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Gli usi di zaffiro in elettronica

Gli usi di zaffiro in elettronica


Zaffiro, un materiale cristallino di gemma-qualità composta principalmente da ossido di alluminio, ha diverse proprietà che lo rendono attraente per l'uso nei componenti elettronici. È un ottimo isolante elettrico che conduce bene il calore, è compatibile con silicone e altri materiali elettronici ed è altamente trasparente alla luce.

Produzione

Componente elettronico responsabili producono i propri zaffiro sinteticamente piuttosto che uso minate cristallo, come è più economico ed è più facile controllare la purezza del materiale. Nel moderno processo Czochralski, un cristallo di zaffiro piccolo seme è inserito in un crogiolo di ossido di alluminio fuso, poi tirato fuori lentamente. L'ossido di alluminio si cristallizza attorno il seme, con conseguente uno zaffiro "boule" che pesa fino a 500 kg. Il produttore taglia la boule in pezzi con una sega del diamante, quindi li utilizza per produrre parti elettroniche.

Silicio su zaffiro

Produttori di elettronica di utilizzano zaffiro per produrre certi tipi di chip a circuito integrato. Qui, zaffiro funge da strato inferiore, o substrato, su cui la produzione processi impostano modelli di silicone e altri materiali, formazione di un composto chiamato "silicio su zaffiro." Lo zaffiro è un buon substrato in quanto si tratta di un puro cristallo che conduce il calore lontano da circuiti elettronici. Essendo un isolante, contribuisce ad impedire le correnti di dispersione, migliorando la stabilità dei componenti elettronici.

Condensatori variabili

Sapphire ha una proprietà denominata "alta resistenza dielettrica," che significa che isola contro le alte tensioni e memorizza l'energia elettrica nel materiale di cristallo. Questo lo rende un buon materiale per condensatori - componenti che immagazzinare cariche elettriche e svolgono un ruolo importante nei circuiti di temporizzazione. Condensatori trimmer zaffiro sono componenti consente di effettuare regolazioni di precisione nei circuiti ad alta frequenza come sistemi a microonde.

Diodi emettitori di luce

I creatori componenti utilizzano substrati dello zaffiro per la produzione di LED blu. In un processo simile a quello utilizzato per i circuiti integrati di silicio-su-zaffiro, il produttore cresce strati di nitruro di gallio su un sottile wafer di zaffiro due - quattro pollici di diametro, formando gruppi di LED. Il creatore fette quindi la cialda in singoli componenti, che incassa ogni componente in resina epossidica trasparente. Quando una corrente elettrica passa attraverso il nitruro di gallio, che produce un bagliore blu brillante.

Finestre ottiche

Tutta una serie di componenti, denominati optoelettronica, combinare basati sulla luce di segnalazione con circuiti elettronici tradizionali. Questi dispositivi producono e ricevano la luce a lunghezze d'onda che vanno dall'infrarosso all'ultravioletto. I componenti stessi sono fragili e richiedono un pacchetto robusto per proteggere il dispositivo e sigillare lo sporco e l'umidità. Inoltre, il pacchetto deve avere una finestra trasparente alle lunghezze d'onda di luce a cui opera il dispositivo. Zaffiro serve come un'eccellente finestra per optoelettronica, quanto è dura, resistente ai graffi e trasparente per una vasta gamma di lunghezze d'onda e opere con silicone e altri materiali elettronici comuni.