銅 |電気伝導性と熱伝導性

銅 産業や建設に最適な材料です。この材料は優れた電気的および熱的特性で知られています 導電率。建設業界では銅はその耐久性と耐食性で評価され、電気業界では銅が評価されています。 配線 そしてコンポーネントは不可欠です。彼の 融通 銅はその信頼性により、多くの技術用途において不可欠な材料となっています。

コンテンツ

• 次世代のパワーエレクトロニクスのための効率的な材料
• 持続可能な建築のために無限にリサイクル可能な銅
• 導電性に優れた銅基合金線

次世代のパワーエレクトロニクスのための効率的な材料

20.10.2020 | ヘレウスエレクトロニクス 次世代パワーエレクトロニクスのための新素材を紹介します。 Powercusoft 製品ファミリーは、銅ボンディング リボンを含むように拡張されています。これにより、パワーモジュールをより確実に、より効果的に、よりコスト効率よく設計および製造できるようになります。

Powercusoftリボンは、ワイドバンドギャップを備えたパワー半導体、いわゆるワイドバンドギャップセミコンダクターの表面接触用に開発されました。 シリコンカーバイドSiC 最適化。 この世代のボンディングテープを使用すると、新しいSiCチップの可能性を最大限に活用できます。

銅対アルミニウムのパワーエレクトロニクス

銅は、アルミニウムワイヤーやアルミニウムリボンよりも優れた熱的、電気的、機械的特性を提供します。 銅はアルミニウムよりも熱くならず、パワーエレクトロニクスの高温に耐えることができます。

それは 人生 パワーエレクトロニクスの信頼性を向上させます。 新しい銅材料は、最大250°Cの温度に耐えることができます。 テストでは、銅のリボンはアルミニウムのXNUMX倍からXNUMX倍長持ちし、同時にモジュール内のエネルギー密度が増加しました。

「SiC半導体は、電力密度が高いため、高速レーンにあります」と述べています。 クリスチャン・カースティング、HeraeusElectronicsの製品マネージャーパワーボンディングワイヤー。 「これらの製品の利点を利用できるようにするために、モジュールメーカーは強力な組み立ておよび接続技術を必要としています。」

銅線と比較して、XNUMX本のリボンが複数の銅線に置き換わるため、リボンは安価です。 メーカーは、出力を増やしてモジュールあたりの製造コストを最適化できます。 応じて モジュール設計 XNUMX時間にXNUMX倍のモジュールを作成することも可能です。

持続可能な建築のために無限にリサイクル可能な銅

20.01.2020年XNUMX月XNUMX日 |建築プランナーが持続可能な材料を探している場合、銅は効率的な材料です。欧州環境認証への重要な変更は現在、以下に従って認識されています。 ドイツ銅協会 銅が循環経済に貢献できること。 2019 年 15804 月に発行された EN XNUMX 規格の改訂には、各建設製品および建設サービスのタイプ III 環境宣言のための中核となる製品カテゴリー規則 (PCR) が含まれています。

この規格では、EPD (環境製品宣言) で製品ライフサイクルのどの段階が考慮されるかを説明します。製品寿命の終了を考慮し、再利用または解体から生じる追加の利益と負担を報告することが現在義務付けられています。 使用済み製品のリサイクル その結果。

この規格の変更は、銅などの環境への影響を軽減するのに役立ちます 金属 それらを耐用年数の終わりに市場でよりしっかりと固定し、建設用途の持続可能なソリューションとして位置づけます。

リサイクルチャンピオン銅無敵

この規格では、製品ライフサイクルのフェーズにモジュール方式を採用しています。

• 生産（モジュールA）
• 使用中（モジュールB）
• 終了フェーズ（モジュールC） 
• 使用済みリサイクル（モジュールD）

新しい標準では、強制モジュールDがリサイクル性能の概要と製品ライフサイクル全体の利点を提供します。 したがって、このモジュールは、建設部門で環境に優しい循環経済をサポートする重要な要素です。

銅の寿命は無限です。 この再生可能な金属は、その特性を失うことなく何度も何度もリサイクルすることができます。 銅のリサイクルは、かなりの非生物的資源と膨大な量のエネルギーを節約します。 銅は一次生産より85％少ないエネルギーを必要とします。 現在、資源効率と循環経済に焦点が当てられているため、環境製品宣言（EPD）ではリサイクルの側面を考慮する必要があります。

銅は依然として最適な材料です

改訂された規格には、重要な次のステップとしてEPDを操作するための多くの改善と重要な変更が含まれています。 これにより、スズ、亜鉛、真ちゅう、鉄、青銅、アルミニウム、銀、合金などの金属で作られたリサイクル可能な建築材料の使用が促進されます。 建築材料のリサイクルと回収または再利用の効果と利点が考慮されます。 銅は、多くの用途分野で持続可能で模範的なリサイクル可能な金属として残っています 材料 最初の選択。

導電性に優れた銅基合金線

22.03.2016年XNUMX月XNUMX日 |特定の作業では、高電力のワイヤが使用されます 導電率 同時に高い強度特性も要求されます。工業的に使用されるすべての電気導体の中で最高の純銅で作られたワイヤは、機械的強度が低すぎるため、一般にこの用途には適していません。一方、「ISA-CON」製の電線は理想的です。 Isabellenhütte、両方の特性を最適に組み合わせます。

ブランド名 ISAコン は銅ベースの合金を表し、ワイヤーの形で製造されます。生産プログラムの焦点は現在、材料タイプ ISA-CON414 および ISA-CON1000 にあります。指定は、ブランド名と最小引張強さ（MPa*）で構成されます。

どちらの合金も透明です より高い引張強度 これにより、ISA-CON200で作られたワイヤの引張強度は、銅被覆ステンレス鋼「Staku」で作られたワイヤの引張強度（約1000MPa）よりもさらに大幅に高くなります。もう 700 つの重要な特性は導電率です。純銅の場合、導電率は 58 x 10 です。⁶ S / m、これは100％IACS（国際焼鈍銅標準）に相当します。 ISA-CON 414素材は、90％IACSでアニールすると銅に非常に近くなり、ISA-CON1000高強度素材である60％IACSは、40％IACSで広く使用されているStakuワイヤよりもはるかに優れています。

ISA-CON414は RoHS対応カドミウムを含む同様の材料を代替できる材料です。 ASTM B624 (「電子用途のための高強度、高導電性銅合金ワイヤの標準仕様」) の要件を満たしています。高強度素材ISA-CON1000には合金元素である銀とジルコニウムが含まれています。

両方の材料で作られたワイヤは、 高い引張荷重 弾性があり、硬度が高く、耐食性があり、高温でも長期間の使用にわたってその特性を維持します。特定の作業では、ワイヤーをニッケル、錫、または銀でコーティングできることも有利です。

ISA-CON で作られたワイヤは、直径 0,05 ～ 0,3 mm の丸線およびより線の形で供給されます。 ISA-CON414製電線もございます ワイヤーを引っ張る 0,80～1,20mm。典型的な応用分野は、鉄道および自動車ケーブルの信号線および架空線です。スペースと重量の節約のプレッシャーの下、自動車産業などでは、可能な限り小さい直径の導体ワイヤが求められていますが、同時に、負荷容量と必要な耐用年数の点で増え続ける要件を確実に満たさなければなりません。プラグやスイッチの接触要素にも同じことが当てはまり、これらもワイヤーでできています。

出典: この記事は、Deutsches Kupferinstitut、Heraeus、Isabellenhütte の企業からの情報に基づいています。