北京多功能鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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)問題：在加工過程中，為了確保基體的浸潤性和流動性，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)。該問題主要解決方法：①、盡量縮短高溫加工時間，使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時間降低至比較低程度；②、通過提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤速度加快；③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時間。 杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的鋁碳化硅熱膨脹系數(shù)較低，比剛度較高。北京多功能鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

倒裝芯片封裝FCP技術(shù)優(yōu)勢在于能大幅度提高產(chǎn)品的電性能、散熱效能，適合高引腳數(shù)、高速、多功 能的器件。AlSiC的CTE能夠與介電襯底、焊球陣列、低溫?zé)Y(jié)陶瓷以及印刷電路板相匹配，同時還具有髙熱傳導(dǎo)率、**度和硬度，是倒裝焊蓋板的理想材料，為芯片提供高可靠保護(hù)。AlSiC可制作出復(fù)雜的外形，例如，AlSiC外殼產(chǎn)品有多個空腔，可容納多塊芯片，用于提供器件連接支柱、填充材料的孔以及不同的凸緣設(shè)計(jì)。AlSiC外形表面支持不同的標(biāo)識和表面處理方法，包括激光打印、油漆、油墨、絲網(wǎng)印刷、電鍍，完全滿足FCP工藝要求。湖南標(biāo)準(zhǔn)鋁碳化硅設(shè)計(jì)鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于F16-腹鰭及蒙皮。

(2)、銑磨加工技術(shù)：

目前，切削加工是AlSiC復(fù)合材料的主要加工方法，但在切削加工中存在刀具磨損嚴(yán)重和難以獲得良好加工表面質(zhì)量的問題。有研究提出了顆粒增強(qiáng)AlSiC復(fù)合材料的銑磨加工方法。這種加工方法使用金剛石砂輪(電鍍或燒結(jié))在數(shù)控銑床上對工件進(jìn)行切削加工，具有磨削加工中多刃切削的特點(diǎn)，又同時具有和銑加工相似的加工路線，可以用于曲面、孔、槽的加工，在獲得較高加工效率的同時，又能保證加工表面質(zhì)量。目前此種加工方法已經(jīng)在鋁碳化硅材料成型過程中廣泛應(yīng)用。

鋁碳化硅在T/R組件中的應(yīng)用：本世紀(jì)初，美國的AlSiC年產(chǎn)量超過100萬件，T/ R模塊已經(jīng)由“磚”式封裝向很薄、邊長5cm或更小方塊形的“瓦”式封裝發(fā)展，進(jìn)一步降低T/R模塊的尺寸、厚度、重量以及所產(chǎn)生的熱量。歐洲防務(wù)公司、法、英、德聯(lián)合開發(fā)機(jī)載AESA及T/R模塊技術(shù)，研制具有1200個T/R模塊全尺寸樣機(jī)的試驗(yàn)工作，俄羅斯積極著手研制第4代戰(zhàn)斗機(jī)用AESA雷達(dá)，以色列、瑞典研制出輕型機(jī)載AESA預(yù)警雷達(dá)，機(jī)載AESA及 T/R模塊市場持續(xù)升溫。杭州陶飛侖可根據(jù)客戶產(chǎn)品技術(shù)要求定制化制備滿足客戶要求的鋁碳化硅產(chǎn)品。

AlSiC的典型熱膨脹系數(shù)為（6～9）X10-6/K，參考芯片的6X 10-6/K，如果再加上芯片下面焊接的陶瓷覆銅板，那么三倍的差異就從本質(zhì)上消除了。同時AlSiC材質(zhì)的熱導(dǎo)率可高達(dá)（180～240）W/mK(25℃)，比鋁合金熱導(dǎo)率還高50%。英飛凌試驗(yàn)證明，采用AlSiC材料制作的IGBT基板，經(jīng)過上萬次熱循環(huán)，模塊工作良好如初，焊層完好。

AlSiC材料很輕，只有銅材的1/3，和鋁差不多，但抗彎強(qiáng)度(>300MPa)卻和鋼材一樣好。這使其在抗震性能方面表現(xiàn)***，超過銅基板。因此，在高功率電子封裝方面，AlSiC材料以其獨(dú)特的高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)和抗彎強(qiáng)度的結(jié)合優(yōu)勢成為不可替代的材質(zhì)。 因鋁碳化硅具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低（熱膨脹系數(shù)同芯片材料相近），有效減少芯片和電路開裂的幾率。河北鋁碳化硅發(fā)展現(xiàn)狀

鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于直升機(jī)模鍛件。北京多功能鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與其設(shè)計(jì)、測試、流片、封裝等 各環(huán)節(jié)密切相聯(lián)，**終在市場應(yīng)用中體現(xiàn)價值認(rèn)同，良性循環(huán)形成量產(chǎn)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。封裝技術(shù)至關(guān)重要，尤其是***產(chǎn)品大多采用金屬封裝、陶瓷封裝結(jié)構(gòu)，確保器件、模塊、組件、系統(tǒng)的整體可靠性。金屬封裝氣密性高，散熱性好，形狀可多樣化，有圓形、菱形、扁平形、淺腔與深腔形等，其材料難以滿足當(dāng)今航空航天、艦船、雷達(dá)、電子戰(zhàn)、精確打擊、天基和海基系統(tǒng)對大功率、微波器件封裝的需求。按目前VLSI電路功耗的同一方法計(jì)算，未來的SoC芯片將達(dá)到太陽表面溫度，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和封裝方法已不能滿足功率SoC系統(tǒng)的需求。AlSiC恰好首先在這一領(lǐng)域發(fā)揮作用，現(xiàn)以***為主，進(jìn)而推向其他市場。北京多功能鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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