T/CPCA 022-2026 铝基刚性印制板通用规范

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团 体 标 准

T/CPCA 022—2026 T/GZEMIA 002—2026

铝基刚性印制板通用规范

General specifications for aluminum‑based printed circuit boards

2026‑01‑13 发布 2026‑02‑13 实施

中 国 电 子 电 路 行 业 协 会赣州市电子制造行业协会中 国 标 准 出 版 社



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出 版

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目 次

前言 Ⅲ

引言 Ⅳ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 产品分类及分级 2

4. 1 按性能等级分类 2

4. 2 按导热性能分级 3

4. 3 导热绝缘层耐电压性能分级 3

4. 4 按结构类型分类 4

5 产品要求 6

5. 1 材料要求 6

5. 2 外观要求 6

5. 3 尺寸要求 8

5. 4 性能要求 11

6 试验方法 14

6. 1 外观及尺寸检验 14

6. 2 性能试验方法 14

7 检验规则 16

7. 1 检验分类 16

7. 2 试验条件 16

7. 3 鉴定检验(型式检验) 17

7. 4 质量一致性检验 18

8 标志 、包装 、运输和贮存 20

8. 1 产品标志 20

8. 2 包装 20

8. 3 运输 20

8. 4 贮存 21

附录 A(资料性) 铝基印制电路板分类与推荐应用 22

附录 B(规范性) 铝基印制电路板成品耐高压测试流程和试验方法 24

附录 C(规范性) 铝面氧化层厚度 、表面能(达因值)及粗糙度测试方法 27

附录 D(规范性) 阻焊油墨光学性能(CIELab 色度值和反射率)测试方法 29

参考文献 30

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前 言

本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

本文件由赣州市电子制造行业协会提出 。

本文件由中国电子电路行业协会标准化工作委员会和赣州市电子制造行业协会共同归口 。

本文件负责起草单位:江西鸿宇电路科技有限公司 、信丰迅捷兴电路科技有限公司 、江西强达电路科技有限公司 、信丰福昌发电子有限公司 、赣州科翔电子科技有限公司 、江西技研新阳电子有限公司 。

本文件参与起草单位:信丰县市场监督管理局 、信丰县工业和信息化局 、龙南鼎泰电子科技有限公司 、昆山大洋电路板有限公司 、江西旭昇电子股份有限公司 、诚亿电子(嘉兴)有限公司 、江苏苏杭电子有限公司 、江西红板科技股份有限公司 、赣州金顺科技有限公司 、赣州市超跃科技股份有限公司 、赣州中盛隆电子有限公司 、江西鑫金晖智能科技有限公司 、江西智联印制电路板数转中心有限公司 、龙南骏亚精密电路有限公司 、龙南领德实业有限公司 、信丰骏达电子科技有限公司 、上海印制电路行业协会 。

本文件主要起草人:蒋赛龙 、韩俊 、华安意 、陈定成 、谢强国 、廖根望 。

本文件参与起草人:王敬永 、朱再杰 、周洪根 、周结根 、杨存杰 、郭达文 、肖世翔 、陈水灵 、宋赟 、吕良月 、张芳萍 、钟芳芳 、曾琼琼 、何立发 、赖生余 、吴广荣 、吴英 、邹黎明 、黄伟 、朱宏宇 、陈媛 。

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引 言

铝基印制电路板是一种由铝基 、铝基覆铜板制造而成的特殊印制电路板 。其典型结构由下至上依次为铝材 、绝缘导热层和铜箔电路层 。对于双面和多层结构 ,则通过绝缘层和导电通路(如电镀孔)实现层间互连 。其核心优势在于利用金属铝基优异的导热性 ,将电子元器件在工作时产生的热量迅速传导出去,从而有效降低设备的工作温度和功率损耗,提升可靠性和使用寿命 。

当前 ,铝基印制电路板的技术和应用发展迅速 ,产品结构从单面发展到双面 、多层 ,应用领域从单 一的 LED 照明扩展到更为复杂和严苛的工业 、汽车和通信领域 。这种发展对铝基印制电路板的性能提出了更高的要求 ,例如更高的导热效率 、更强的耐电压能力 、更可靠的长期工作稳定性(尤其是在高温环境下)、更精密的尺寸控制以及更一致的外观质量 。

然而 ,现有的印制电路板标准体系主要针对以有机树脂(如环氧玻璃布)为基材的 PCB,未能完全覆盖铝基印制电路板的特殊要求 。例如:

——铝基本身的合金牌号 、力学性能 、表面状态对成品 PCB 的最终性能有决定性影响;

