目前,常用金屬封裝材料與CaAs芯片的微波器件封裝需求存在性能上的差距,使得研發(fā)一種新型輕質(zhì)金屬封裝材料,滿(mǎn)足航空航天用器件封裝成為急需,引發(fā)相關(guān)部門(mén)調(diào)試重視。經(jīng)過(guò)近些年來(lái)研究所和企業(yè)的深入研究,AlSiC取得了較大的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,相繼推動(dòng)高體分碳化硅與鋁合金的復(fù)合材料SiC/Al實(shí)用化進(jìn)程。將SiC與Al合金按一定比例和工藝結(jié)合成AlSiC后,可克服目前金屬封裝材料的不足,獲得高K值、低 CTE、高比強(qiáng)度、低密度、導(dǎo)電性好的封裝材料。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)床-主軸、導(dǎo)軌。浙江鋁碳化硅磚廠家電話(huà)
鋁碳化硅研發(fā)較早,理論描述較為完善,其主要分類(lèi)一般按照碳化硅體積含量可分為高體分鋁碳化硅(SiC體積比55%-75%)、中體分鋁碳化硅(SiC體積比35%-55%)、低體分鋁碳化硅(SiC體積比5%-35%)。從產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)看,AlSiC可實(shí)現(xiàn)低成本的、無(wú)需進(jìn)一步加工的凈成形(net-shape )或需少量加工的近凈成形制造,還能與高散熱材料(金剛石、高熱傳導(dǎo)石墨等)的經(jīng)濟(jì)性并存集成,滿(mǎn)足:大批量倒裝芯片封裝微波電路模塊光電封裝所需材料的熱穩(wěn)定性及散溫度均勻性要求,同時(shí)也是大功率晶體管絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等器件的推薦封裝材料,提供良好的熱循環(huán)及可靠性。浙江航天 鋁碳化硅杭州陶飛侖新材料有限公司研制的產(chǎn)品表面金屬化焊接孔隙率小于3%。
a、T/R模塊封裝:機(jī)載雷達(dá)天線(xiàn)安裝在飛機(jī)萬(wàn)向支架上,采用機(jī)電方式掃描,其發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)是從美國(guó)F-22開(kāi)始應(yīng)用有源電子掃描相控陣天線(xiàn)AESA體制,其探測(cè)距離下表所示:圖三機(jī)載雷達(dá)探測(cè)距離
APG-80捷變波束雷達(dá)、多功能機(jī)頭相控陣一體化航電系統(tǒng)、多功能綜合射頻系統(tǒng)、綜合式射頻傳感器系統(tǒng)、JSF傳感器系統(tǒng)等,所用T/R (發(fā)/收)模塊封裝技術(shù)日趨成熟,每個(gè)T/R模塊成本由研發(fā)初期的10萬(wàn)美元降至600-800美元,數(shù)年內(nèi)可降至約200美元,成為機(jī)載雷達(dá)的**部分。幾乎所有的美國(guó)參戰(zhàn)飛機(jī)都有安裝新的或更新AESA計(jì)劃,使其作戰(zhàn)效能進(jìn)一步發(fā)揮,在多目標(biāo)威脅環(huán)境中先敵發(fā)現(xiàn)、發(fā)射、殺傷,F(xiàn)-22機(jī)載AESA雷達(dá)可同時(shí)探測(cè)**目標(biāo)數(shù)分別為空中30 個(gè)、地面16個(gè)、探測(cè)范圍為360°全周向。
中體分鋁碳化硅的功能化特性比較突出,即不僅具有比鋁合金和鈦合金高出一倍的比剛度,還有著與鈹材及鋼材接近的低膨脹系數(shù)和優(yōu)于鈹材的尺寸穩(wěn)定性。因此,其可替代鈹材用作慣性導(dǎo)航系統(tǒng)器件,被譽(yù)為“第三代航空航天慣性器件材料”。其已被正式用于美國(guó)某型號(hào)慣性環(huán)形激光陀螺制導(dǎo)系統(tǒng),并已形成美國(guó)的國(guó)軍標(biāo)(MIL-M-46196)。此外,還替代鈹材被成功地用于三叉戟導(dǎo)彈的慣性導(dǎo)航向地球及其慣性測(cè)量單元(IMU)的檢查口蓋,并取得比鈹材的成本低三分之二的效果。微屈服(MYS)是表征材料尺寸穩(wěn)定性的主要指標(biāo),而該種復(fù)合材料的微屈服度為118MPa,該值是國(guó)產(chǎn)真空熱壓鈹材的5倍,且已超過(guò)美國(guó)布拉什公司研制的高尺寸穩(wěn)定性新型光學(xué)儀表級(jí)**I-250鈹材。高體分鋁碳化硅用于空間掃描機(jī)構(gòu)框架中。
