氧化铝 PCB 是一种使用氧化铝作为 PCB 基板材料的陶瓷 PCB。它是最受欢迎且最便宜的常见陶瓷 PCB，包括氧化铝、氮化铝、氧化铍和碳化硅。氧化铝 PCB 最广泛用于预计操作环境具有腐蚀性或高温的地方。根据所用氧化铝的纯度，有三种类型的氧化铝 PCB 板。它们是 -

96% 氧化铝 PCB - 它是三种变体中最受欢迎的。它的晶粒尺寸较小，有助于保持其高导热性、良好的化学韧性和结构完整性。它之所以受欢迎，是因为它的可用性和性价比可以说是三种变体中最高的。它的颜色是明显的白色。

99% 氧化铝 PCB - 它们具有更高纯度的氧化铝陶瓷。99% 铝 PCB 的晶粒尺寸低于 96% 氧化铝，因此大多数热性能和机械性能都比 96% 氧化铝好得多。它不像其他两种变体那样广泛使用，因为它比 96% 氧化铝 PCB 更昂贵，只需多花一点钱就可以使用 99.5% 氧化铝，这是一种优质陶瓷。99% 的铝 PCB 板呈浅米色。

99.6 氧化铝 PCB - 它是三种 PCB 变体中最纯净的一种。它的晶粒尺寸最小，因此其机械、化学和电气性能优于其他两种变体。它是三种变体中最昂贵的一种，用于非常专业的应用。99.6% 的氧化铝 PCB 具有浓密的米色。

氧化铝 PCB 的一些特性包括：

热稳定性 – 这种 PCB 在极端温度下性能几乎不变，短时间内可在高达 300°C 和低至 -55°C 的温度下运行。

热导率 – 氧化铝的热导率非常高。其热导率范围为 18 至 30 W/mK，具体范围因所用氧化铝 PCB 板的批次和类型而异。相比之下，大多数通用 PCB 中使用的普通 FR4 的热导率为 0.25 W/mK，昂贵的高速介电材料 Isola Tachyon 100G 的热导率为 0.42 W/mK，而普通 金属芯PCB 热导率为 1 W/mK 至 9 W/mK 

吸水率 – 氧化铝 PCB 的吸水率为 0%。氧化铝的孔隙率极低，因此其表面不透水，这也有助于其抗腐蚀能力。相比之下，FR-4 的吸水率约为 0.1% 至 0.2%。

机械强度 – 氧化铝陶瓷 PCB 具有 300 MPa 至 450 MPa 的抗压强度，与 FR-4 的强制强度相似。对于机械强度而言，300 Mpa 是一个令人印象深刻的数字。 

密度 - 基质非常致密。它们的密度为 3.6 克/厘米³ 到3.9 根据铝 PCB 的变体，密度为 g/cm³。相比之下，FR-4 的密度为 1.8 g/cm³，约为氧化铝 PCB 板的一半。 

化学惰性 – 氧化铝 PCB 板可耐受多种溶剂，无论是碱性、酸性还是有机溶剂。PCB 也不易在长时间内腐蚀。 

介电常数 – 陶瓷 PCB 的介电常数范围为 9 到 10，相当高。相比之下，FR4 的介电常数约为 4 到 4.6，而 Isola Tachyon 100G 的介电常数为 3.02。高介电常数意味着 PCB 基板的电能存储更高。

耗散因数 – 氧化铝 PCB 的耗散因数 (Df) 为 0.0001 至 0.001，具体取决于氧化铝的类型和信号的频率。氧化铝 PCB 的耗散因数极低，也低于大多数 PCB 基板材料。相比之下，FR4 的耗散因数为 0.015 至 0.025，而 Isola Tachyon 100G 的 Df 为 0.0025 至 0.0035。

氧化铝 PCB 具有许多优点，使其成为行业中的热门选择。 其中一些优点包括：

高导热性 - 氧化铝 PCB 是大多数 PCB 中导热率最高的 PCB 之一。高导热率可实现高且均匀的散热。高功率和 LED PCB 需要高导热率，因为 PCB 在运行时会产生高热量。

高热稳定性 - 氧化铝 PCB 的热膨胀率较低，即使在相当高的温度下也能提供尺寸稳定性。高热稳定性也意味着在不同温度下连接可靠。如果 PCB 需要在高温环境下运行，则需要高热稳定性。

支持多层和复杂电路 - 金属芯 PCB 等硬质基板的 PCB 通常不支持多层或复杂电路，或者如果使用，会降低 PCB 的热性能。另一方面，氧化铝 PCB 支持多层，可以支持复杂电路。

高耐腐蚀性 - 氧化铝 PCB 具有很强的耐腐蚀和耐化学品性能，吸水率基本为 0%。其惰性使其在较长时间内可靠且稳定。

高介电常数 -氧化铝 PCB 具有高介电常数，这是高功率应用所必需的。如果将单独的层用作电源层，则高介电常数 PCB 基板可充当去耦电容器，从而降低电源网络中的噪声。高介电常数还可以减少相邻迹线之间的串扰。

极端条件下的稳定性能 - 它们因在极其恶劣的环境下仍能保持机械和电气性能而闻名。

环保 - 氧化铝 PCB 甚至大多数陶瓷 PCB 通常被认为是环保的。氧化铝是铝的氧化物，无毒无害，处理后不会造成太多污染，而且可以回收利用。

所有陶瓷 PCB 基板中最便宜的 - 氧化铝 PCB 是市场上最便宜且最广泛使用的陶瓷 PCB。

氧化铝 PCB 的缺点是有限的，这些 PCB 的一些局限性是 -

成本 - 虽然铝 PCB 可能是最便宜的陶瓷材料，但它比 FR-4 PCB 贵得多。

生产难度大- 生产氧化铝印刷电路板需要极高的温度，需要额外的特殊设备才能生产，这导致成本高昂。

生产数量有限- 氧化铝 PCB 需要氧化铝陶瓷，这种材料不像 FR-4 或 Rodgers PCB 基板等专用层压板那样常见。供应有限且制造困难，使得陶瓷 PCB 的大规模生产相当困难。这也限制了氧化铝 PCB 的规模经济效益。

更好的陶瓷 PCB 的可用性- 虽然氧化铝 PCB 是最便宜的陶瓷 PCB，但这些 PCB 的性能也不如其他更昂贵的陶瓷材料，如氮化铝。例如，氧化铝的热导率为 30 W/mK，这似乎很高，而氮化铝的陶瓷 PCB 热导率约为 170 W/mK

LED PCB - LED 是高发热元件。每个大功率 LED 的功耗为 1 瓦至 20 瓦，会产生大量热量，需要将其散发出去，否则 LED 的整体寿命和性能会下降。 

高功率 PCB - 高功率 PCB 使用氧化铝来处理高功率交流和直流电源。高功率应用需要出色的散热性、高介电绝缘性和高工作温度。氧化铝 PCB 在逆变器和交流主电源开关板中非常常见。

汽车 PCB - 汽车 PCB 采用陶瓷 PCB，因为其在高温下坚固可靠。发动机控制单元和发动机检查传感器等模块需要承受高振动、高温和机械冲击，同时保持最高的可靠性标准， 

射频/微波应用 - 陶瓷 PCB 因其极低的耗散因数和出色的信号完整性特性而被广泛用于微波和无线电波应用。一些工业用无线网络设备也使用陶瓷 PCB。

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