Arten von Substraten aus Aluminiumoxidkeramik für Leiterplatten

Aluminiumoxid (auch bekannt als Aluminiumoxid) ist ein hochentwickeltes Feuerfestmaterial, das durch Verfestigungs- und Sinterverfahren in verschiedene Formen gebracht werden kann, wodurch es sowohl in industriellen als auch in medizinischen Geräten Verwendung findet.

Keramik-Metall-Durchführungen, Röntgenkomponenten und elektrische Durchführungen profitieren von ihrer überlegenen mechanischen Festigkeit, ihrer Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit, ihrer thermischen Stabilität und ihren hohen dielektrischen Eigenschaften. Auch ihre hermetischen Eigenschaften machen sie zu einer guten Wahl.

94% Tonerde

Aluminiumoxid-Keramik ist ein hervorragender elektrischer Isolator und eines der am häufigsten verwendeten modernen keramischen Materialien, das ein hohes Maß an elektrischer Isolierung bietet und gleichzeitig sehr verschleiß- und korrosionsbeständig ist. Aufgrund dieser Eigenschaft wird Aluminiumoxid-Keramik häufig in Pumpen, Automobilkomponenten, medizinischen Forschungsstudien, Verteidigungsanwendungen sowie in Glasuren verwendet (selbst geringe Anteile von bis zu 5% können steinartige, matte Effekte erzeugen, die für bestimmte dekorative Zwecke wünschenswert sind).

Tafelkorund wird durch Sintern von kalziniertem Tonerdepulver zu Platten hergestellt. Es bietet eine hervorragende thermische Stabilität, Festigkeit und chemische Beständigkeit - es kann Temperaturen von bis zu 1650 Grad Celsius standhalten, ohne 50% seiner Zugfestigkeit zu verlieren, und ist säure- und laugenbeständig.

Andere Hochleistungskeramiken weisen ähnliche Eigenschaften wie Aluminiumoxid auf, einschließlich hoher Widerstandsfähigkeit und Festigkeit, haben jedoch Schwierigkeiten, auf kommerzieller Basis zu konkurrieren. BeO ist giftig und teuer, während BN kostengünstiger ist, aber eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist - Aluminiumoxid bietet jedoch einen weiteren wichtigen Vorteil: Es ist leicht zu verarbeiten und zu bearbeiten.

99% Tonerde

99%-Aluminiumoxid zeichnet sich durch hervorragende mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften aus. Es kann Temperaturen von 1600 bis 1700 Grad Celsius standhalten, ist säure- und alkalibeständig und kann auch unter hohem Druck eingesetzt werden. Darüber hinaus erfüllt dieses Material strenge Anforderungen an die Oberflächengüte und Ebenheit bei der maschinellen Bearbeitung oder der Formung komplexer Komponenten. Aufgrund der Kriterien für Biokompatibilität und Inertheit eignet es sich für medizinische Anwendungen; außerdem ist es aufgrund seiner Härte-/Festigkeitseigenschaften gut für kugelsichere Keramikanwendungen geeignet.

Aluminiumoxidkeramiken werden häufig als faserverstärkte Metallmatrix-Verbundwerkstoffe mit Aluminiumoxidfasern hergestellt, die gesintert oder gepresst werden können, um komplexe Bauteile mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften zu bilden. Diese Verbundwerkstoffe werden häufig in Anwendungen wie Schneidwerkzeugen, Strangpressprofilen und Düsen sowie in Reibungsteilen von Kolbenmotoren oder Maschinen und in olympischen Schlittschuhkufen eingesetzt.

Aluminiumoxid-Keramik bietet eine hervorragende Durchschlagfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit; ihre empfindliche Beschaffenheit erfordert jedoch eine sorgfältige Handhabung, um Schäden zu vermeiden. Bei der Auswahl eines Aluminiumoxid-Keramikmaterials für Ihre Anwendung sollten Sie den Leistungsbedarf, die Spannungsspezifikationen und die Temperaturbedingungen berücksichtigen und diese dann mit Ihrem Budget abgleichen, um eine Aluminiumoxid-Keramik auszuwählen, die diese Kriterien am besten erfüllt.

