中體分鋁碳化硅的功能化特性比較突出,即不僅具有比鋁合金和鈦合金高出一倍的比剛度,還有著與鈹材及鋼材接近的低膨脹系數(shù)和優(yōu)于鈹材的尺寸穩(wěn)定性。因此,其可替代鈹材用作慣性導(dǎo)航系統(tǒng)器件,被譽(yù)為“第三代航空航天慣性器件材料”。其已被正式用于美國(guó)某型號(hào)慣性環(huán)形激光陀螺制導(dǎo)系統(tǒng),并已形成美國(guó)的國(guó)軍標(biāo)(MIL-M-46196)。此外,還替代鈹材被成功地用于三叉戟導(dǎo)彈的慣性導(dǎo)航向地球及其慣性測(cè)量單元(IMU)的檢查口蓋,并取得比鈹材的成本低三分之二的效果。微屈服(MYS)是表征材料尺寸穩(wěn)定性的主要指標(biāo),而該種復(fù)合材料的微屈服度為118MPa,該值是國(guó)產(chǎn)真空熱壓鈹材的5倍,且已超過(guò)美國(guó)布拉什公司研制的高尺寸穩(wěn)定性新型光學(xué)儀表級(jí)**I-250鈹材。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于直升機(jī)模鍛件。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
熔滲法是AlSiC制備的關(guān)鍵,一般分為有壓力滲透和無(wú)壓力滲透,前者根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中壓力施加的大小、方式的不同,又分為擠壓熔滲、氣壓壓力熔滲、離心熔滲鑄造法等,主要特點(diǎn)是需要真空和高壓設(shè)備,滲透時(shí)間較短,有效控制Al與SiC的界面反應(yīng),同時(shí)與精度的模具相配套,獲得實(shí)用性發(fā)展。后者是將Al合金錠放置在SiC預(yù)制件上,在合金熔點(diǎn)以上保溫,Al合金液依托毛細(xì)管力的作用自發(fā)滲入預(yù)制件中,所需設(shè)備簡(jiǎn)單,易于低成本制備,但產(chǎn)品的機(jī)械性能與熱性能略低,對(duì)基體合金的成分有較為嚴(yán)格的要求,浸透需要在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。粉末冶金法對(duì)SiC體積分?jǐn)?shù)可在15% ~ 75%之間調(diào)節(jié),SiC承載量大,但較難實(shí)現(xiàn)材料的一次成形。河南新型鋁碳化硅因鋁碳化硅具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低(熱膨脹系數(shù)同芯片材料相近),有效減少芯片和電路開(kāi)裂的幾率。
大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱。尤其是工作電流達(dá)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(biāo)是消除熱結(jié)。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設(shè)盡量暢通。銅基板具有良好的導(dǎo)熱能力,但銅的熱膨脹系數(shù)接近IGBT芯片的三倍,而且IGBT芯片陶瓷襯底的面積可高達(dá)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(lái)過(guò)渡解決。高功率模塊如果用銅基板去承載芯片襯底同時(shí)在下方接合散熱器的話,焊接的銅基板經(jīng)受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會(huì)出現(xiàn)分層脫離。這種情況下壓接法制造出的模塊,如長(zhǎng)期在震動(dòng)環(huán)境下使用,如軌道機(jī)車、電動(dòng)汽車、飛機(jī)等,其可靠性會(huì)大幅下降。那么,如何牢固封裝高功率IGBT模塊,使其在震動(dòng)、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(lái)制作IGBT基板。
***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。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于制動(dòng)閥片。
2、鋁碳化硅材料成型的關(guān)鍵技術(shù):由于金屬所固有的物理和化學(xué)特性,其加工性能不如樹(shù)脂好,在制造鋁基碳化硅材料中還需解決一些關(guān)鍵技術(shù),其中主要表現(xiàn)于:加工溫度高,在高溫下易發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng);增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差;增強(qiáng)材料在基體中的分布。
(1)、高溫下的不利化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題:在加工過(guò)程中,為了確?;w的浸潤(rùn)性和流動(dòng)性,需要采用很高的加工溫度(往往接近或高于基體的熔點(diǎn))。在高溫下,基體與增強(qiáng)材料易發(fā)生界面反應(yīng),生成有害的反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3,呈脆性,會(huì)成為鋁碳化硅材料整體破壞的裂紋源。因此控制復(fù)合材料的加工溫度是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該問(wèn)題主要解決方法:①、盡量縮短高溫加工時(shí)間,使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時(shí)間降低至比較低程度;②、通過(guò)提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)速度加快;③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。 高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于新能源汽車的IGBT模塊中。上海有什么鋁碳化硅產(chǎn)業(yè)
鋁碳化硅可以應(yīng)用于軌道交通轉(zhuǎn)向架-框架。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
AESA由數(shù)以千計(jì)的T/R模塊(有的高達(dá)9 000 個(gè)左右)構(gòu)成,在每個(gè)T/R模塊內(nèi)部都有用GaAs 技術(shù)制作的功率發(fā)射放大器、低噪聲接收放大器、T/ R開(kāi)關(guān)、多功能增益/相位控制等電路芯片,**終生產(chǎn)關(guān)鍵在其封裝技術(shù)上,因機(jī)載對(duì)其體積與重量的限制極為苛刻。AlSiC集低熱脹、高導(dǎo)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(shí)用需求。雷達(dá)APG-77是一部典型多功能、多工作方式雷達(dá),其AESA直 徑約1m,用2 000個(gè)T/R模塊構(gòu)成,每個(gè)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(wàn)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(gè)T/R模塊構(gòu)成機(jī)載AESA雷達(dá)為例,用 AlSiC替代Kovar,雷達(dá)重量可減輕34kg,而熱導(dǎo)率比Kovar提高10余倍,且提高整機(jī)可靠性MTBF達(dá)2000h以上。試驗(yàn)表明,即使AESA中10%的T/R模塊產(chǎn)生故障,對(duì)系統(tǒng)無(wú)***影響,30%失效時(shí),仍可維持基本工作性能,具有所謂的“完美降級(jí)” 能力。天津新型鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
杭州陶飛侖新材料有限公司致力于電子元器件,以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。陶飛侖新材料作為一般項(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))。的企業(yè)之一,為客戶提供良好的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。陶飛侖新材料始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動(dòng)團(tuán)隊(duì)取得成功。陶飛侖新材料始終關(guān)注自身,在風(fēng)云變化的時(shí)代,對(duì)自身的建設(shè)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。