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航系統(tǒng)器件,被譽為“第三代航空航天慣性器件材料”。其已被正式用于美國某型號慣性環(huán)形激光陀螺制導系統(tǒng),并已形成美國的國軍標(MIL-M-46196)。此外,還替代鈹材被成功地用于三叉戟導彈的慣性導航向地球及其慣性測量單元(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,而該種復合材料的微屈服度為118MPa,該值是國產(chǎn)真空熱壓鈹材的5倍,且已超過美國布拉什公司研制的高尺寸穩(wěn)定性新型光學儀表級**I-250鈹材。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于直升機模鍛件。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
熔滲法是AlSiC制備的關(guān)鍵,一般分為有壓力滲透和無壓力滲透,前者根據(jù)生產(chǎn)過程中壓力施加的大小、方式的不同,又分為擠壓熔滲、氣壓壓力熔滲、離心熔滲鑄造法等,主要特點是需要真空和高壓設(shè)備,滲透時間較短,有效控制Al與SiC的界面反應(yīng),同時與精度的模具相配套,獲得實用性發(fā)展。后者是將Al合金錠放置在SiC預制件上,在合金熔點以上保溫,Al合金液依托毛細管力的作用自發(fā)滲入預制件中,所需設(shè)備簡單,易于低成本制備,但產(chǎn)品的機械性能與熱性能略低,對基體合金的成分有較為嚴格的要求,浸透需要在保護氣氛中進行。粉末冶金法對SiC體積分數(shù)可在15% ~ 75%之間調(diào)節(jié),SiC承載量大,但較難實現(xiàn)材料的一次成形。河南新型鋁碳化硅因鋁碳化硅具有熱導率高、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。
大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時,會產(chǎn)生大量的熱。尤其是工作電流達到600A以上的IGBT模塊。類似功率模塊的封裝熱管理工藝中,考慮的目標是消除熱結(jié)。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設(shè)盡量暢通。銅基板具有良好的導熱能力,但銅的熱膨脹系數(shù)接近IGBT芯片的三倍,而且IGBT芯片陶瓷襯底的面積可高達50mmx60mm,這三倍的差異在低功率模塊封裝可用陶瓷覆銅板或多層陶瓷覆銅板來過渡解決。高功率模塊如果用銅基板去承載芯片襯底同時在下方接合散熱器的話,焊接的銅基板經(jīng)受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會出現(xiàn)分層脫離。這種情況下壓接法制造出的模塊,如長期在震動環(huán)境下使用,如軌道機車、電動汽車、飛機等,其可靠性會大幅下降。那么,如何牢固封裝高功率IGBT模塊,使其在震動、高溫、粉塵等環(huán)境下可使用呢?業(yè)界的辦法是采用AlSiC材料來制作IGBT基板。
***代以塑料、金屬、陶瓷等為主的簡單封裝,主要的用途是將器件封裝在一起,起到包封、支撐、固定、絕緣等作用,這代封裝材料目前主要用于電子產(chǎn)品的封裝。2第二代封裝材料,以可伐(Kovar)合金、鎢銅合金產(chǎn)品為**,其對于航天、航空、****及以便攜、袖珍為主要趨勢的當代封裝業(yè)來講,有先天的劣勢。3第三代封裝材料即是以鋁碳化硅為**的產(chǎn)品。鋁碳化硅(AlSiC)是將金屬的高導熱性與陶瓷的低熱膨脹性相結(jié)合,能滿足多功能特性及設(shè)計要求,具有高導熱、低膨脹、高剛度、低密度、低成本等綜合優(yōu)異性能,是當今芯片封裝的***型材料。目前已大量應(yīng)用到航空航天、新能源汽車、電力火車,微電子封裝等領(lǐng)域。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于制動閥片。
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)生不利的化學反應(yīng);增強材料與基體浸潤性差;增強材料在基體中的分布。
(1)、高溫下的不利化學反應(yīng)問題:在加工過程中,為了確?;w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)。在高溫下,基體與增強材料易發(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。因此控制復合材料的加工溫度是一項關(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材料與基體浸潤速度加快;③、采用擴散粘接法可有效地控制溫度并縮短時間。 高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于新能源汽車的IGBT模塊中。上海有什么鋁碳化硅產(chǎn)業(yè)
鋁碳化硅可以應(yīng)用于軌道交通轉(zhuǎn)向架-框架。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
AESA由數(shù)以千計的T/R模塊(有的高達9 000 個左右)構(gòu)成,在每個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,因機載對其體積與重量的限制極為苛刻。AlSiC集低熱脹、高導熱、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,可滿足實用需求。雷達APG-77是一部典型多功能、多工作方式雷達,其AESA直 徑約1m,用2 000個T/R模塊構(gòu)成,每個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T/R模塊構(gòu)成機載AESA雷達為例,用 AlSiC替代Kovar,雷達重量可減輕34kg,而熱導率比Kovar提高10余倍,且提高整機可靠性MTBF達2000h以上。試驗表明,即使AESA中10%的T/R模塊產(chǎn)生故障,對系統(tǒng)無***影響,30%失效時,仍可維持基本工作性能,具有所謂的“完美降級” 能力。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
杭州陶飛侖新材料有限公司致力于電子元器件,以科技創(chuàng)新實現(xiàn)***管理的追求。陶飛侖新材料作為一般項目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣;新材料技術(shù)研發(fā);模具銷售;新型陶瓷材料銷售;金屬基復合材料和陶瓷基復合材料銷售;特種陶瓷制品銷售(除依法須經(jīng)批準的項目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。以下限分支機構(gòu)經(jīng)營:一般項目:金屬材料制造;特種陶瓷制品制造;模具制造;金屬工具制造(除依法須經(jīng)批準的項目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。的企業(yè)之一,為客戶提供良好的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。陶飛侖新材料始終以本分踏實的精神和必勝的信念,影響并帶動團隊取得成功。陶飛侖新材料始終關(guān)注自身,在風云變化的時代,對自身的建設(shè)毫不懈怠,高度的專注與執(zhí)著使陶飛侖新材料在行業(yè)的從容而自信。