鋁碳化硅制備技術介紹:
1、鋁碳化硅材料成型技術應具備的條件:
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,滿足復合材料結構和強度要求;能使復合材料界面效應、混雜效應或復合效應充分發揮;能夠充分發揮增強材料對基休金屬的增強、增韌效果;設備投資少,工藝簡單易行,可操作性強;便于實現批量或規模生產;能制造出接近**終產品的形狀,尺寸和結構,減少或避免后加工工序。 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、衛星箱體及蓋板、散熱基板領域。安徽多功能鋁碳化硅量大從優
AlSiC的典型熱膨脹系數為(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上消除了。同時AlSiC材質的熱導率可高達(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,經過上萬次熱循環,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***,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、低熱膨脹系數和抗彎強度的結合優勢成為不可替代的材質。 浙江質量鋁碳化硅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.
鋁碳化硅在T/R組件中的應用:本世紀初,美國的AlSiC年產量超過100萬件,T/ R模塊已經由“磚”式封裝向很薄、邊長5cm或更小方塊形的“瓦”式封裝發展,進一步降低T/R模塊的尺寸、厚度、重量以及所產生的熱量。歐洲防務公司、法、英、德聯合開發機載AESA及T/R模塊技術,研制具有1200個T/R模塊全尺寸樣機的試驗工作,俄羅斯積極著手研制第4代戰斗機用AESA雷達,以色列、瑞典研制出輕型機載AESA預警雷達,機載AESA及 T/R模塊市場持續升溫。
在長期使用中,許多封裝尺寸、外形都已標準化、系列化,存在的主要缺陷是無法適應高性能芯片封裝要求。例如,Kovar ( 一種Fe-Co-Vi合金)和Invar (一種Fe-Ni合金)的CTE低,與芯片材料相近,但其K值差、密度高、比剛度低,無法***滿足電子封裝小型化、高密度、熱量易散發的應用需求。合金是由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素所組成的金屬材料,具有其綜合的優勢性能。隨之發展的Mo80Cu20、Cu/ Invar/Cu、Cu/ Mo/Cu 等合金在熱傳導方面優于Kovar,但其密度大于Kovar,仍不適合用作航空航天所需輕質的器件封裝材料。鋁碳化硅以其優越的熱物理性能被稱為第三代電子封裝材料,廣泛應用于電子封裝領域。
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產品時多采用熔滲法,其實質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制件,再滲以熔點比其低的金屬填充預制件,其理論基礎是在金屬液潤濕多孔基體時,在毛細管力作用下,金屬液會沿顆粒間隙流動填充多孔預制作孔隙,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。鋁碳化硅已經應用于發動機缸套。浙江鋁碳化硅復合材料生產商
杭州陶飛侖可根據客戶產品技術要求定制化制備滿足客戶要求的鋁碳化硅產品。安徽多功能鋁碳化硅量大從優
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,使得研發一種新型輕質金屬封裝材料,滿足航空航天用器件封裝成為急需,引發相關部門調試重視。經過近些年來研究所和企業的深入研究,AlSiC取得了較大的產業化進展,相繼推動高體分碳化硅與鋁合金的復合材料SiC/Al實用化進程。將SiC與Al合金按一定比例和工藝結合成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、導電性好的封裝材料。安徽多功能鋁碳化硅量大從優
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