알루미늄 산화물 PCB는 전자 제품의 열 관리를 향상시킵니다.

고온, 고주파수, 가혹한 환경이 일반적인 산업 분야에서 기존 인쇄 회로 기판(PCB)은 종종 기대에 미치지 못합니다. 알루미나(Al ₂ O ₃ ) 세라믹 PCB는 뛰어난 열적, 전기적, 기계적 특성을 제공하며 우수한 대안으로 부상했습니다. 96% 알루미나로 구성된 이 세라믹 기판은 LED 조명에서 의료 기기에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 점점 더 많이 채택되고 있습니다.

알루미나 96% 세라믹은 균형 잡힌 성능과 비용 효율성으로 인해 세라믹 PCB 및 패키징에 가장 널리 사용되는 재료입니다. 주목할 만한 특성은 다음과 같습니다.

• 열 관리: 22–24 W/mK의 열 전도성을 가진 알루미나는 열을 효율적으로 발산하거나 균일한 가열을 가능하게 하여 전력 전자 장치 및 고휘도 LED에 매우 중요합니다.
• 고주파수 호환성: 낮은 유전 상수(1MHz에서 9.8)와 최소한의 유전 손실은 RF 및 마이크로파 응용 분야에서 신호 무결성을 보장합니다.
• 기계적 견고성: 400MPa의 굴곡 강도와 거의 0%의 흡수율(0%)은 거친 환경과 밀폐형 패키징에 이상적입니다.
• 열적 안정성: 350°C까지 작동하며 낮은 열팽창 계수(6–8 ppm/°C)로 솔더 조인트 스트레스를 줄입니다.

알루미나 PCB의 다재다능함은 다음과 같은 특수 분야에서 사용을 가능하게 합니다.

• LED 조명: 높은 반사율(94%)과 열 발산은 광도와 수명을 향상시킵니다.
• 의료 전자 장치: 생체 적합성과 신뢰성은 이식형 및 진단 장치에 대한 엄격한 안전 표준을 충족합니다.
• 전력 전자 장치: 모터 드라이브 및 전력 변환기에서 높은 전류 밀도를 처리합니다.
• 항공 우주 및 자동차: 진동, 열 사이클 및 부식성 환경을 견딥니다.

알루미나 기판을 금속화하는 데 두 가지 주요 방법이 사용됩니다.

• 후막 인쇄: 은(Ag) 페이스트를 사용하여 다층 설계 및 고온 응용 분야에 적합합니다.
• 직접 도금 구리(DPC): 구리(Cu)를 전기 도금하여 우수한 전도성을 제공하며 고전력 및 고주파수 회로에 선호됩니다.

ENIG(무전해 니켈 침지 금) 또는 유리 기반 솔더 마스크와 같은 표면 마감은 특히 황이 풍부한 환경에서 내구성을 더욱 향상시킵니다.

알루미나 PCB는 기존 FR4 기판과 유사하지만 설계자는 다음 사항을 고려해야 합니다.

• 열팽창 불일치: 균열을 방지하기 위해 부착된 구성 요소에 호환 가능한 재료를 사용하십시오.
• 레이어 제한: 표준 프로세스는 최대 4개의 레이어를 지원하지만 고급 기술을 사용하면 더 많은 레이어를 허용할 수 있습니다.
• 패널 크기: 일반적인 생산 패널은 최대 180 × 180mm(7 × 7인치)입니다.

알루미나 PCB는 FR4보다 비싸지만 통합 설계에서 금속 코어 대안(예: IMS)보다 성능이 뛰어납니다. 금속 코어 PCB의 유전체 층의 열 장벽을 제거함으로써 알루미나는 적당한 전도성에도 불구하고 전체 열 저항을 낮춥니다.

비용에 민감한 프로젝트의 경우 보드 크기를 최소화하고 통합 기회(예: 내장형 구성 요소)를 활용하면 재료 비용을 상쇄할 수 있습니다.