——绝缘层的导热系数是衡量铝基印制电路板性能的核心指标,其与耐热性(Tg、Td、MOT)的协同关系决定了产品在高温下的可靠性;

——铝基的表面处理(如阳极氧化)对提高绝缘性能 、增强与绝缘层的结合力至关重要 ,但缺乏统 一的工艺和验收标准;

—— 在某些应用中(如 LED),对阻焊油墨的颜色(以 CIELab 色度值表征)和光反射率有严格要求 ,以保证光效和颜色的一致性,这也是现有通用标准所忽略的 。

为了规范市场,引导技术进步,促进产业健康发展,制定一部专门针对铝基印制电路板的通用技术规范显得尤为必要和紧迫 。本文件旨在建立一套科学 、合理 、全面的技术要求和评价体系,为铝基印制电路板的设计 、生产 、检验和应用提供统一依据 。

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铝基刚性印制板通用规范

1 范围

本文件规定了单面 、双面及多层铝基印制电路板的产品分类及分级 、产品要求检验规则以及标志 、包装 、运输和贮存,描述了相应的试验方法 。

本文件适用于需要高散热性能的电子设备应用领域 ,如固态照明 、电源转换模块 、电机驱动与控制 、汽车电子系统 、大功率半导体模块 、通信基站设备等 。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2423. 2 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 B:高温

GB/T 2423. 56 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fh:宽带随机振动和导则

GB/T 3880. 1 一般工业用铝及铝合金板 、带材 第 1 部分:一般要求

GB/T 4677—2002 印制板测试方法

GB/T 5169. 16 电工电子产品着火危险试验 第 16 部分:试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验方法GB/T 5230 印制板用电解铜箔

GB/T 9286—2021 色漆和清漆 划格试验

GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验

GB/T 16474 变形铝及铝合金牌号表示方法

GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求

GB/T 36476 印制电路用金属基覆铜箔层压板通用规范

T/CPCA 009—2022 电子电路术语

T/CPCA 6041—2014 高亮度 LED 用印制电路板

3 术语和定义

T/CPCA 009—2022 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

3. 1

铝基印制电路板 aluminum‑based printed circuit board

以铝或铝合金板为衬底的印制电路板 。

3. 2

铝材 aluminum material

在铝基印制电路板结构中起主要支撑和散热作用的金属基板 ,通常由特定牌号的铝或铝合金制成 ,其牌号遵循 GB/T 16474 规定 。

注: 铝基印制板常用的铝材有 1060、3003、5052、6061 等 。

3. 3

导热绝缘层 thermal conductive insulating layer

位于铝基和导电铜箔之间,起电气绝缘和热量传导作用的关键功能层 。

1

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注: 通常由高导热填料(如氧化铝 、氮化铝 、氮化硼等)与高分子树脂(如环氧树脂)混合构成 。其厚度 、导热系数和介电强度是铝基印制电路板的核心性能指标 。

3. 4

铝面氧化处理 aluminum surface oxidation treatment

在铝基进入层压工序前,对其表面进行的一种化学或电化学处理工艺 。

注: 该处理旨在生成一层致密 、均匀 、具有一定绝缘性能的氧化膜(主要是 Al₂O ₃),有效防止铝基与绝缘层树脂在压合过程中发生不期望的化学反应,并显著提高绝缘层与铝基的结合力 。

3. 5

达因值 Dyne Level

衡量铝基(经处理后)表面润湿性的物理量,通常用达因/厘米(dyne/cm)或毫牛/米(mN/m)表示 。

注: 它反映了液体(如绝缘层树脂)在该表面铺展的能力 。较高的达因值有利于获得更强的表面结合力 。该值通常使用一系列已知表面张力的达因笔进行测试 。

3. 6

油墨 CIELab 值 ink CIELab value

采用 CIELab 颜色空间表示的阻焊油墨固化后的颜色坐标 。

注: Lab 值是颜色量化管理的工具,用于精确控制和检验油墨颜色的一致性 。

L:表示明度,从 0(黑)到 100(白)。

a:表示红/绿颜色分量,正值为红色,负值为绿色 。

b:表示黄/蓝颜色分量,正值为黄色,负值为蓝色 。

3. 7

颜色差异 color difference

ΔEb

在 CIELab 色空间中,两个颜色点之间的欧几里得距离 。

注: 用于量化两种颜色在视觉上的差异程度 。ΔEb 值越小,表示颜色越接近 。

3. 8

油墨反射率 ink reflectance

物体表面反射的辐射通量与入射到该表面的总辐射通量之比,通常以百分数(%)表示 。

注: 对 于 铝 基 印 制 电 路 板 ,特 指 阻 焊 油 墨 表 面 在 特 定 波 长 或 波 段(如 可 见 光 范 围)对 光 的 反 射 能 力 。 高 反 射 率 是LED 用铝基印制电路板的一项重要光学性能要求 。