99% Al2O3

Aluminiumoxid 96% (Al2O3) ist eines der am häufigsten verwendeten keramischen Substrate für Leiterplattenanwendungen und zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, mechanische Festigkeit und Abriebfestigkeit aus. Darüber hinaus weist diese dichte Keramik eine geringe Porosität auf, so dass sie sich für Dickschichtanwendungen wie Hybrid-Leiterplatten und Komponentensubstrate sowie für die direkte Kupferzerstäubung eignet.

99%-Aluminiumoxid-Substrate können durch Bandgießen oder Trockenpressen hergestellt werden, wobei verschiedene Zusätze wie Chrom, Titan und Natrium zu den beliebtesten gehören. Diese Zusätze wirken sich auf die Eigenschaften der Keramik aus und erhöhen die Wärmeleitfähigkeit, die mechanische Festigkeit, die Abriebfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Laugen, um die Leistung zu steigern.

Aluminiumoxid-Keramik wird in großem Umfang als Panzerung für Fahrzeuge verwendet. Wenn sie mit einem Aramid- oder Dyneema-Gewebe verbunden sind, bieten Aluminiumoxidkeramiken einen doppelt so hohen Schutz wie Stahlpanzerungen und sind gleichzeitig leichter, rosten weniger leicht und haben eine schnellere Wärmeableitung als Metallmaterialien. Leider sind Aluminiumoxidkeramiken zwar nicht kugelsicher, haben aber auch ihre Grenzen; eine Exposition bei Konzentrationen über 0.38 mg/L verursachte bei Meerschweinchen eine Verengung des Lungenluftstroms, was zu einer Verengung der Atemwege führte, die den Luftstrom durch den Körper verringerte, was wiederum zu einer verringerten Lungenkapazität führte, was wiederum zu einer verringerten Lungenfunktion führte, was wiederum zu einer Verengung der Atemwege führte, was wiederum zu einer Atemwegsverengung führte, da Meerschweinchen, die eine Verengung des Luftstroms erfuhren, durch Inhalation eine Verengung der Atemwege, die den Luftstrom in ihrem Körper verengten, was zu einer Verengung der Atemwege führte, was wiederum zu einer Einschränkung des Luftstroms in den Atemwegen aufgrund der im Vergleich zu Stahl begrenzten Wärmeableitungsrate führte, was zu einer Verengung des pulmonalen Luftstroms innerhalb von 12 Minuten bei einer Exposition von 0.38 mg/L führte bei Meerschweinchen zu einer Verengung des pulmonalen Luftstroms. Meerschweinchen, die Konzentrationen von 0,38 mg/L ausgesetzt waren, verursachten jedoch eine Verengung des pulmonalen Luftstroms und verursachten eine Einschränkung des pulmonalen Luftstroms, was zu einer Einschränkung des Atmungssystems führte, wie durch die verringerte Lungenkapazität durch die Exposition gezeigt wurde; obwohl die Exposition zu einer Verengung führte, da sie innerhalb von 8 Minuten aufgrund der Wärmeableitung eine Verengung erfuhren, verursachte die Verringerung des pulmonalen Luftstroms nach Inhalationsexposition bei 0.38 mg/L-Konzentration verursachte eine Verengung des pulmonalen Luftstroms, die bei Schweinen nach der Exposition durch Inhalation verursacht wurde; die Inhalationsdosis-Exposition verursachte eine starke Verengung innerhalb von 2 Minuten, was zu einer Verengung des pulmonalen Luftstroms innerhalb von Minuten führte, was zu einer Verringerung des pulmonalen Luftstroms nach der Exposition führte, was zu einer Verringerung des pulmonalen Luftstroms führte, wenn sie exponiert wurden, was zu einer verringerten Atmung aufgrund der Verengung über 1 Stunde später führte, was zu einer Atmung aufgrund der Verengung des pulmonalen Luftstroms führte.

