鋁基碳化硅(AlSiC)顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，因其具有高比強(qiáng)度和比剛度、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高微屈服強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性以及耐磨、耐疲勞等優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能，被用于電子封裝構(gòu)件材料，在大功率率IGBT 散熱基板、LED封裝照明、航空航天等**領(lǐng)域以及民用信息相控陣天線T/R模塊、大功率微波產(chǎn)品以及宇航電源熱沉載體、殼體中被廣泛應(yīng)用。高體分SiCp/Al復(fù)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(dǎo)致其表面潤(rùn)濕性能較差，無(wú)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。低體分鋁碳化硅具有塑性高、耐磨性好、加工性能優(yōu)異等特點(diǎn)。天津新型鋁碳化硅方法
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(chǎn)品時(shí)多采用熔滲法，其實(shí)質(zhì)是粉末冶金法的延伸。它通過(guò)先制備一定密度、強(qiáng)度的多孔碳化硅基體預(yù)制件，再滲以熔點(diǎn)比其低的金屬填充預(yù)制件，其理論基礎(chǔ)是在金屬液潤(rùn)濕多孔基體時(shí)，在毛細(xì)管力作用下，金屬液會(huì)沿顆粒間隙流動(dòng)填充多孔預(yù)制作孔隙，脫模無(wú)需機(jī)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。天津好的鋁碳化硅檢測(cè)技術(shù)高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于高鐵的大功率IGBT模塊中。
此外，AlSiC可將多種電子封裝材料并存集成，用作封裝整體化，發(fā)展其他功能及用途。研制成功將高性能、散熱快的Cu基封裝材料塊（Cu-金剛石、Cu-石墨、Cu-BeO等）嵌人SiC預(yù)制件中，通過(guò)金屬Al熔滲制作并存集成的封裝基片。在AlSiC并存集成過(guò)程中，可在**需要的部位設(shè)置這些成本相對(duì)較高的快速散熱材料，降低成本，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，嵌有快速散熱材料的AlSiC倒裝片系統(tǒng)正在接受測(cè)試和評(píng)估。另外，還可并存集成48號(hào)合金、Kovar和不銹鋼等材料，此類材料或插件、引線、密封環(huán)、基片等，在熔滲之前插入SiC預(yù)成形件內(nèi)，在AlSiC復(fù)合成形過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)地完成并存集成，方便光電器件封裝的激光連接。
2、高體分鋁碳化硅的主要應(yīng)用領(lǐng)域——電子封裝：高體分鋁碳化硅為第三代半導(dǎo)體封裝材料，已率先實(shí)現(xiàn)電子封裝材料的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，滿足半導(dǎo)體芯片集成度沿摩爾定律提高導(dǎo)致芯片發(fā)熱量急劇升高、使用壽命下降以及電子封裝的“輕薄微小”的發(fā)展需求。尤其在航空航天、微波集成電路、功率模塊、***射頻系統(tǒng)芯片等封裝方面作用極為凸顯，成為封裝材料應(yīng)用開(kāi)發(fā)的重要趨勢(shì)。
（1）、封裝類AlSiC特性：封裝材料用作支撐和保護(hù)半導(dǎo)體芯片的金屬底座與外殼，混合集成電路HIC的基片、底板、外殼，構(gòu)成導(dǎo)熱性能比較好，總耗散功率提高到數(shù)十瓦,全氣密封性，堅(jiān)固牢靠的封裝結(jié)構(gòu)，為芯片、HIC提供一個(gè)高可靠穩(wěn)定的工作環(huán)境，具體材料性能是個(gè)優(yōu)先關(guān)鍵問(wèn)題。常用于封裝的電子金屬材料的主要特性如下表所示，可見(jiàn)封裝類鋁碳化硅綜合性能***優(yōu)于其他材料。 鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸套。
5、鋁碳化硅材料制機(jī)械加工技術(shù)介紹：
鋁碳化硅材料，尤其是高體分鋁碳化硅機(jī)械加工是產(chǎn)品制造中的難點(diǎn)環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在鋁碳化硅的高耐磨，以及加工周期長(zhǎng)等方面。
（1）、傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)：SiC增強(qiáng)體顆粒比常用的刀具(如高速鋼刀具和硬質(zhì)合金刀具)的硬度高的多，在機(jī)械加工的過(guò)程中會(huì)引起劇烈的刀具磨損。PCD金剛石刀具雖然比增強(qiáng)體顆粒的硬度高，但硬度值相差不大，在切削加工高體分的顆粒增強(qiáng)AlSiC復(fù)合材料時(shí)仍然會(huì)快速磨損，且PCD金剛石刀具成本更高。眾多研究表明，隨著SiC含量的增大(13%～70%)，可切削性越來(lái)越差，加工效率隨之降低，生產(chǎn)成本快速增加。若以45#鋼的切削性能為1計(jì)量，此種材料的切削性能*為0.05～0.3。因此，復(fù)合材料的難加工性和昂貴的加工成本限制了AlSiC復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。 高體分鋁碳化硅生產(chǎn)工藝流程多采用真空壓力浸滲法。浙江大規(guī)模鋁碳化硅廠家現(xiàn)貨
鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)床-主軸、導(dǎo)軌。天津新型鋁碳化硅方法
隨著AlSiC復(fù)合材料在航空航天、汽車、***、電子、體育用具等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)其制品的加工精和表面質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法或單一的特種加工方法，都難以實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的加工要求。這就要求在對(duì)AlSiC復(fù)合材料的機(jī)械切削加工、激光加工、超聲加工和電火花加工的加工工藝、加工機(jī)理進(jìn)行研究的同時(shí)，更多地注重研究復(fù)合加工技術(shù)，尤其是超聲加工與機(jī)械切削加工、電解加工、電火花加工相配合的復(fù)合加工技術(shù)的研究工作。天津新型鋁碳化硅方法
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