PCB뉴스 - 세라믹 알루미나 기판이란 무엇입니까?

96% 알루미나 기판(Al2O3)은 우수한 내열성, 높은 기계적 강도, 내마모성 및 낮은 유전 손실로 인해 가장 널리 사용되는 세라믹 기판 중 하나입니다. 알루미나 기판의 표면은 매우 매끄럽고 다공성이 낮습니다. 96% 알루미늄 산화물 기판은 하이브리드 PCB 및 부품 기판과 같은 후막 응용 분야에 적합하거나 직접 구리 스퍼터링에 사용할 수 있습니다. 충분한 열전도율을 갖고 있기 때문에 PCB 뒷면의 방열판으로도 사용할 수 있습니다. 유전 특성으로 인해 고전력 및 고주파 애플리케이션에도 적합합니다.

산화알루미늄은 다음과 같은 많은 바람직한 특성을 갖고 있기 때문에 PCB에 널리 사용되는 선택입니다.

열전도율: 산화알루미늄의 열전도율은 15~50W/mK로 LED 및 IC와 같은 부품에서 열을 빠르게 방출합니다.

기계적 강도: 산화알루미늄은 파괴 강도가 뛰어납니다.

내화학성: 산화알루미늄은 화학물질에 대한 저항력이 있습니다.

내열성: 산화알루미늄은 내열성이 높으며, 녹는점은 96% 알루미나의 경우 1400°C, 99% 알루미나의 경우 1600°C입니다.

매끄러운 표면: 알루미나 기판은 표면이 매끄럽고 다공성이 낮습니다.

알루미늄 산화물 PCB는 LED 조명, 고주파 회로, 전력 전자 장치 및 광전지 기술을 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

알루미나 PCB는 다양한 순도로 제공되며 가장 일반적인 것은 75%, 96% 및 99% 알루미나 기판입니다. 순도가 높을수록 기판 표면이 매끄러워지고 외관이 치밀해지며 유전 손실이 낮아지지만 가격이 높아집니다.

세라믹 알루미나 기판 분류:

알루미나 함량에 따라 분류

고순도 알루미나 세라믹 기판: 알루미나 함량이 높고 전기 절연성과 열 전도성이 뛰어나 고급 전자 부품에 적합합니다.

저순도 알루미나 세라믹 기판: 알루미나 함량이 낮아 덜 까다로운 용도에 적합합니다.

생산 공정별로 분류

소결 알루미나 세라믹 기판: 고온 소결 공정을 통해 제조되며 경도와 강도가 높습니다.

졸겔 알루미나 세라믹 기판: 졸겔법으로 제조하여 고순도 필름을 얻을 수 있습니다.

표면 구조에 따라 분류

매끄러운 표면 기판: 평평한 표면으로 정밀 패키징 및 마이크로 전자공학 응용 분야에 적합합니다.

거친 표면 기판: 표면이 비교적 거칠기 때문에 접착 및 방열과 같은 용도에 적합합니다.

기능별로 분류

고열 전도성 알루미나 세라믹 기판: 우수한 방열 성능을 가지며 고전력 장치에 적합합니다.

고주파 알루미나 세라믹 기판: 유전 상수가 낮고 손실 특성이 낮은 고주파 회로에 적합합니다.

용도에 따라 분류

전자 패키징 기판: 집적 회로 및 반도체 패키징에 사용되어 전기 절연 및 방열 기능을 제공합니다.

LED 기판: LED 전구 포장에 사용되어 방열 및 안정성을 보장합니다.

전력 전자 기판: 전력 장치에 사용되어 열을 방출하고 장비의 안정적인 작동을 보장합니다.

알루미나 기판을 준비하는 방법에는 여러 가지가 있으며 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

소결 방법: 알루미나 기판은 보크사이트 또는 알루미늄 분말을 고온에서 소결하여 형성됩니다. 이 방법은 대규모 생산에 적합하지만 더 긴 고온 처리가 필요합니다.

화학 기상 증착(CVD): 화학 기상 증착 방법을 사용하여 기판 표면에 알루미늄 산화막의 균일한 층을 증착합니다. 이 방법은 필름 두께를 정확하게 제어할 수 있으며 고정밀도가 요구되는 용도에 적합합니다.

졸-겔법: 졸-겔법은 알루미나 기재를 제조하는데 사용되며, 전구체 용액의 열분해 반응을 통해 고순도 알루미나막을 형성한다. 이 방법은 고품질 필름을 생산하는 데 적합하지만 비용이 더 높습니다.

플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD): 플라즈마를 사용하여 화학 반응을 자극하여 알루미늄 산화막 층의 균일성과 접착력을 향상시키며 전자 부품의 표면 처리에 적합합니다.

알루미나 기판의 적용 분야

전자 부품 패키징: 알루미나 기판은 전자 부품 패키징, 특히 고출력 밀도 장치의 열 방출에서 중요한 역할을 합니다. 구성 요소의 과열을 방지하기 위해 구성 요소에서 발생하는 열을 효과적으로 전도할 수 있습니다.

광전자 장치: LED 및 레이저와 같은 광전자 장치에서 알루미나 기판은 구조적 지지를 제공할 뿐만 아니라 열을 발산하고 장치의 안정성과 수명을 향상시키는 지지 재료로 자주 사용됩니다.

센서 기술: 센서 분야에서 알루미나 기판의 적용은 특히 가스 센서, 압력 센서 및 기타 분야에서 널리 주목을 받고 있습니다. 우수한 내식성과 높은 안정성으로 알루미나 기판은 복잡한 환경에서 오랫동안 안정적일 수 있습니다일하다.

고주파 회로 및 마이크로파 기술: 알루미나 기판은 우수한 유전 특성으로 인해 고주파 회로 및 마이크로파 부품 제조에 널리 사용되며 회로의 안정성을 효과적으로 보장할 수 있습니다.

세라믹 알루미나 기판은 우수한 전기적, 열적, 기계적 특성으로 인해 많은 고급 전자 장치, 광전자 장비 및 센서 기술에서 없어서는 안 될 기본 재료가 되었습니다. 지속적인 기술 발전으로 세라믹 알루미나 기판의 종류와 용도도 지속적으로 확대되고 있으며, 특히 고주파수 및 고전력 분야에서 수요가 증가하고 있습니다.