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浙江通用鋁碳化硅推薦廠家

來源: 發(fā)布時間:2022-01-11

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飛機的油箱口蓋。浙江通用鋁碳化硅推薦廠家

鋁基碳化硅(AlSiC)顆粒增強復合材料,因其具有高比強度和比剛度、低熱膨脹系數、低密度、高微屈服強度、良好的尺寸穩(wěn)定性、導熱性以及耐磨、耐疲勞等優(yōu)異的力學性能和物理性能,被用于電子封裝構件材料,在大功率率IGBT 散熱基板、LED封裝照明、航空航天等**領域以及民用信息相控陣天線T/R模塊、大功率微波產品以及宇航電源熱沉載體、殼體中被廣泛應用。高體分SiCp/Al復合材料中主要采用焊接的方式與器件連接,基體材料由于碳化硅顆粒的存在,導致其表面潤濕性能較差,無法滿足焊接功能要求,因此必須在材料表面制備可焊金屬鍍覆層。安徽鋁碳化硅分類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。

熔滲法是AlSiC制備的關鍵,一般分為有壓力滲透和無壓力滲透,前者根據生產過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,主要特點是需要真空和高壓設備,滲透時間較短,有效控制Al與SiC的界面反應,同時與精度的模具相配套,獲得實用性發(fā)展。后者是將Al合金錠放置在SiC預制件上,在合金熔點以上保溫,Al合金液依托毛細管力的作用自發(fā)滲入預制件中,所需設備簡單,易于低成本制備,但產品的機械性能與熱性能略低,對基體合金的成分有較為嚴格的要求,浸透需要在保護氣氛中進行。粉末冶金法對SiC體積分數可在15% ~ 75%之間調節(jié),SiC承載量大,但較難實現材料的一次成形。

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。鋁碳化硅已經應用于機床-主軸、導軌。

碳化硅是鋁基碳化硅顆粒增強復合材料的簡稱,它充分結合了碳化硅陶瓷和金屬鋁的不同優(yōu)勢,具有高導熱性、與芯片相匹配的熱膨脹系數、密度小、重量輕,以及高硬度和高抗彎強度,是新一代電子封裝材料中的佼佼者。鋁碳化硅封裝材料滿足了封裝的輕便化、高密度化等要求,適用于航空、航天、高鐵及微波等領域,是解決熱學管理問題的優(yōu)先材料,其可為各種微波和微電子以及功率器件、光電器件的封裝與組裝提供所需的熱管理,新材料——鋁碳化硅的應用也因此具有很大的市場潛力。杭州陶飛侖新材料有限公司在鋁碳化硅全部工藝流程的研發(fā)、生產過程中具有自主研發(fā)、生產、檢測能力。天津質量鋁碳化硅設計標準

高體分鋁碳化硅廣泛應用于新能源汽車的IGBT模塊中。浙江通用鋁碳化硅推薦廠家

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(fā)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(fā)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。 浙江通用鋁碳化硅推薦廠家

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