江蘇使用鋁碳化硅制定

來源: 發(fā)布時間:2022-01-11

AESA由數(shù)以千計的T/R模塊(有的高達9 000 個左右)構成,在每個T/R模塊內(nèi)部都有用GaAs 技術制作的功率發(fā)射放大器、低噪聲接收放大器、T/ R開關、多功能增益/相位控制等電路芯片,**終生產(chǎn)關鍵在其封裝技術上,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。高體分鋁碳化硅廣泛應用于新能源汽車的IGBT模塊中。江蘇使用鋁碳化硅制定

低體分鋁碳化硅(SiC體積比5%-35%)材料介紹與應用1、性能優(yōu)勢及應用方向:(1)、低密度:2.8g/cm3左右,比鋼(7.9g/cm3)低,在汽車和列車剎車盤上可減重40%~60%,活塞(如豐田)可減重10%~5%;(2)、高比強度、高比剛度:(10%~35%)AlSiC剎車盤抗拉強度及彈性模量與鑄鐵差異不大,但由于其密度低,故其比強度及比模量可達鑄鐵的(2~4)倍;(3)、耐磨性好:(10%~35%)AlSiC復合材料能夠使制動盤具有更好的耐磨性,使用壽命**加長,減少運行保養(yǎng)成本;(4)、耐熱性好:鋁合金具有較大的熱容性和良好的導熱性(豐田制造發(fā)動機活塞導熱性比鑄鐵活塞導熱性提升4倍),在相同速度相同載荷下,制動盤摩擦過程中溫度變化較小,熱裂紋產(chǎn)生的可能性減小、摩擦穩(wěn)定性更好;(5)、主要應用方向及**零件:低體分鋁碳化硅主要應用于輕量化、耐磨等方向,可替代鋁合金、鑄鋼、鑄鐵、鈦合金等材料。**零件為剎車類零件、活塞及連桿、戰(zhàn)機腹鰭、直升機旋翼模鍛件等。上海通用鋁碳化硅哪家好杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的鋁碳化硅致密度超過99.7%。

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)的熱導率可高達(180~240)W/mK(25℃),比鋁合金熱導率還高50%。英飛凌試驗證明,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材料以其獨特的高熱導、低熱膨脹系數(shù)和抗彎強度的結合優(yōu)勢成為不可替代的材質(zhì)。

在國內(nèi),隨著AESA產(chǎn)品的定型,T/R模塊出現(xiàn)批量生產(chǎn)需求,其基板、殼體的生產(chǎn)極為關鍵,采用近凈成形技術,研制出小批量T/R模塊封裝外殼樣品。用無壓溶滲AlSiC制作基座替代W-Cu基座,封裝微波功率器件,按GJB33A-97和GJB128A-97軍標嚴格考核,器件的微波性能、熱性能無變化,可完全滿足應用要求,前者的重量只及W-Cu基座的 20%,且成本*為后者的1/3左右,有望在封裝領域大量替代W-Cu、Mo-Cu等材料。國產(chǎn)L波段功率器件月批量生產(chǎn)累計上千只,實現(xiàn)某型號雷達***國產(chǎn)化、固態(tài)化,今后幾年會持續(xù)批量生產(chǎn),S、C波段功率模塊怎樣低成本生產(chǎn),將涉及AlSiC封裝材料的研發(fā)應用。高體分鋁碳化硅復合材料具有強度高、高導熱、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。

(2)、增強體SiC與基體鋁浸潤性差的問題:增強材料與基體浸潤性差是鋁碳化硅材料制造的又一關鍵技術,基體對增強材料浸潤性差,有時根本不發(fā)生潤濕現(xiàn)象。該問題主要解決方法:①、加入合金元素,優(yōu)化基體組分,改善基體對增強體的浸潤性,常用的合金元素有:鎂、硅等;②、對增強材料SiC進行表面處理,涂敷一層可抑制界面反應的涂層,可有效改善其浸潤性,表面涂層涂覆方法較多,如化學氣相沉積,物***相沉積,溶膠-凝膠和電鍍或化學鍍等。高體分鋁碳化硅目前已應用于光學反射鏡、空間掃描機構主框架及光學平臺、衛(wèi)星箱體及蓋板、散熱基板領域。湖北大規(guī)模鋁碳化硅量大從優(yōu)

鋁碳化硅可有效防止大功率元器件熱失效問題。江蘇使用鋁碳化硅制定

鋁碳化硅研發(fā)較早,理論描述較為完善,其主要分類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)化趨勢看,AlSiC可實現(xiàn)低成本的、無需進一步加工的凈成形(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、高熱傳導石墨等)的經(jīng)濟性并存集成,滿足: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。江蘇使用鋁碳化硅制定

杭州陶飛侖新材料有限公司是一家一般項目:技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、技術交流、技術轉(zhuǎn)讓、技術推廣;新材料技術研發(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)。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務實、誠實可信的企業(yè)。公司自創(chuàng)立以來,投身于鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷,是電子元器件的主力軍。陶飛侖新材料繼續(xù)堅定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長,又要聚焦關鍵領域,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。陶飛侖新材料始終關注自身,在風云變化的時代,對自身的建設毫不懈怠,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。