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图 1:原位 AFM 测试电池示意图,显示 (a) 电池的横截面和 (b) 电池的平面图。使用出口端口中的阀门应用不同的电解质流动模式,包括 FB,其中电解质流过穿孔工作电极的表面,流通,其中所有电解质都流过电池两侧的电极;以及 FBT 模式,其中一些电解质流过穿孔电极,其余则流过表面。流过电极的电解质通过铜箔下方电流进料器下方的歧管流出。
摘要:在过去的十年中,在不同的科学和工程领域中使用石墨烯的速率仅增加,并且没有表现出饱和的迹象。同时,最常见的高质量石墨烯的来源是通过化学蒸气沉积(CVD)在铜箔上的生长,随后的湿传输步骤,由于铜箔的依从性带来了环境问题和技术挑战。为了克服这些问题,已经使用了沉积在硅晶片上的薄铜纤维,但是石墨烯生长所需的高温可能会导致铜纤维的侵蚀,并在获得均匀的生长方面遇到挑战。在这项工作中,我们探索蓝宝石作为石墨烯直接生长的底物,而无需在常规金属CVD温度下任何金属催化剂。首先,我们发现在生长之前退火是提高可以直接在此类底物上生长的石墨烯质量的关键步骤。在退火蓝宝石上生长的石墨烯是均匀的双层,并且在文献中发现了一些最低的拉曼D/G比。此外,已经进行了干燥转移实验,该实验提供了直接衡量蓝宝石/石墨烯界面上相互作用范围的粘附能,强度和相互作用范围。石墨烯对蓝宝石的粘附能低于铜在铜上生长的石墨烯的粘附能,但是石墨烯 - 蓝宝石相互作用的强度更高。使用拉曼,SEM和AFM以及断裂力学概念评估了几厘米尺度转移的质量。关键字:石墨烯的生长,干燥转移,蓝宝石,粘附强度,粘附能基于对这项工作中合成石墨烯的电气特性的评估,这项工作对几种潜在的电子应用有影响。
锂离子电池单元的关键组件是阴极、阳极、隔膜和电解质。阴极原材料(锂加上镍、钴、锰、磷和铁等各种组合)从地下开采出来,加工成金属化学品(例如硫酸镍),然后组合制成阴极活性材料 (CAM)。阳极主要由石墨制成,石墨由天然开采的石墨制成,或由石油副产品衍生的石油焦制成。CAM 与添加剂和粘合剂组合,然后沉积在铝箔上;阳极材料同样沉积在铜箔上。在电池内,这些电极由隔膜隔开;电池内充满液体电解质。单个 LIB 电池组合成电池组,用于 EV、BESS 或其他电池应用。
转向电动和自动驾驶汽车为您的金属和塑料组装带来了一系列复杂的挑战。您需要与传感器,摄像头和高科技照明内外的低电阻连接连接复杂的组件。您需要用于容纳100多层铜箔的金属和大型直径电缆的组装解决方案,这些电缆将使电池充电更快。塑料加入挑战也在不断发展。您需要有效的解决方案,用于具有复杂几何形状和高级技术的大零件,可以在精致的电子产品和不同的塑料材料上执行完美的焊接。这是一个艰巨的挑战,尤其是当您认为焊接质量仍然至关重要时,需要通过数字可追溯过程数据进行确认。
•电池价值链中的大多数中游活动都与中国,日本和韩国等主要细胞生产国息息相关。•许多植物(例如阴极的活性材料,Li盐,铜箔等)对于相当于细胞生产的15-20 gwh的尺寸可行。在较低的规模上,它们可能是不可行的。•当前欧洲的大多数GIGA Factories仍依靠东亚地理位置来供应,但慢慢计划将诸如电解质,阴极活动材料和阳极活动材料等材料的供应内化。•对于南非,钒电解质(带有下游VRB制造)和铝箔是两个简单的选择。•合成石墨也是一种可能的选择,可以由煤焦油产生,但由于需要在热烤箱中加热焦炭/煤焦油,因此需要大量的电力。
1. 简介 在汽车行业,电气解决方案的高度集成是一大趋势 [1]。因此,行业面临着提供集成度更高、更可靠、更节能的设备的需求 [1-4]。这些设备应安装在汽车有限的空间内。这种内部空间限制以及不断增加的功率密度需要增强散热以在减小尺寸的同时提高性能 [2]。PCB 嵌入式技术是解决这些问题的绝佳解决方案。事实上,它通过优化互连、减小尺寸和重量以实现小型化来提高电源模块性能 [1, 5]。这种优化可降低寄生电感并获得更好的热管理 [1, 6, 7]。本文选择的一个应用示例是智能皮带驱动起动发电机。对于此应用,我们采用了 PCB 嵌入式技术。对于后一种情况,本研究涉及一种新电源模块概念的可行性,该概念包含四个 100 V Si MOSFET ST315N10F7D8,作为单个开关并联,高度集成在 48 V/400 A 电机中,一方面减小体积和重量,另一方面提高热管理和芯片粘接的机械强度。该技术基于将 Si MOSFET 集成到 PCB 内部,使用银浆烧结进行芯片粘接和预浸渍复合纤维层压。本文将重点描述更为坚固的组装工艺,随后对原型进行电气测试以展示其功能,而机械测试将展示其强度。2. PCB 嵌入式组装设计其原理是使用基于厚铜板的绝缘金属基板 (IMS) 来传输大电流并优化散热。芯片堆叠在两块铜板之间以便于嵌入。芯片和铜板之间的连接由银烧结工艺确保。电绝缘由层压在这些铜板之间的预浸渍复合纤维层实现(见图 1)。此外,芯片栅极烧结到铜箔上,并且可以通过镀通孔 (PTH) 访问该铜箔。
印刷电路板 (PCB) 用于各种电子应用,如计算机、手机、立体声音响等。使用 PCB 的好处之一是电子电路可以更紧凑、更小,并可以放置在合适的薄板上。电路板通常由绝缘玻璃环氧材料(如 FR-4)组成,其一侧或两侧层压有薄层铜箔。镀孔/通孔钻至所需层,以确保组件与接地平面之间的连接。使用通孔技术,每个组件都有引线,这些引线穿过孔并焊接到另一侧电路中的连接垫上。使用的另一种方法是“表面贴装方法”,其中组件通过组件上的 J 形或 L 形支脚直接连接到印刷电路(产品制造方式 2017)。