封裝金屬基復合材料的增強體有數種,SiC是其中應用**為***的一種,這是因為它具有優(yōu)良的熱性能,用作顆粒磨料技術成熟,價格相對較低;另一方面,顆粒增強體材料具有各向同性,**有利于實現凈成形。AlSiC特性主要取決于SiC的體積分數(含量)及分布和粒度大小,以及Al合金成分等。依據兩相比例或復合材料的熱處理狀態(tài),可對材料熱物理與力學性能進行設計,從而滿足芯片封裝多方面的性能要求。其中,SiC體積分數尤為重要,實際應用時,AlSiC與 芯片或陶瓷基體直接接觸,要求CTE盡可能匹配。鋁碳化硅可替代鋁、銅、銅鎢、銅鉬等應用于高功率封裝領域。上海好的鋁碳化硅分類
在國內,隨著AESA產品的定型,T/R模塊出現批量生產需求,其基板、殼體的生產極為關鍵,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L波段功率器件月批量生產累計上千只,實現某型號雷達***國產化、固態(tài)化,今后幾年會持續(xù)批量生產,S、C波段功率模塊怎樣低成本生產,將涉及AlSiC封裝材料的研發(fā)應用。天津標準鋁碳化硅哪家好高體分鋁碳化硅生產工藝流程多采用真空壓力浸滲法。
鋁碳化硅材料成型制造技術的發(fā)展趨勢:鋁碳化硅的材料成型方法還在不斷改進和發(fā)展,高效、低成本、批量生產的方法仍需研究開發(fā),這將關系到鋁碳化硅材料的廣泛應用和發(fā)展。當前,現代制造技術的發(fā)展為鋁碳化硅復合材料的制備從理論研究到具體應用提供了有力的保證。計算機技術、現代測試技術、新材料技術的完善,使復合材料的制備技術、工藝不斷推出,這些工藝本身也有交叉并相互融合,鋁碳化硅材料制備技術的發(fā)展趨勢必將是多學科、多種技術相“復合”的綜合過程。
鋁碳化硅復合材料雖然有很多優(yōu)點,但優(yōu)點有時就是缺點,如鋁碳化硅材料抗磨,可做賽車、飛機的剎車件,但會造成機加的成本非常高。那么,整體零件一次鑄造成形,就成了鋁碳化硅零件的生產特征之一。另外,因為鋁碳化硅的鑄造環(huán)境相當**(普通的鑄造手段是無法把鋁液鑄造進陶瓷之中的),那么,通用的精密鑄造模具材料都不可使用,如精密鑄造**常見的陶瓷型殼,放到鋁碳化硅的鑄造環(huán)境下,鋁液會鑄造進型殼之中,無法打型出產品。但杭州陶飛侖新材料有限公司采用創(chuàng)新型工藝方法,可有效避免了此類問題的發(fā)生。杭州陶飛侖新材料有限公司生產的鋁碳化硅熱導率超過230W/m·K.
5、鋁碳化硅材料制機械加工技術介紹:
鋁碳化硅材料,尤其是高體分鋁碳化硅機械加工是產品制造中的難點環(huán)節(jié),主要體現在鋁碳化硅的高耐磨,以及加工周期長等方面。
(1)、傳統(tǒng)機械加工技術:SiC增強體顆粒比常用的刀具(如高速鋼刀具和硬質合金刀具)的硬度高的多,在機械加工的過程中會引起劇烈的刀具磨損。PCD金剛石刀具雖然比增強體顆粒的硬度高,但硬度值相差不大,在切削加工高體分的顆粒增強AlSiC復合材料時仍然會快速磨損,且PCD金剛石刀具成本更高。眾多研究表明,隨著SiC含量的增大(13%~70%),可切削性越來越差,加工效率隨之降低,生產成本快速增加。若以45#鋼的切削性能為1計量,此種材料的切削性能*為0.05~0.3。因此,復合材料的難加工性和昂貴的加工成本限制了AlSiC復合材料的廣泛應用。 杭州陶飛侖新材料有限公司生產的高體分鋁碳化硅涵蓋50%-75%體分。河南多功能鋁碳化硅技術規(guī)范
高體分鋁碳化硅用于光學遙感衛(wèi)星光學反射鏡中。上海好的鋁碳化硅分類
大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時,會產生大量的熱。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。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設盡量暢通。銅基板具有良好的導熱能力,但銅的熱膨脹系數接近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,焊接的銅基板經受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會出現分層脫離。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。上海好的鋁碳化硅分類
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