金属 | ≥5.0W/m·K | 定制 | 军工航天 |
4.2 定制化服务能力
定制化服务参数表:
| 定制项目 | 可定制范围 | 技术支撑 | 交付周期 | 最小订单 |
|---|---|---|---|---|
| 尺寸形状 | 任意尺寸 | CAD设计 | 5-7天 | 1㎡ |
| 厚度组合 | 0.5-5.0mm | 仿真分析 | 7-10天 | 1㎡ |
| 铜厚配置 | 0.5-6oz | 工艺验证 | 5-7天 | 1㎡ |
| 特殊工艺 | 多种选择 | 技术评估 | 10-15天 | 咨询 |
五、应用领域与案例分析
5.1 主要应用领域
各领域应用需求分析表:
| 应用领域 | 技术需求 | 嘉立创解决方案 | 性能要求 | 成功案例 |
|---|---|---|---|---|
| LED照明 | 高效散热 | 高导热铝基板 | 热阻<2℃/W | 百万级 |
| 电源模块 | 大电流承载 | 厚铜铜基板 | 电流>50A | 行业领先 |
| 汽车电子 | 高可靠性 | 汽车级认证 | -40~150℃ | 主流车企 |
| 工业控制 | 恶劣环境 | 增强型设计 | 耐振动冲击 | 广泛应用 |
5.2 典型应用案例
成功案例技术参数表:
| 案例名称 | 技术挑战 | 解决方案 | 实现效果 | 客户评价 |
|---|---|---|---|---|
| 大功率LED工矿灯 | 散热不足 | 2.0W导热板 | 寿命提升3倍 | 非常满意 |
| 新能源汽车充电桩 | 大电流高温 | 3oz铜厚设计 | 温升降低40% | 行业标杆 |
| 5G基站功放模块 | 高频散热 | 特种陶瓷填充 | 效率提升15% | 技术领先 |
| 工业变频器 | 环境恶劣 | 全密封结构 | 故障率降60% | 可靠稳定 |
六、质量保证与认证体系
6.1 质量管理体系
质量保证体系表:
| 体系类别 | 认证标准 | 覆盖范围 | 审核结果 | 有效期 |
|---|---|---|---|---|
| 质量体系 | ISO9001 | 全流程 | 零不符合项 | 3年 |
| 环境体系 | ISO14001 | 生产过程 | 优秀通过 | 3年 |
| 汽车电子 | IATF16949 | 汽车产品 | 完全符合 | 3年 |
| 产品安全 | UL认证 | 全部产品 | 认证通过 | 长期 |
6.2 检测与测试能力
质量检测项目表:
| 检测项目 | 检测方法 | 检测设备 | 检测标准 | 合格标准 |
|---|---|---|---|---|
| 导热性能 | 激光闪射法 | 导热仪 | ASTM E1461 | 符合规格 |
| 绝缘强度 | 耐压测试 | 高压测试仪 | IPC-650 | ≥额定值 |
| 尺寸精度 | 三坐标测量 | 影像测量仪 | IPC-6012 | ±0.05mm |
| 可焊性 | 润湿平衡 | 可焊性测试仪 | IPC-J-STD-003 | 完全润湿 |
七、技术发展趋势与创新方向
7.1 技术发展路线
技术发展路线规划表:
| 技术方向 | 当前水平 | 短期目标(2025) | 长期规划(2030) | 研发投入 |
|---|---|---|---|---|
| 导热性能 | 5W/m·K | 8W/m·K | 15W/m·K | 持续增加 |
| 集成化 | 二维结构 | 三维封装 | 系统集成 | 重点投入 |
| 轻薄化 | 0.5mm | 0.3mm | 0.1mm | 技术攻关 |
| 智能化 | 基础制造 | 智能监测 | 自诊断功能 | 创新研发 |
7.2 材料创新进展
新材料研发进度表:
| 材料类型 | 研发阶段 | 性能特点 | 应用前景 | 产业化进度 |
|---|---|---|---|---|
| 纳米复合 | 小试 | 导热10W/m·K | 高端电子 | 2024年 |
| 碳基材料 | 中试 | 轻量化50% | 航空航天 | 2025年 |
| 柔性基板 | 量产 | 可弯曲 | 穿戴设备 | 已应用 |
| 生物降解 | 研发 | 环保 | 绿色电子 | 2026年 |
结语
嘉立创双面铜基板以其优异的热管理性能、可靠的电气特性和灵活的设计适应性,已经成为功率电子和高温应用领域的首选解决方案。通过持续的技术创新和严格的质量控制,嘉立创为客户提供从标准产品到完全定制化的全方位服务。
随着电子设备向高性能、小型化方向发展,双面铜基板的技术重要性日益凸显。嘉立创将继续加大研发投入,推动双面铜基板技术向更高导热、更薄厚度、更优性能的方向发展,为全球电子制造业提供强有力的技术支持。
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