二、高體分鋁碳化硅(SiC體積比55%-75%)材料介紹與應(yīng)用1、性能優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用方向:(1)、低密度:(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅的密度一般在3.1g/cm3左右,密度**低于W/Cu合金({11~18}g/cm3)、Mo/Cu合金({9~10}g/cm3)和Kovar合金(8.3g/cm3),可有效減重。以替代W/Cu合金用作雷達(dá)微波功率管封裝底座為例,在同樣的強(qiáng)度和剛度條件下,可減重高達(dá)80%以上。(2)、低膨脹系數(shù):(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅膨脹系數(shù)一般為(6~9)×10-6m/℃(-60℃~200℃),遠(yuǎn)低于W/Cu合金({7~13}×10-6/K)、Mo/Cu合金({7~13}×10-6/K)等傳統(tǒng)封裝材料,與Si、GaAs、AlN等無(wú)機(jī)陶瓷基片材料熱匹配良好。高體分鋁碳化硅已經(jīng)用于天空二號(hào)太陽(yáng)板支架中。天津質(zhì)量鋁碳化硅分類
***代以塑料、金屬、陶瓷等為主的簡(jiǎn)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(duì)于航天、航空、****及以便攜、袖珍為主要趨勢(shì)的當(dāng)代封裝業(yè)來(lái)講,有先天的劣勢(shì)。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(dǎo)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(jì)要求,具有高導(dǎo)熱、低膨脹、高剛度、低密度、低成本等綜合優(yōu)異性能,是當(dāng)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。上海使用鋁碳化硅聯(lián)系人鋁碳化硅具有高比剛度、比強(qiáng)度、高尺寸穩(wěn)定性、低熱膨脹系數(shù)、高耐磨、耐腐蝕等優(yōu)異性能。
(2)、增強(qiáng)體SiC與基體鋁浸潤(rùn)性差的問(wèn)題:增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差是鋁碳化硅材料制造的又一關(guān)鍵技術(shù),基體對(duì)增強(qiáng)材料浸潤(rùn)性差,有時(shí)根本不發(fā)生潤(rùn)濕現(xiàn)象。該問(wèn)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(duì)增強(qiáng)體的浸潤(rùn)性,常用的合金元素有:鎂、硅等;②、對(duì)增強(qiáng)材料SiC進(jìn)行表面處理,涂敷一層可抑制界面反應(yīng)的涂層,可有效改善其浸潤(rùn)性,表面涂層涂覆方法較多,如化學(xué)氣相沉積,物***相沉積,溶膠-凝膠和電鍍或化學(xué)鍍等。
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(shí)AlSiC材質(zhì)的熱導(dǎo)率可高達(dá)(180~240)W/mK(25℃),比鋁合金熱導(dǎo)率還高50%。英飛凌試驗(yàn)證明,采用AlSiC材料制作的IGBT基板,經(jīng)過(guò)上萬(wàn)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(qiáng)度(>300MPa)卻和鋼材一樣好。這使其在抗震性能方面表現(xiàn)***,超過(guò)銅基板。因此,在高功率電子封裝方面,AlSiC材料以其獨(dú)特的高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)和抗彎強(qiáng)度的結(jié)合優(yōu)勢(shì)成為不可替代的材質(zhì)。 高體分鋁碳化硅真空壓力浸滲工藝流程包括:陶瓷多孔預(yù)制件制備、真空壓力浸滲、成型件繼續(xù)加工。
3)、增強(qiáng)體SiC在基體中均勻分布的問(wèn)題:按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求,使增強(qiáng)材料SiC均勻地分布于基體中也是鋁碳化硅材料制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一。尤其是在低體份鋁碳化硅攪拌法、真空壓力浸滲法、粉末冶金法中,SiC顆粒的團(tuán)聚,以及不同尺寸SiC顆粒均勻分布為一項(xiàng)難點(diǎn)。該問(wèn)題主要解決方法:①、對(duì)增強(qiáng)體SiC進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚蛊浣n基體速度加快;②、加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪馗纳苹w的分散性;③、施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ蛊浞稚⑿栽龃螅虎堋⑹┘油鈭?chǎng)(磁場(chǎng),超聲場(chǎng)等)。杭州陶飛侖新材料有限公司研制的產(chǎn)品表面金屬化焊接孔隙率小于3%。北京質(zhì)量鋁碳化硅原料
杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的鋁碳化硅熱導(dǎo)率超過(guò)230W/m·K.天津質(zhì)量鋁碳化硅分類
在國(guó)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(guān)鍵,采用近凈成形技術(shù),研制出小批量T/R模塊封裝外殼樣品。用無(wú)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(biāo)嚴(yán)格考核,器件的微波性能、熱性能無(wú)變化,可完全滿足應(yīng)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(lǐng)域大量替代W-Cu、Mo-Cu等材料。國(guó)產(chǎn)L波段功率器件月批量生產(chǎn)累計(jì)上千只,實(shí)現(xiàn)某型號(hào)雷達(dá)***國(guó)產(chǎn)化、固態(tài)化,今后幾年會(huì)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(yīng)用。天津質(zhì)量鋁碳化硅分類
杭州陶飛侖新材料有限公司一直專注于一般項(xiàng)目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開(kāi)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(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料銷售;特種陶瓷制品銷售(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營(yíng)業(yè)執(zhí)照依法自主開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))。以下限分支機(jī)構(gòu)經(jīng)營(yíng):一般項(xiàng)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(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營(yíng)業(yè)執(zhí)照依法自主開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))。,是一家電子元器件的企業(yè),擁有自己**的技術(shù)體系。公司目前擁有專業(yè)的技術(shù)員工,為員工提供廣闊的發(fā)展平臺(tái)與成長(zhǎng)空間,為客戶提供高質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù),深受員工與客戶好評(píng)。公司業(yè)務(wù)范圍主要包括:鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷等。公司奉行顧客至上、質(zhì)量為本的經(jīng)營(yíng)宗旨,深受客戶好評(píng)。一直以來(lái)公司堅(jiān)持以客戶為中心、鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷市場(chǎng)為導(dǎo)向,重信譽(yù),保質(zhì)量,想客戶之所想,急用戶之所急,全力以赴滿足客戶的一切需要。