3. 9

无感划伤 touchless scratch

外观上仅见痕迹,手指尖垂直轻划划痕处无停顿 、无凹凸感 。

3. 10

有感划伤 touchable scratch

外观上可看到凹陷,手指尖垂直轻划划痕处有明显停顿 、凹凸感 。

3. 11

成品耐压测试

评估铝基印制电路板成品的导体(线路/焊盘)与铝基材之间绝缘性能的非破坏性安全测试 。

注: 其主要目的是验证该绝缘系统在施加规定高电压时 ,抵抗层间介质击穿 、防止沿板边发生爬电或电弧闪络的能力,涵盖了材料本身 、边缘绝缘及空气间隙的复合绝缘性能 。

4 产品分类及分级

4. 1 按性能等级分类

根据铝基印制电路板的性能 、可靠性及适用领域的差异,将其分为三个等级,如表 1 所示 。除非需方

2

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在订货文件或技术协议中另有规定,宜采用等级 2 作为默认供货等级 。

表 1 性能等级

等级

等级名称

等级 1

一般电子产品

等级 2

耐用电子产品

等级 3

高可靠性电子产品

注: 各性能等级的详细技术要求及终端应用推荐指南见附录 A。

4. 2 按导热性能分级

导热绝缘层的导热系数和热阻是决定铝基印制电路板散热能力的核心因素,需方应根据产品的导热设计需求 ,在图纸或订单中指定所需的导热等级和热阻要求 。依据 GB/T 36476 导热绝缘层的导热系数要求,铝基印制电路板的导热系数等级应符合表 2 的规定 。

表 2 导热系数等级

等级代号

导热系数 λ/[W/(m·K)]

典型应用参考

A 级别

λ≤1 .0

低功率 LED 照明,消费类电子产品

B 级别

1.0<λ≤1 .5

通用 LED 照明 、对散热要求不高的电源模块

C 级别

1.5<λ≤2 .0

中功率 LED、通用型开关电源 、汽车 LED 前照灯

D 级别

2.0<λ≤3 .0

大功率 LED、汽车电子 、工业电源

E 级别

3.0<λ≤5 .0

高功率密度模块 、特种照明

F 级别

>5 .0(由供需双方商定)

极高功率密度应用,如激光 、特种军工

导热系数的测试方法应符合 ASTM D5470 测试方法 。

导热系数的标称值和实测值应符合 GB/T 36476 的规定 。制造商应在产品规格书中明确其产品的导热系数 。

表中“典型应用参考 ”仅供材料选用参考,具体应用根据实际的应用场所经过评估验证后选择 。

单位面积的热阻 ,可根据需求的导热系数 、绝缘厚度 、面积换算而得 ,换算公式为热阻 R = 厚度 L/(导热系数 k×面积 A),热阻单位为 K ·m²/W

4. 3 导热绝缘层耐电压性能分级

耐电压性能是衡量铝基印制电路板电气绝缘可靠性的关键指标 。依据 GB/T 36476 中耐电压要求 ,铝基印制电路板导热绝缘层耐电压性能等级应符合表 3 的规定 。

表 3 导热绝缘层耐电压性能等级

单位为千伏

等级代号

介电击穿电压

(DC)

介电击穿电压

(AC)

典型应用场景

V1

V2

≥2 .0

≥4 .0

≥1 .5

≥3 .0

低压直流应用,如 5 V/12 V/24 V 系统

大多数通用工业应用,交流市电输入(110 V/220 V)的电源产品

V3

≥6 .0

≥4 .5

对绝缘要求较高的应用 ,如需要满足增强绝缘或双重绝缘安规要求的产品

3

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表 3 导热绝缘层耐电压性能等级(续)

单位为千伏

等级代号

介电击穿电压

(DC)

介电击穿电压

(AC)

典型应用场景

V4

≥8 .0

≥6 .0

高压功率模块,如电动汽车逆变器 、高压电源等

V5

≥8 .0 或双方协议

≥6 .0 或双方协议

特殊高压应用 ,具体数值 、测试条件(如 DC 测试)和判定标准由供需双方协商确定

此处的介电击穿电压为材料固有属性 ,在产品设计中 ,实际工作电压与绝缘层所需耐压之间需保留足够的安全余量,通常应符合相关安规标准对材料的绝缘 、附加绝缘或增强绝缘的爬电距离和电气间隙要求

