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先进陶瓷知识问答:金刚砂、碳化硅、棕刚玉三者的区别有哪些?DPC 陶瓷基板的用途有哪些?

先进陶瓷知识问答:金刚砂、碳化硅、棕刚玉三者的区别有哪些?DPC 陶瓷基板的用途有哪些? CERADIR先进陶瓷在线
2022-11-09
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导读:先进陶瓷材料问答知多少,都在CERADIR

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金刚砂、碳化硅、棕刚玉三者的区别有哪些?


1、原料不同

棕刚玉:是由氧化铝、碳素材料和铁屑在电弧炉中熔化还原而成的棕褐色人造刚玉。因此,它被称为这个名字。棕刚玉的主要化学成分是三氧化二铝,其含量在95.00%-97.00%,含有少量铁、硅、钛等。棕刚玉是最基本的磨料,因其良好的研磨性能、广泛的应用范围和低廉的价格而得到广泛的应用。

金刚砂是熔融石英和碳质材料(主要是石英砂和焦炭)的产物。纯金刚砂相当于SiC的配方(Si70.4%,C29.6%)。

碳化硅由于天然含量少,碳化硅主要多为人造。常见的方法是将石英砂与焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食盐和木屑,置入电炉中,加热到2000°C左右高温,经过各种化学工艺流程后得到碳化硅微粉。

2、用途不同

·棕刚玉可制造陶瓷、树脂高固结磨具以及研磨、抛光、喷砂、精密铸造等,还可用于制造高级耐火材料。

·金刚砂适用于磨削高碳钢、高速钢及不锈钢等细粒度磨料,白刚玉还可以用于精密铸造和高级耐火材料。

·碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。

视频拓展《碳化硅在耐火材料领域的应用》

3、性能不同

棕刚玉具有纯度高,结晶好,流动性强,线膨胀系数低,耐腐蚀的特点。棕刚玉应用于不锈钢、碳钢、铝合金等五金零件表面批锋毛刺的去除。

金刚砂具有纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定的特点。相比较而言,金刚砂的硬度要高于棕刚玉,具有较强的切削力,用于去除金属或者非金属毛刺批锋等。对零件表面研磨有抛亮的作用,它属于中抛光磨料。

视频拓展《快速崛起的材料-碳化硅》


Q from @匿名用户



DPC 陶瓷基板的用途有哪些?


DPC(DirectPlatedCopper)的陶瓷基板主要有氧化铝、氮化铝陶瓷基板,也有在使用氮化硅基板。

随着电子行业的发展,DPC技术也不断在提高。DPC陶瓷基板在电子封装特别是功率电子器件例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)、LD(激光二极管)、大功率LED(发光二极管)、CPV(聚焦型光伏)封装中的应用越来越广泛。

三维陶瓷基板

① IGBT封装

IGBT有输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻断电压高等特点,成为当今功率半导体发展热门。其应用小到变频空调、静音冰箱等家用电器,大到电力机车牵引系统等。IGBT输出功率高,发热量大,因此对IGBT封装而言,散热是关键。目前IGBT封装主要采用DPC(直接覆铜)陶瓷基板,原因在于DPC具有金属层厚度大,载流能力大、耐高温性好等特点。目前DPC在IGBT上已经开始应用。

② LD封装

激光二极管(LD)是一种基于半导体材料受激辐射原理的光电器件,具有体积小、寿命长、易于集成等特点,应用于激光通信、光存储以及雷达等领域。散热是LD封装关键。由于LD器件电流密度大,热流密度高,DPC陶瓷基板成为LD封装的首选热沉材料。

③ LED封装

LED功率密度不断提高,对散热的要求也越来越高。DPC基板是采用通孔互联技术,可有效满足LED倒装、共晶、COB(板上芯片)、CSP(芯片规模封装)、WLP(圆片封装)封装需求,适合中高功率LED封装。

96%LED/COB 陶瓷基板

④ 光伏(PV)模组封装

焦作用导致太阳光密度增加,芯片温度升高,光伏模组封装必须采用陶瓷基板促进散热。陶瓷基板表面的金属层通过热界面材料(TIM)分别与芯片和热沉连接,热量通过陶瓷基板快速传导到金属热沉上,有效提高了系统光电转换效率与可靠性。


Q from @匿名用户


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