98% Al2O3

Alpha-Aluminiumoxid, auch als Alpha-Aluminiumoxid bezeichnet, zeichnet sich durch eine hervorragende Härte und Beständigkeit gegen Druck und Temperaturschock aus und ist damit ein zuverlässiges Material für Anwendungen, die eine chemische und plasmabeständige Isolierung erfordern, wie z. B. Halbleiter, Plasmaätzkomponenten, nukleare Isolierkomponenten und andere Hochspannungsanwendungen. Es wird typischerweise in der Halbleiterfertigung eingesetzt.

Korund-Aluminiumoxid ist eine extrem harte und stabile Form von Aluminiumoxid mit einer dem Korund (Rubin und Saphir) ähnlichen Kristallstruktur. Es wird häufig als Schleifmittel und für keramische Anwendungen mit hohem Verschleiß, wie Schneidwerkzeuge, sowie für Hochtemperaturanwendungen, wie Gasleitungen in Kraftwerken, verwendet.

Tonerdepartikel können der atmosphärischen Korrosion widerstehen, indem sie auf ihrer Oberfläche eine schützende Passivierungsschicht aus Aluminiumoxid bilden, die verhindert, dass Metalle mit Luftsauerstoff reagieren; das Eloxieren ist ein wirksames Mittel zur Verstärkung dieser Barriere. Aluminiumoxidstaub hat auch erosionshemmende Eigenschaften und ist ein ausgezeichnetes Material für die Auskleidung von kohlebefeuerten Kesseln oder Brennstoffleitungen; außerdem ist es sehr erosionsbeständig, was Aluminiumoxid zu einem idealen Auskleidungsmaterial macht. Aluminiumoxidstaub kann im Laufe der Zeit Lungenschäden verursachen, wird aber dank der lösungsmittelfreien Eigenschaften von radioaktiv markiertem 26Al bei Inhalationsstudien schnell genug aus den Lungen der Arbeiter entfernt.

96% Al2O3

Elektrisch isolierte 96% Al2O3-Substrate sind aufgrund ihrer ausgezeichneten Kosteneffizienz, Abriebfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und mechanischen Festigkeit eine wirtschaftliche Option, die sich ideal für Dickschichtelektronik oder Leistungsmodule eignet. Aufgrund ihrer dielektrischen Eigenschaften eignen sie sich auch für keramische Leiterplatten.

Der Reinheitsgrad von Aluminiumoxid-Keramik ist entscheidend für ihre Leistung und Anwendungen. Keramiken mit höherem Reinheitsgrad eignen sich in der Regel besser für elektronische Anwendungen und bieten eine bessere Korrosions- und Verschleißfestigkeit; es gibt jedoch auch Ausnahmen: Manchmal ist sogar reines Aluminiumoxid 85% für verschiedene Anwendungen geeignet.

Produkte auf Aluminiumoxidbasis finden breite Anwendung bei der Herstellung von keramischen Komponenten wie Tiegeln, feuerfesten Ofenrohren und speziellen verschleißfesten Materialien. Aluminiumoxid wird auch häufig als Dichtungsmaterial um Metalle wie Molybdän, Niob und Tantal herum verwendet - es bietet eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, während es Hartlötverbindungen für verschiedene Industrieausrüstungen viel stärker macht - es hat auch eine gute Wärmeleitfähigkeit und ist auch als gewöhnliche Aluminiumoxidkeramik (oder "gewöhnliches ALC") bekannt. Zirkoniumoxidkeramik (ZTA) wird als die bessere Alternative zu reinem ALC angepriesen; es kann jedoch Bedenken hinsichtlich der hydrothermalen Alterung der Oberfläche geben, die die Leistung im Laufe der Zeit erheblich beeinträchtigen könnte.

97% Al2O3

Diese Art von Aluminiumoxid ist bekannt für seine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, seinen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, seine Beständigkeit gegen chemische Korrosion und seine Temperaturwechselbeständigkeit. Da es auch Wärmeschocks gut widersteht, ist dieses Material eine gute Wahl für Anwendungen, die ein hohes Maß an elektrischer Isolierung erfordern, sowie für Produktmetallisierungsverfahren.