2、鋁碳化硅材料成型的關(guān)鍵技術(shù):由于金屬所固有的物理和化學(xué)特性,其加工性能不如樹(shù)脂好,在制造鋁基碳化硅材料中還需解決一些關(guān)鍵技術(shù),其中主要表現(xiàn)于:加工溫度高,在高溫下易發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng);增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差;增強(qiáng)材料在基體中的分布。
(1)、高溫下的不利化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題:在加工過(guò)程中,為了確?;w的浸潤(rùn)性和流動(dòng)性,需要采用很高的加工溫度(往往接近或高于基體的熔點(diǎn))。在高溫下,基體與增強(qiáng)材料易發(fā)生界面反應(yīng),生成有害的反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3,呈脆性,會(huì)成為鋁碳化硅材料整體破壞的裂紋源。因此控制復(fù)合材料的加工溫度是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該問(wèn)題主要解決方法:①、盡量縮短高溫加工時(shí)間,使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時(shí)間降低至比較低程度;②、通過(guò)提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)速度加快;③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。 鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于制動(dòng)閥片。浙江鋁碳化硅磚廠家電話(huà)
鋁碳化硅可替代鋁合金、不銹鋼、鈦合金等用于高精度精密結(jié)構(gòu)件中。浙江鋁碳化硅磚廠家電話(huà)
AESA由數(shù)以千計(jì)的T/R模塊(有的高達(dá)9 000 個(gè)左右)構(gòu)成,在每個(gè)T/R模塊內(nèi)部都有用GaAs 技術(shù)制作的功率發(fā)射放大器、低噪聲接收放大器、T/ R開(kāi)關(guān)、多功能增益/相位控制等電路芯片,**終生產(chǎn)關(guān)鍵在其封裝技術(shù)上,因機(jī)載對(duì)其體積與重量的限制極為苛刻。AlSiC集低熱脹、高導(dǎo)熱、輕質(zhì)于一體,采用AlSiC外殼封裝T/R模塊,包括S、C、X、Ku波段產(chǎn)品,可滿(mǎn)足實(shí)用需求。雷達(dá)APG-77是一部典型多功能、多工作方式雷達(dá),其AESA直 徑約1m,用2 000個(gè)T/R模塊構(gòu)成,每個(gè)T/R模塊 輸出功率10W,移相器6位,接收噪聲系數(shù)2.9dB,體積6.4cm3,重14.88g,平均故障間隔MTBF20萬(wàn)h,其發(fā)射功率比初期產(chǎn)品增加16倍,接收噪聲系數(shù)降低1倍,體積重量減少83%,成本下降82%。以1000個(gè)T/R模塊構(gòu)成機(jī)載AESA雷達(dá)為例,用 AlSiC替代Kovar,雷達(dá)重量可減輕34kg,而熱導(dǎo)率比Kovar提高10余倍,且提高整機(jī)可靠性MTBF達(dá)2000h以上。試驗(yàn)表明,即使AESA中10%的T/R模塊產(chǎn)生故障,對(duì)系統(tǒng)無(wú)***影響,30%失效時(shí),仍可維持基本工作性能,具有所謂的“完美降級(jí)” 能力。浙江鋁碳化硅磚廠家電話(huà)
杭州陶飛侖新材料有限公司致力于電子元器件,是一家生產(chǎn)型公司。公司業(yè)務(wù)涵蓋鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷等,價(jià)格合理,品質(zhì)有保證。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于電子元器件行業(yè)的發(fā)展。陶飛侖新材料立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,飛快響應(yīng)客戶(hù)的變化需求。