ในอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูง ความถี่สูง และสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเป็นบรรทัดฐาน แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทั่วไปมักจะขาดประสิทธิภาพ อลูมินา (Al2โอ3) PCB เซรามิกกลายเป็นทางเลือกที่เหนือกว่า โดยมีคุณสมบัติทางความร้อน ไฟฟ้า และทางกลที่ยอดเยี่ยม ด้วยองค์ประกอบของอลูมินา 96% พื้นผิวเซรามิกเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ไฟ LED ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์
เซรามิกอลูมินา 96% เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ PCB และบรรจุภัณฑ์เซรามิก เนื่องมาจากประสิทธิภาพที่สมดุลและความคุ้มค่า คุณสมบัติเด่นได้แก่:
ความอเนกประสงค์ของอลูมินา PCB ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในสาขาเฉพาะทาง:
มีการใช้วิธีการหลักสองวิธีในการทำให้พื้นผิวอลูมินาเป็นโลหะ:
การตกแต่งพื้นผิว เช่น ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) หรือหน้ากากบัดกรีที่ทำจากแก้ว ช่วยเพิ่มความทนทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยกำมะถัน
| คุณสมบัติ | ค่า | หน่วย |
|---|---|---|
| การนำความร้อน (25°C) | 22 | W/ม·เค |
| ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (1MHz) | 9.8 | - |
| ความแข็งแรงของแรงดัดงอ | 400 | MPa |
| ซีทีอี (RT–500°C) | 6.82 | ส่วนในล้านส่วน/°C |
| อุณหภูมิในการทำงานสูงสุด | 350 | องศาเซลเซียส |
แม้ว่า PCB อลูมินาจะมีความคล้ายคลึงกับบอร์ด FR4 แบบดั้งเดิม แต่นักออกแบบจะต้องคำนึงถึง:
แม้ว่า PCB อลูมินาจะมีราคาแพงกว่า FR4 แต่ก็มีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวเลือกแกนโลหะ (เช่น IMS) ในการออกแบบแบบรวม ด้วยการขจัดอุปสรรคด้านความร้อนของชั้นอิเล็กทริกใน PCB ที่มีแกนโลหะ อลูมินาจึงมีความต้านทานความร้อนโดยรวมลดลง แม้ว่าจะมีการนำไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยก็ตาม
สำหรับโครงการที่คำนึงถึงต้นทุน การลดขนาดบอร์ดให้เหลือน้อยที่สุดและใช้ประโยชน์จากโอกาสในการบูรณาการ (เช่น ส่วนประกอบแบบฝัง) สามารถชดเชยค่าใช้จ่ายด้านวัสดุได้
