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)問題:在加工過程中,為了確?;w的浸潤性和流動(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、通過提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤速度加快;③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。 因鋁碳化硅具有輕量化、高剛度、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的特點(diǎn),在航空、航天領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。浙江鋁碳化硅材質(zhì)
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)過上萬次熱循環(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)勢成為不可替代的材質(zhì)。 浙江通用鋁碳化硅檢測技術(shù)鋁碳化硅可替代鋁、銅、銅鎢、銅鉬等應(yīng)用于高功率封裝領(lǐng)域。
鋁碳化硅在T/R組件中的應(yīng)用:本世紀(jì)初,美國的AlSiC年產(chǎn)量超過100萬件,T/ R模塊已經(jīng)由“磚”式封裝向很薄、邊長5cm或更小方塊形的“瓦”式封裝發(fā)展,進(jìn)一步降低T/R模塊的尺寸、厚度、重量以及所產(chǎn)生的熱量。歐洲防務(wù)公司、法、英、德聯(lián)合開發(fā)機(jī)載AESA及T/R模塊技術(shù),研制具有1200個(gè)T/R模塊全尺寸樣機(jī)的試驗(yàn)工作,俄羅斯積極著手研制第4代戰(zhàn)斗機(jī)用AESA雷達(dá),以色列、瑞典研制出輕型機(jī)載AESA預(yù)警雷達(dá),機(jī)載AESA及 T/R模塊市場持續(xù)升溫。
鋁碳化硅制備技術(shù)介紹:
1、鋁碳化硅材料成型技術(shù)應(yīng)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(qiáng)材料SiC均勻地分布金屬基體中,滿足復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求;能使復(fù)合材料界面效應(yīng)、混雜效應(yīng)或復(fù)合效應(yīng)充分發(fā)揮;能夠充分發(fā)揮增強(qiáng)材料對(duì)基休金屬的增強(qiáng)、增韌效果;設(shè)備投資少,工藝簡單易行,可操作性強(qiáng);便于實(shí)現(xiàn)批量或規(guī)模生產(chǎn);能制造出接近**終產(chǎn)品的形狀,尺寸和結(jié)構(gòu),減少或避免后加工工序。 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裂的幾率。
SiC顆粒與Al有良好的界面接合強(qiáng)度,復(fù)合后的CTE隨SiC含量的變化可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié), 由此決定了產(chǎn)品的競爭力,相繼開發(fā)出多種制備方法。用于封裝AlSiC的預(yù)制件的SiC顆粒大小多在1 um-80um范圍選擇,要求具有低密度、低CTE、 高彈性模量等特點(diǎn),其熱導(dǎo)率因純度和制作制作方法的差異在80W ( m·K ) -280W ( m·K )之間變化?;w是強(qiáng)度的主要承載體,一般選用6061、 6063、2124、A356等**度Al合金,與SiC按一定比例和不同工藝結(jié)合成AlSiC,解決SiC與Al潤濕性差,高SiC含量難于機(jī)加工成形等問題,成為理想的封裝材料。杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的高體分鋁碳化硅涵蓋50%-75%體分。天津優(yōu)勢鋁碳化硅發(fā)展趨勢
鋁碳化硅以其優(yōu)越的熱物理性能被稱為第三代電子封裝材料,廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域。浙江鋁碳化硅材質(zhì)
低體分鋁碳化硅(SiC體積比5%-35%)材料介紹與應(yīng)用1、性能優(yōu)勢及應(yīng)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(qiáng)度、高比剛度:(10%~35%)AlSiC剎車盤抗拉強(qiáng)度及彈性模量與鑄鐵差異不大,但由于其密度低,故其比強(qiáng)度及比模量可達(dá)鑄鐵的(2~4)倍;(3)、耐磨性好:(10%~35%)AlSiC復(fù)合材料能夠使制動(dòng)盤具有更好的耐磨性,使用壽命**加長,減少運(yùn)行保養(yǎng)成本;(4)、耐熱性好:鋁合金具有較大的熱容性和良好的導(dǎo)熱性(豐田制造發(fā)動(dòng)機(jī)活塞導(dǎo)熱性比鑄鐵活塞導(dǎo)熱性提升4倍),在相同速度相同載荷下,制動(dòng)盤摩擦過程中溫度變化較小,熱裂紋產(chǎn)生的可能性減小、摩擦穩(wěn)定性更好;(5)、主要應(yīng)用方向及**零件:低體分鋁碳化硅主要應(yīng)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(zhàn)機(jī)腹鰭、直升機(jī)旋翼模鍛件等。浙江鋁碳化硅材質(zhì)
杭州陶飛侖新材料有限公司主要經(jīng)營范圍是電子元器件,擁有一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場口碑。公司自成立以來,以質(zhì)量為發(fā)展,讓匠心彌散在每個(gè)細(xì)節(jié),公司旗下鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷深受客戶的喜愛。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競爭力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于電子元器件行業(yè)的發(fā)展。陶飛侖新材料秉承“客戶為尊、服務(wù)為榮、創(chuàng)意為先、技術(shù)為實(shí)”的經(jīng)營理念,全力打造公司的重點(diǎn)競爭力。