4. 4 按结构类型分类

根据电路层的数量和结构,铝基印制电路板可分为以下几种类型 。

a) 单面铝基印制电路板 。

结构 a:1+Al。

结构说明:铝基+导热绝缘层+铜箔电路层 。这是最常见 、最简单的铝基印制电路板结构 ,如

图 1 所示 。

b) 双面单侧铝基印制电路板 。

结构 b:2+Al。

结构说明:电路层+绝缘层+电路层+导热绝缘层+铝基,如图 2 所示 。

c) 双面夹芯铝基印制电路板 。

结构 c:1+Al+1。

结构说明:电路层+导热绝缘层+铝基+导热绝缘层+电路层,如图 3 所示 。

d) 多层铝基印制电路板 。

1) 结构 d:N+Al。

结构说明:将两层或多层电路层压合在铝基上,层与层之间用半固化片和导热绝缘层隔开,铝基在单侧,如图 4 所示 。

2) 结构 e:N+Al+N 。

结构说明:先对铝基进行钻孔和孔内绝缘填充处理 ,再将两层或多层电路层压合与铝基 一起压合 ,层与层之间用半固化片和导热绝缘层隔开 ,顶层和底层电路通过金属化孔(PTH)实现电气连接,铝基在层间,如图 5 所示 。

阻焊层Cu

导热绝缘层

Al

图 1 单层铝基印制电路板 1+Al

4

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阻焊层

Cu

绝缘层 绝缘层

Cu

导热绝缘层

Al

图 2 单侧双层铝基印制电路板 2+Al

阻焊层

Al 孔 Al

阻焊层

导热绝缘层

导热绝缘层

图 3 夹芯双层铝基印制电路板 1+Al+1

阻焊层Cu

绝缘层

Cu

Cu

绝缘层

Cu

导热绝缘层

Al

绝缘层

图 4 多层单侧铝基印制电路板 N+Al

阻焊层Cu

绝缘层

Cu

导热绝缘层Al

导热绝缘层

Cu

绝缘层

Cu

阻焊层

图 5 多层夹芯铝基印制电路板 N+Al+N

5

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5 产品要求

5. 1 材料要求

5. 1. 1 铝材

铝材选用由供需双方商定,并在订货合同或技术协议中注明,技术要求应符合 GB/T 3880. 1 的规定。

5. 1. 2 导热绝缘层

铝基印制电路板电路层所用的导热绝缘层应符合 GB/T 36476 的规定 。需方有特殊要求时 ,由供需双方协商确定 ,并在订货合同或技术协议中注明 。为确保选材符合产品设计与可靠性要求 ,需方宜在采购前要求供方提供完整的技术数据表(TDS),作为评估与选材的依据 。

5. 1. 3 铜箔

铝基印制电路板电路层所用的铜箔应符合 GB/T 5230 的规定 。

5. 1. 4 铝基覆铜板

铝基覆铜板应符合 GB/T 36476 的规定 。 当需方有特殊要求时 ,应由供需双方协商确定 ,并在订货合同或技术协议中予以注明 。为确保选材符合产品设计与可靠性要求,需方宜在采购前要求供方提供完整的技术数据表(TDS),作为评估与选材的依据 。

5. 1. 5 阻焊油墨

铝基印制电路板所用的阻焊油墨应由供需双方协商确定,并在订货合同或技术协议中注明 。基本要求如下:

a) 阻焊油墨应具备良好的耐热性 、绝缘性 、附着力和耐化学性;

b) 阻焊油墨的颜色应符合设计文件规定,且同一批次产品颜色应保持一致;

c) 对于有光学性能要求的应用,应根据供需双方约定的规格检测其 CIELab 色度值和反射率;

d) 阻焊油墨固化后应达到 UL94 V-0 阻燃等级 。

5. 1. 6 字符与标记油墨

铝基印制电路板表面层所用的字符与标记油墨应由供需双方协商确定,并在订货合同或技术协议中注明 。基本要求如下:

a) 字符油墨颜色应符合设计要求,固化后附着牢固,字迹清晰 、完整;

b) 字符油墨不应对阻焊层造成不良影响,且能经受后续组装过程中的清洗和热冲击 。

5. 1. 7 表面处理

铝基印制电路板最终表面处理,应由供需双方根据产品的应用环境 、可焊性要求 、存储寿命及成本等因素协商确定,并在订货合同或技术协议中注明 。

5. 2 外观要求

5. 2. 1 通则

外观质量按 T/CPCA 6041—2014 中5. 7 外观的相关要求检验 ,并满足以下针对铝基印制电路板的

6

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特殊要求 。需方有特殊要求时,由供需双方协商确定 。铝基印制电路板外观补充要求见 5. 2. 2~5 . 2. 9。

