Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων-με βάση το αλουμίνιο (MCPCB) αντιπροσωπεύουν μια εξειδικευμένη δομή πλακέτας κυκλώματος που χρησιμοποιεί ένα υλικό από κράμα αλουμινίου ως υπόστρωμα που διαχέει τη θερμότητα-. Αυτή η τεχνολογία εφαρμόστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960 σε στρατιωτικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό υψηλής ισχύος. Η βασική του καινοτομία έγκειται στην υιοθέτηση ενός μεταλλικού υποστρώματος που διαθέτει θερμική αγωγιμότητα σημαντικά υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών υλικών FR4. Σε μια τυπική διαμόρφωση, το στρώμα κυκλώματος πλαστικοποιείται στη βάση αλουμινίου μέσω ενός εξαιρετικά θερμικά αγώγιμου μονωτικού διηλεκτρικού στρώματος, σχηματίζοντας ένα σύνθετο υπόστρωμα που διευκολύνει ταυτόχρονα την ηλεκτρική διασύνδεση και την αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας. Καθώς οι ηλεκτρονικές συσκευές ισχύος τείνουν προς τη σμίκρυνση και την υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, η αξία των υποστρωμάτων-με βάση το αλουμίνιο στον τομέα της θερμικής διαχείρισης γίνεται ολοένα και πιο σημαντική.
Το πιο θεμελιώδες πλεονέκτημα των υποστρωμάτων με βάση-αλουμίνιο έγκειται στη διάσταση της θερμικής διαχείρισης. Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητάς τους κυμαίνεται από 1 έως 12 W/(m·K)-μια βελτίωση περίπου δεκαπλάσια σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υποστρώματα με βάση την εποξική-ρητίνη-. Αυτό το χαρακτηριστικό πηγάζει από τη συγκεκριμένη κρυσταλλική δομή του μετάλλου αλουμινίου, όπου η κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα επιτρέπει την εξαιρετικά αποδοτική μεταφορά θερμικής ενέργειας. Σε εφαρμογές δομοστοιχείων ισχύος, τα δεδομένα εμπειρικών δοκιμών καταδεικνύουν ότι υπό ίδιες συνθήκες λειτουργίας, τα υποστρώματα με βάση το αλουμίνιο-μπορούν να μειώσουν τη θερμοκρασία σύνδεσης του τσιπ κατά 30–45 βαθμούς, μειώνοντας έτσι αποτελεσματικά τη θερμική υποβάθμιση των ημιαγωγών υλικών.
Το υπόστρωμα από κράμα αλουμινίου προσδίδει στην πλακέτα κυκλώματος εξαιρετική δομική σταθερότητα. Η αντοχή σε εφελκυσμό του κράματος αλουμινίου 6061-T6 μπορεί να φτάσει τα 290 MPa και ο δείκτης ακαμψίας κάμψης είναι 4,7 φορές υψηλότερος από αυτόν του υλικού FR4. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο σε περιβάλλοντα που υπόκεινται σε κραδασμούς: οι δοκιμές ταχείας γήρανσης που πραγματοποιήθηκαν σε ηλεκτρονικές συσκευές αυτοκινήτου αποκάλυψαν ότι, υπό τυχαίες συνθήκες δόνησης που εκτείνονται σε φάσμα συχνοτήτων 10–2000 Hz, η πιθανότητα αστοχίας της άρθρωσης κόλλησης σε PCB με βάση το αλουμίνιο μειώνεται κατά 62%. Επιπλέον, το μεταλλικό υπόστρωμα μπορεί να διαδραματίσει διπλό ρόλο ως δομικό στοιχείο, επιτρέποντας τη λειτουργική ενσωμάτωση των ψυκτών και των βραχιόνων στήριξης σε εφαρμογές όπως οι βιομηχανικοί κινητήρες.
