PCB用アルミナセラミック基板の種類

アルミナ（酸化アルミニウムとしても知られる）は、圧密や焼結法によってさまざまな形状に成形できる高度な耐火物であり、産業機器や医療機器の両方に有用である。

セラミックから金属へのフィードスルー、X線部品、電気ブッシングはすべて、その優れた機械的強度、耐薬品性、耐摩耗性、熱安定性、高誘電特性の恩恵を受けています。また、気密封止特性も良い選択となります。

94% アルミナ

アルミナセラミックは、卓越した電気絶縁体であり、最も広く使用されている先端セラミック材料の一つである。この特性により、アルミナセラミックは、ポンプ、自動車部品、医学研究、防衛用途、および釉薬用途（5%までの小さな割合でも、特定の装飾効果に望ましい石のような艶消し効果を付与することができる）に広く使用されている。

タビュラーアルミナは、焼成アルミナ粉末をシート状に焼結したものです。50%の引張強度を失うことなく、1650degC/3000degFまでの温度に耐えることができ、酸やアルカリ溶液に耐えることができる。

他のアドバンスト・セラミックスは、高い抵抗率や強度など、アルミナと同様の特性を有しているが、商業ベースでは競合するのに苦労している。BeOは毒性があり高価であるのに対し、BNは費用対効果は高いが熱伝導率がはるかに低い。しかし、アルミナには加工しやすく扱いやすいというもう一つの重要な利点がある。

99%アルミナ

99%アルミナは、優れた機械的、熱的、電気的特性を誇ります。摂氏1600度から1700度の温度に耐えることができ、強い耐酸性、耐アルカリ性を持ち、高圧条件下でも優れた性能を発揮します。さらに、この材料は、複雑な部品に機械加工または成形する際の厳しい表面仕上げと平坦度の要件を満たし、生体適合性/不活性基準により医療用途に適しています。さらに、その硬度/強度特性により、防弾セラミック用途にも適しています。

アルミナセラミックスは、優れた機械的特性を持つ複雑な部品を形成するために焼結または型押しすることができるアルミナ繊維で作られた繊維強化金属マトリックス複合材料として製造されることが多い。これらの複合材料は、切削工具、押出成形品、ノズル、ピストンエンジンや機械に見られる摩擦部品、オリンピックのアイススケートのブレードなどの用途で一般的に使用されています。

アルミナセラミックは、優れた絶縁耐力と熱伝導性を提供しますが、そのデリケートな性質から、損傷を避けるために慎重に取り扱う必要があります。用途に応じたアルミナセラミック材料を選択する際には、電力ニーズ、電圧仕様、温度条件を考慮し、予算と照らし合わせて評価し、これらの基準を最も満たすアルミナセラミックを選択してください。

99% Al2O3

アルミナ 96%（Al2O3）は、PCB用途で最も広く使用されているセラミック基板の一つで、卓越した熱伝導性、機械的強度、耐摩耗性を誇ります。さらに、この緻密なセラミックは気孔率が低いため、ハイブリッドPCB基板やコンポーネント基板などの厚膜用途や、直接銅スパッタリング用途に適しています。

99%アルミナ基板は、クロム、チタン、ナトリウムなどの様々な添加剤を使用したテープキャストまたはドライプレス工程で製造することができます。これらの添加物はセラミックの特性に影響を与え、熱伝導性、機械的強度、耐摩耗性、耐酸・アルカリ腐食性を高め、より高い性能を実現します。

アルミナ・セラミックスは、自動車の装甲として広く利用されてきた。アラミド繊維やダイニーマ繊維にアルミナセラミックスを貼り付ければ、金属材料よりも軽く、錆びにくく、放熱速度が速く、鋼鉄製装甲の2倍の保護性能を発揮する。残念ながら、防弾アルミナセラミックスには限界がある。38 mg/L以上の濃度で暴露すると、モルモットの肺気流の収縮を引き起こし、その結果、気道が制限されて体全体の空気の流れが悪くなり、肺活量が低下して肺機能が低下した。の吸入により、気道が収縮し、体内の空気の流れが制限された結果、気道が収縮し、その結果、呼吸気道の空気の流れが制限された。38 mg/Lに暴露したモルモットは、肺気流制限を引き起こした。しかし、0.38 mg/Lの濃度に暴露したモルモットは、肺気流の収縮を引き起こし、肺気流の制限を引き起こしたが、暴露による肺活量の減少によって示されるように、呼吸器系の制限につながる肺気流のうっ血を引き起こした；暴露は収縮をもたらしたが、熱放散のために8分以内に収縮を経験したため、0.38 mg/Lの吸入暴露後に肺気流の減少を引き起こした。38mg/Lの濃度は、肺気流収縮を引き起こした暴露後に豚を引き起こす吸入による収縮を引き起こした暴露吸入による収縮を引き起こしたが、防弾されていないことが判明した;吸入用量暴露は、2分以内に重度の収縮を引き起こした肺気流収縮を引き起こした数分以内に肺気流制限収縮を引き起こした暴露後に呼吸器収縮による肺気流減少を引き起こした48分以内に呼吸器収縮による肺気流減少を引き起こした暴露時に収縮による呼吸の減少を引き起こした1時間以上後に肺気流収縮による呼吸を引き起こしたインギンを引き起こした。