Aluminiumoxid in medizinischer Qualität ist auch ein ideales Material für medizinische Anwendungen, einschließlich Verschleißdüsen und Führungen für Blutventile, Schutzwesten für Militärpersonal und hermetische Dichtungen. Aufgrund seiner Druck- und Biegefestigkeit, seiner hermetischen Eigenschaften sowie seiner ausgezeichneten Druck- und Biegefestigkeit eignet sich dieses Material hervorragend für Keramik-Metall-Durchführungen sowie für den Einsatz in Röntgenkomponenten, Elektronenmikroskopen und Hochvakuumgeräten.

Eine kurzfristige Exposition gegenüber Aluminiumoxid kann zu Reizungen der Augen und der oberen Atemwege führen, während eine längere Exposition zu Lungenhypertrophie, Lungenentzündung und Fibrose führen kann; außerdem ist es toxisch für das zentrale Nervensystem und muss daher von Menschen und anderen Lebewesen gleichermaßen vorsichtig gehandhabt werden. Für diese Chemikalie stellt die HSDB umfangreiche toxikologische Daten aus Labortierversuchen sowie aus anderen Quellen zur Verfügung.

95% Al2O3

Aluminiumoxidkeramik ist ein hartes und dauerhaftes Material mit hervorragender Abriebfestigkeit, chemisch inerten Eigenschaften, die es gegen Säuren und Laugen bei hohen Temperaturen beständig machen, und guten elektrischen Eigenschaften (niedriger spezifischer Widerstand), die es ideal für leitende und dielektrische Anwendungen machen.

Diese Art von Aluminiumoxid eignet sich ideal für die Herstellung von Keramik-Metall-Durchführungen und Durchführungen für Röntgenkomponenten, Spannungsentlastungsperlen und Isolatoren, die beim Schweißen, bei der Wärmebehandlung und in speziellen Tiegeln verwendet werden, sowie für Spannungsentlastungsperlen, die bei Schweißprozessen verwendet werden, und für spezielle Tiegel. Darüber hinaus können monolithische Fliesen mit doppelter Krümmung für ergonomische Körperschutzanwendungen auch in Form von monolithischen Fliesen mit doppelter Krümmung für verbesserte ergonomische Körperschutzanwendungen erhältlich sein.

Keramik bietet eine außergewöhnliche Abrieb- und Erosionsbeständigkeit und eignet sich daher für viele industrielle Anwendungen. Medizinische Implantate und Körperpanzerungen aus diesem Material sind ebenfalls von großem Nutzen. Darüber hinaus erreicht seine Temperaturwechselbeständigkeit Temperaturen von bis zu 1600°C (2910F). Außerdem ist es sowohl in dichter (Mullit) als auch in poröser Form (Korund) erhältlich, was die Herstellung erleichtert.

94% Al2O3

Aluminiumoxidkeramiken sind sehr hart und besitzen hervorragende elektrische Eigenschaften. Sie sind abriebfest, chemisch beständig, oxidations- und korrosionsbeständig und gleichzeitig porenfrei und dicht, so dass sie sich für Drucksensoren, Sputtertargets, Lagerbeschichtungen und Komponenten von Elektronenröhren und Lasern eignen. Ihre geringe Wärmeausdehnung ermöglicht isostatisches Pressen, wodurch das Kornwachstum bei hochdichten Formgebungsverfahren begrenzt wird.

Das Pulver für diese Tonerdesorte wird aus Bauxit gewonnen, einem aluminiumreichen, tonähnlichen Material, das überall in der Natur vorkommt. Nach dem Abbau und der Verarbeitung in einem nasschemischen Laugenverfahren, dem so genannten Bayer-Verfahren, wird Aluminiumoxid in Pulverform hergestellt, das für zahlreiche Anwendungen geeignet ist.

Aluminiumoxid kann durch verschiedene Fertigungsverfahren hergestellt werden, darunter uniaxiales und isostatisches Pressen, Spritzgießen und Strangpressen. Nach der Formgebung können die fertigen Komponenten durch Präzisionsschleifen/Läppen/Laserbearbeitung und andere Verfahren fertiggestellt werden.