5. 2. 2 铝面划伤/压痕

5. 2. 2. 1 定义:铝基印制电路板铝面(尤其是裸露的背面)因机械作用产生的线状沟槽或凹坑 。

5. 2. 2. 2 允收标准:

a) 1 级:划伤深度≤0 . 05 mm,长度≤25 mm,总面积≤10 mm² , 数量每面≤5 处;压痕深度≤0 . 05 mm,长度≤25 mm,总面积≤10 mm² , 数量每面≤5 处,压痕不允许穿透或导体暴露;

b) 2 级 :无 感 划 伤 可 接 受 ,有 感 划 伤 深 度 ≤0 . 025 mm ,长 度 ≤10 mm ,总 面 积 ≤5 mm² , 数 量 每 面≤3 处 。压痕深度≤0 . 05 mm,长度≤10 mm,总面积≤4 mm² , 数量每面≤3 处,压痕不应有穿透或导体暴露;

c) 3 级:不准许有任何可目视的划伤和表面不平的压痕 。

5. 2. 3 绝缘层异物、气泡

5. 2. 3. 1 定义:绝缘层内部包裹的非规定物质(如纤维 、尘埃)或气体空腔 。

5. 2. 3. 2 允收标准:

a) 1 级/2 级:异物/气泡最大尺寸不大于 0 . 2 mm,且不桥接两个导体 ,不使导体间距小于最小设计要求,不影响电气性能即可接受 。

b) 3 级:不准许有任何可目视的异物或气泡 。

5. 2. 4 分层、起泡

5. 2. 4. 1 定义:基板材料(铜箔 、绝缘层 、铝基之间)发生局部或层状分离 。

5. 2. 4. 2 允收标准(所有等级):在任何加工阶段或成品上,不准许出现任何尺寸的分层或起泡 。

5. 2. 5 孔内或板边缘毛刺

5. 2. 5. 1 定义:外形加工后,铝基印制电路板边缘产生的尖锐 、突起的金属残留 。

5. 2. 5. 2 允收标准:

a) 1 级:毛刺长度不超过 0 . 15 mm;

b) 2 级:毛刺长度不超过 0 . 10 mm,触摸无明显割手感;

c) 3 级:不准许存在任何可见或可能脱落的金属毛刺 。

5. 2. 6 铝面腐蚀

5. 2. 6. 1 定义:铝面因化学或电化学反应产生的斑点 、锈迹或明显的颜色异常 。

5. 2. 6. 2 允收标准:所有等级均拒收 。铝基印制电路板铝面应保持其阳极氧化膜的完整性,不准许有任何腐蚀 、斑点 、锈迹 。

5. 2. 7 铝面发白

5. 2. 7. 1 定义:铝面阳极致密性不佳导致后续加工过程中产生白色印迹,阳极层无明显破坏的颜色异常区域 。

5. 2. 7. 2 允收标准:

a) 1 级:铝面阳极无明显破坏,铝面发白≤铝面总面积的 30% ;

b) 2 级:铝面阳极无明显破坏,无明显异色,铝面发白≤铝面总面积的 10% ;

c) 3 级:不准许 。

7

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5. 2. 8 导线宽度减小/缺口/针孔/凹坑

5. 2. 8. 1 定义:导线宽度因蚀刻过度 、划伤等原因造成的局部变窄 。

5. 2. 8. 2 允收标准:

a) 1 级:宽度减小不超过原始设计宽度的 30% ;

b) 2 级:宽度减小不超过原始设计宽度的 20% ;

c) 3 级:宽度减小不超过原始设计宽度的 10% 。

在任何情况下,减小后的宽度应能满足电流承载和阻抗要求 。

5. 2. 9 导线宽度变大/残铜/凸铜

允收标准:

a) 1 级:宽度变大不超过原始设计宽度的 30% ;

b) 2 级:宽度变大不超过原始设计宽度的 20% ;

c) 3 级:宽度变大不超过原始设计宽度的 10% 。

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  • 本文由 发表于 2026年3月8日 11:46:16
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