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先进陶瓷问答:有CPU使用陶瓷基板吗?陶瓷耐酸碱吗?

先进陶瓷问答:有CPU使用陶瓷基板吗?陶瓷耐酸碱吗? CERADIR先进陶瓷在线
2021-11-10
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导读:先进陶瓷材料问答知多少,都在CERADIR

以下问题的提问者均来源于知乎平台的各路求学好问者,CERADIR先进陶瓷在线作为一家服务于行业的先进陶瓷 B2B 平台,尽可能解答用户疑难也是我们一直在做的事情!今后每周小编将在这里分享相关问答,欢迎行业内朋友到知乎找我们提问。若有疏漏错误之处,还请各位朋友批评指正,谢谢!


现在进入答题模式


有CPU使用陶瓷基板吗?


目前,绝大多数CPU都采用了一种翻转核心的封装形式,也就是说,CPU核心在硅芯片的底部被翻转后封装在陶瓷电路基板上,这样能够使CPU核心直接与散热装置接触。

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

丰田普锐斯初代的igbt裸片加陶瓷基板底部水冷散热方案

常见的陶瓷基板材料有:

①Al2O3:氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料,因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷,强度及化学稳定性高,且原料来源丰富,适用于各种各样的技术制造以及不同的形状;

②BeO:具有比金属铝还高的热导率,应用于需要高热导的场合,但温度超过300℃后迅速降低,最重要的是由于其毒性限制了自身的发展;

③AlN:AlN有两个非常重要的性能值得注意:一个是高的热导率,一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响,只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。


Q from @私丿君



陶瓷耐酸碱吗?


毋庸置疑,先进陶瓷是耐酸碱的:

①它可作为陶瓷内衬保护。它们用于钢铁厂,铸造厂,矿物的开采,加工和制备,造纸,纸浆,化学和制药行业,电厂(煤,木材和固体燃料),水泥生产中的机器和系统中,以及混凝土的生产和运输。

陶瓷衬里

除此之外,还有以下优点:

②隔热性优良的先进陶瓷可作为新的高温隔热材料,用于高温加热炉、热处理炉、高温反应容器、核反应堆等;

③导热性优良的先进陶瓷可用作大规模集成电路散热片;
④耐磨性优良的硬质特种陶瓷用途广泛,如今的工作主要是集中在轴承、切削刀具方面;
轴承
⑤高强度的陶瓷可用于燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮、套管等;在加工机械上可用于机床身、轴承、燃烧喷嘴等。这方面的工作开展得较多,许多国家如美国、日本、德国等都投入了大量的人力和物力,试图取得领先地位。这类陶瓷有氮硅、碳化硅、塞隆、氮化铝、氧化锆等;
⑥生物陶瓷方面正在进行将氧化铝、磷石炭等用作人工牙齿、人工骨、人工关节;
人工髋关节
⑦一些具有其他特殊用途的功能性新型陶瓷(如远红外陶瓷等)也已开始在工业及民用领域发挥其独到的作用。


Q from @留白


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