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,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。杭州陶飛侖新材料有限公司生產的鋁碳化硅熱膨脹系數較低,比剛度較高。湖南大規模鋁碳化硅銷售公司
鋁碳化硅研發較早,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%)。從產業化趨勢看,AlSiC可實現低成本的、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,提供良好的熱循環及可靠性。湖北標準鋁碳化硅產業化我司主要研制、生產低體分和高體分的金屬陶瓷復合材料。
2、鋁碳化硅材料成型的關鍵技術: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鍵技術,其中主要表現于:加工溫度高,在高溫下易發生不利的化學反應;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)。在高溫下,基體與增強材料易發生界面反應,生成有害的反應產物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鍵技術。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。
倒裝芯片封裝FCP技術優勢在于能大幅度提高產品的電性能、散熱效能,適合高引腳數、高速、多功 能的器件。AlSiC的CTE能夠與介電襯底、焊球陣列、低溫燒結陶瓷以及印刷電路板相匹配,同時還具有髙熱傳導率、**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。AlSiC可制作出復雜的外形,例如,AlSiC外殼產品有多個空腔,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計。AlSiC外形表面支持不同的標識和表面處理方法,包括激光打印、油漆、油墨、絲網印刷、電鍍,完全滿足FCP工藝要求。高體分鋁碳化硅真空壓力浸滲工藝流程包括:陶瓷多孔預制件制備、真空壓力浸滲、成型件繼續加工。
低體分鋁碳化硅(SiC體積比5%-35%)材料介紹與應用1、性能優勢及應用方向:(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,熱裂紋產生的可能性減小、摩擦穩定性更好;(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、戰機腹鰭、直升機旋翼模鍛件等。鋁碳化硅已經應用于玉兔號行走裝置。安徽通用鋁碳化硅產品介紹
杭州陶飛侖致力于新型特種陶瓷、金屬陶瓷復合材料的研發、生產、銷售和技術服務為一體的高科技企業。湖南大規模鋁碳化硅銷售公司
低體分鋁碳化硅的**應用領域——輕量化結構件方向、耐磨方向:
早在20世紀80年代,低體分鋁碳化硅就作為非主承載結構件成功地應用于飛機上,典型案例為洛克希德馬丁公司生產的電子設備支架。本世紀開始,該材料作為主承載結構件在飛機上正式應用。F-18“大黃蜂”戰斗機上采用鋁碳化硅作為液壓制動器缸體,與替代材料鋁青銅相比,不僅重量減輕、膨脹系數降低,而且疲勞極限還提高一倍以上。在直升機上的應用方面,歐盟也取得了突破性進展。 湖南大規模鋁碳化硅銷售公司
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