98% Al2O3

α-アルミナとも呼ばれるα-アルミナは、卓越した硬度と圧力や熱衝撃に対する耐性を誇り、半導体、プラズマエッチング部品、原子力グレードの絶縁体部品、その他の高電圧用途など、耐薬品性や耐プラズマ性を必要とする絶縁用途において信頼性の高い材料として選ばれています。一般的に半導体製造用途で使用されています。

コランダム・アルミナは、コランダム（ルビーやサファイア）に似た結晶構造を持つ、非常に硬く安定したアルミナである。切削工具のような高摩耗用途や、発電所のガスダクトのような高温用途のセラミック用途だけでなく、研磨材としても一般的に使用されている。

アルミナ粒子は、その表面に酸化アルミニウムの保護不動態化層を形成することで大気腐食に耐えることができ、金属が大気中の酸素と反応するのを防ぎます。アルマイト処理は、このバリアを強化する効果的な手段です。アルミナ粉塵はまた、侵食防止特性を有しており、石炭焚きボイラーや燃料パイプのライニング材として優れた材料となる。さらに、侵食に対して非常に耐性があるため、アルミナは理想的なライニング材となる。アルミナ粉塵は時間の経過とともに肺に損傷を与える可能性があるが、非溶媒特性による放射性標識26Al吸入試験のおかげで、作業員の肺から速やかに除去される。

96% Al2O3

電気絶縁96% Al2O3基板は、優れたコスト効率、耐摩耗性、熱伝導性、機械的強度特性により、厚膜エレクトロニクスやパワーモジュールに理想的な経済的オプションです。その誘電特性は、セラミックPCBにも適しています。

アルミナセラミックスの純度は、その性能と用途を考慮する上で極めて重要です。純度の高いセラミックほど、電子機器用途に適している傾向があり、耐食性と耐摩耗性が向上します。しかし、例外も存在します。85% 純アルミナでさえ、さまざまな用途に適していることがあります。

アルミナベースの製品は、るつぼ、耐火炉管、特殊耐摩耗材料などのセラミック部品の製造に広く使用されています。アルミナはまた、モリブデン、ニオブ、タンタルなどの金属の周囲のシール材としてもよく使用されます。アルミナは優れた耐薬品性を提供する一方で、ろう付けによってさまざまな産業機器のろう付け接続をより強固なものにします。ジルコニアアルミナセラミック（ZTA）は、純粋なALCと比較して優れた代替品として注目されています。しかし、表面の熱水老化に関連する懸念があり、時間の経過とともに性能に大きな影響を与える可能性があります。

97% Al2O3

この種のアルミナは、優れた熱伝導性、低膨張係数、耐薬品腐食性、耐熱衝撃性で知られている。熱衝撃にもよく耐えるため、この材料は、高レベルの電気絶縁を必要とする用途や製品の金属化工程に適した選択肢となる。

医療グレードのアルミナは、血液バルブの摩耗ノズルやガイド、軍人の防護服、密閉シール材などの医療用途にも理想的な材料です。圧縮強度、曲げ強度、気密性特性、および優れた圧縮-曲げ強度特性により、この材料はセラミック-金属フィードスルーやX線部品、電子顕微鏡、高真空装置での使用に優れています。

アルミナへの短期暴露は、眼や上気道への刺激につながる可能性があり、長期暴露は肺肥大、肺炎、線維症につながる可能性がある。さらに、中枢神経系に毒性があるため、ヒトや他の生物も同様に慎重に管理しなければならない。この化学物質については、HSDBが動物実験やその他の情報源から得た広範な毒性データを提供している。

95% Al2O3

アルミナ・セラミックスは硬くて耐久性があり、耐摩耗性に優れ、化学的に不活性なため高温の酸やアルカリに強く、優れた電気特性（低抵抗率）を持つため導体や誘電体用途に理想的な材料です。

このタイプのアルミナは、セラミック-金属フィードスルーおよびX線コンポーネントフィードスルー、溶接、熱処理および特殊るつぼ用途に使用される応力除去ビーズおよび絶縁体、溶接プロセス中に使用される応力除去ビーズ、ならびに特殊るつぼの製造に最適です。さらに、人間工学に基づいたボディーアーマー用途向けの二重曲率モノリシックタイルも、人間工学に基づいたボディーアーマーの使用法を改善するために、二重曲率モノリシックタイルで利用できる場合があります。

セラミックは卓越した耐摩耗性と耐侵食性を備え、多くの産業用途に適している。この材料で作られた医療用インプラントや防護服も大きな恩恵を受けている。さらに、耐熱衝撃性は最高2910F（1600C）に達します。さらに、緻密質（ムライト）と多孔質（コランダム）があり、製造工程が容易です。

94% Al2O3

アルミナセラミックスは非常に硬く、優れた電気的特性を持ち、摩耗、化学的攻撃、酸化、腐食に対して耐性がある一方、無孔質で緻密であるため、圧力センサー、スパッタリングターゲット、ベアリングコーティング、電子管やレーザー部品に適しています。また、熱膨張率が低いため、等方加圧成形が可能で、高密度成形時の結晶粒成長を抑制することができます。

この種類のアルミナの粉末原料は、ボーキサイト（自然界に存在するアルミニウムを豊富に含む粘土状の物質）から得られる。採掘後、バイエルプロセスと呼ばれる湿式化学苛性浸出プロセスで処理され、多くの用途に適した粉末アルミナが得られます。

アルミナは、一軸および等方圧プレス、射出成形、押出成形など、いくつかの製造技術によって製造することができる。一旦成形された完成部品は、精密研削／ラッピング／レーザー加工やその他の工程を経て仕上げられる。