鋁碳化硅制備技術(shù)介紹:
1、鋁碳化硅材料成型技術(shù)應(yīng)具備的條件:
鋁碳化硅制備工藝種類較多,包含粉末冶金法、攪拌鑄造法、真空壓力浸滲法、原位生成法、無壓浸滲法等等,使增強材料SiC均勻地分布金屬基體中,滿足復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和強度要求;能使復(fù)合材料界面效應(yīng)、混雜效應(yīng)或復(fù)合效應(yīng)充分發(fā)揮;能夠充分發(fā)揮增強材料對基休金屬的增強、增韌效果;設(shè)備投資少,工藝簡單易行,可操作性強;便于實現(xiàn)批量或規(guī)模生產(chǎn);能制造出接近**終產(chǎn)品的形狀,尺寸和結(jié)構(gòu),減少或避免后加工工序。 高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于新能源汽車的IGBT模塊中。上海好的鋁碳化硅常見問題
目前,鋁碳化硅制備工藝中,在制備55vol%~ 75vol% SiC高含量的封裝用AlSiC產(chǎn)品時多采用熔滲法,其實質(zhì)是粉末冶金法的延伸。它通過先制備一定密度、強度的多孔碳化硅基體預(yù)制件,再滲以熔點比其低的金屬填充預(yù)制件,其理論基礎(chǔ)是在金屬液潤濕多孔基體時,在毛細(xì)管力作用下,金屬液會沿顆粒間隙流動填充多孔預(yù)制作孔隙,脫模無需機械加工,在其表面上覆蓋有一層0.13mm-0.25mm厚的完美鋁層,按用途電鍍上Ni、Au、Cd、Ag等,供封裝使用。湖北多功能鋁碳化硅聯(lián)系人鋁碳化硅可以應(yīng)用于軌道交通轉(zhuǎn)向架-框架。
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,滿足航空航天用器件封裝成為急需,引發(fā)相關(guān)部門調(diào)試重視。經(jīng)過近些年來研究所和企業(yè)的深入研究,AlSiC取得了較大的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,相繼推動高體分碳化硅與鋁合金的復(fù)合材料SiC/Al實用化進(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、高比強度、低密度、導(dǎo)電性好的封裝材料。
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(dá)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(biāo)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(dǎo)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(dá)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。高體分鋁碳化硅用于**慣性導(dǎo)航臺體中。
中體分鋁碳化硅(SiC體積比35%-55%):1、性能優(yōu)勢及應(yīng)用方向:(1)、高微屈服強度:(35%~55%)光學(xué)儀表級鋁碳化硅的微屈強度服度可達(dá)(110~120)MPa水平,是國產(chǎn)真空熱壓鈹材的5倍,且無毒,可確保慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中陀螺儀有效屏蔽小幅震動,保證穩(wěn)定性。(2)、高比強度、高比剛度:(35%~55%)光學(xué)儀表級鋁碳化硅的高比強度特性可以降低結(jié)構(gòu)件質(zhì)量,實現(xiàn)武器裝備的輕量化,高比剛度可保證零件的面型(如反射鏡鏡面)精度。(3)、低膨脹系數(shù):(35%~55%)光學(xué)儀表級鋁碳化硅具有低熱膨脹系數(shù)(9~11)×10-6/K,可以保證結(jié)構(gòu)件在較大溫差變化的情況下仍保持穩(wěn)定的尺寸。(4)、高導(dǎo)熱性:(35%~55%)光學(xué)儀表級鋁碳化硅具有高導(dǎo)熱性率({120-180}W/m·K),可快速散熱,可避免零件過熱對機能的降低。(5)、主要應(yīng)用方向及**零件:可應(yīng)用于航空航天及**行業(yè)中的光學(xué)反射鏡、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)零件,可替代鈹材、微晶玻璃、石英玻璃等。高體分鋁碳化硅生產(chǎn)工藝流程多采用真空壓力浸滲法。河南好的鋁碳化硅常見問題
高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于微波處理器的蓋板中。上海好的鋁碳化硅常見問題
a、T/R模塊封裝:機載雷達(dá)天線安裝在飛機萬向支架上,采用機電方式掃描,其發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點是從美國F-22開始應(yīng)用有源電子掃描相控陣天線AESA體制,其探測距離下表所示:圖三機載雷達(dá)探測距離
APG-80捷變波束雷達(dá)、多功能機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T/R模塊成本由研發(fā)初期的10萬美元降至600-800美元,數(shù)年內(nèi)可降至約200美元,成為機載雷達(dá)的**部分。幾乎所有的美國參戰(zhàn)飛機都有安裝新的或更新AESA計劃,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機載AESA雷達(dá)可同時探測**目標(biāo)數(shù)分別為空中30 個、地面16個、探測范圍為360°全周向。 上海好的鋁碳化硅常見問題
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