在設(shè)計(jì)高性能電子設(shè)備時(shí)，選擇合適的材料至關(guān)重要。在各種可用選項(xiàng)中，氧化鋁（Al2O3）因其出色的熱電性能而成為陶瓷印刷電路板（PCB）的優(yōu)秀選擇。然而，并非所有氧化鋁都是相同的！在這份全面的指南中，我們將深入探討兩種常見(jiàn)變體的細(xì)微差別：96%氧化鋁和99%氧化鋁。
無(wú)論您是電子愛(ài)好者、專業(yè)工程師還是好奇學(xué)習(xí)者，了解這兩種材料之間的差異將使您在設(shè)計(jì)和制造陶瓷PCB時(shí)能夠做出明智的決策。
所以，不再拖延，讓我們探討每種變體的獨(dú)特特性和優(yōu)勢(shì)！
什么是氧化鋁？為什么在陶瓷 PCB 中使用它？
氧化鋁陶瓷基板主要由白色無(wú)定形粉末組成，通常稱為氧化鋁或簡(jiǎn)稱為Al2O3。它具有3.9-4.0克/立方厘米的密度，熔點(diǎn)為2050℃，沸點(diǎn)為2980℃。氧化鋁在水中不溶解，在各種應(yīng)用中表現(xiàn)出卓越的性能。
普通氧化鋁陶瓷根據(jù)其Al2O3含量進(jìn)行分類(lèi)，包括99%、95%、90%、96%、85%，有時(shí)還包括80%或75%的氧化鋁變種。99%氧化鋁是指純度達(dá)到99.5%或99.8%的氧化鋁。它呈白色或象牙色，并具有高耐磨性、抗酸堿腐蝕性、在高溫下（1600-1700攝氏度）表現(xiàn)出色等卓越屬性。此外，它表現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高電絕緣性、強(qiáng)吸附能力和耐磨性。因此，廣泛用于各種應(yīng)用，包括燈具、電子器件、噴砂噴嘴、汽車(chē)零部件和耐磨組件。
另一方面，96%氧化鋁的純度略低于99%氧化鋁，但在提供良好的導(dǎo)熱性和絕緣性能的同時(shí)仍然具有經(jīng)濟(jì)效益。
96%氧化鋁 VS 99%氧化鋁
現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)情況有了簡(jiǎn)要的了解，讓我們將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向手頭的主要問(wèn)題：在陶瓷PCB領(lǐng)域，96%和99%的氧化鋁有何不同呢？
96%氧化鋁
顧名思義，96%氧化鋁是由96%的純氧化鋁和4%的其他微量元素組成的。由于其平衡的性能和成本效益，這種類(lèi)型廣泛用于各種電子應(yīng)用。下面是它的一些典型屬性。
熱導(dǎo)率：
良好的熱導(dǎo)率能有效散熱高功率元件。
介電強(qiáng)度：
令人滿意的介電強(qiáng)度確保PCB上導(dǎo)電線之間的可靠絕緣。
機(jī)械強(qiáng)度：
其堅(jiān)固的性質(zhì)有助于陶瓷PCB的整體機(jī)械完整性。
經(jīng)濟(jì)性：
與其更高純度的對(duì)應(yīng)物相比，96%氧化鋁更具成本效益，使其成為對(duì)成本敏感項(xiàng)目的吸引選擇。
99%氧化鋁
與96%氧化鋁相比，99%氧化鋁是一種優(yōu)質(zhì)變體，具有令人印象深刻的99%純度水平，并伴隨著最小的雜質(zhì)。它適用于在需要卓越的機(jī)械、電氣、熱性能或耐蝕性能的最嚴(yán)苛情景中。以下是99%氧化鋁的主要優(yōu)勢(shì)：
均勻加熱和快速散熱：
由于其比96%氧化鋁更優(yōu)越的導(dǎo)熱性能，99%氧化鋁確保材料整體均勻受熱，有助于高效散熱。這個(gè)特性對(duì)于在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量的設(shè)備尤為重要。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積小：
該材料固有的特性使其能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單緊湊的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)備體積更小。這一優(yōu)勢(shì)對(duì)于受空間限制的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。
平整光滑表面，強(qiáng)度高：
99%氧化鋁具有平整光滑的表面，提高了其機(jī)械強(qiáng)度。這確保了在使用過(guò)程中材料保持堅(jiān)固，不容易受損。
耐酸堿腐蝕，耐久性：
由于其高純度，99%氧化鋁表現(xiàn)出極佳的抗酸堿腐蝕性，確保了材料在腐蝕環(huán)境中的長(zhǎng)壽和耐久性。
精度和準(zhǔn)確性：
99%氧化鋁更高的純度導(dǎo)致在各種電性能特性上具有更好的精度和穩(wěn)定性。這一特性對(duì)于要求一致可靠性能的高精度電子應(yīng)用尤為有利。
是什么讓他們與眾不同?
現(xiàn)在我們已經(jīng)檢查了各個(gè)屬性，讓我們把96%和99%的氧化鋁并排比較，以突出它們的差異。這里有一個(gè)方便的表格，可以讓事情變得非常清楚:
如何為我們的陶瓷PCB選擇合適的材料?
選擇適用于您陶瓷PCB的合適氧化鋁材料取決于多個(gè)因素，包括項(xiàng)目要求、預(yù)算限制和設(shè)備設(shè)計(jì)。
1
項(xiàng)目要求：
明確定義您的項(xiàng)目要求。評(píng)估項(xiàng)目中電子元件的功耗需求、電壓要求和溫度條件。如果需要卓越的熱導(dǎo)率和高介電強(qiáng)度，99%氧化鋁可能是更好的選擇。對(duì)于低到中功率要求，96%氧化鋁可以提供穩(wěn)定而經(jīng)濟(jì)高效的性能。
2
預(yù)算限制：
預(yù)算在材料選擇中起著至關(guān)重要的作用。雖然99%氧化鋁提供卓越的性能，但它也比96%氧化鋁更昂貴。在選擇材料時(shí)，要平衡項(xiàng)目要求和可用預(yù)算，以確保物有所值。
3
設(shè)備設(shè)計(jì)：
如果您的設(shè)備涉及具有不同材料性能要求的多個(gè)功能區(qū)域，將PCB分割為具有不同純度氧化鋁的區(qū)域是一個(gè)可行的選擇。在需要高性能的區(qū)域使用99%氧化鋁，而在性能要求較低的其他區(qū)域使用96%氧化鋁。
現(xiàn)在您應(yīng)該對(duì)96%和99%氧化鋁陶瓷基板有了更好的了解，所以，無(wú)論您是在建造高功率電子設(shè)備還是精密儀器，記住正確選擇氧化鋁可能對(duì)您的事業(yè)成功產(chǎn)生重大影響！如果您對(duì)此有任何其他問(wèn)題，歡迎在下方留言或通過(guò)電子郵件聯(lián)系我們：
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（宇斯特電子）：陶瓷PCB中，96%和99%的氧化鋁有什么區(qū)別?
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