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不少低密度、的金屬基復合材料非常適合航空、航天用途。金屬基復合材料的基體材料有很多種,但作為熱匹配復合材料用于封裝的主要是Cu基和燦基復合材料。 金屬封裝外殼此外密度較大,不適合航空、航天用途。1.3 鋼10號鋼熱導率為49.8 W(m-1K-1),大約是可伐合金的三倍,它的CTE為12.6×10-6K-1,與陶瓷和半導體的CTE失配,可與軟玻璃實現(xiàn)壓縮封接。不銹鋼主要使用在需要耐腐蝕的氣密封裝里,不銹鋼的熱導率較低,如430不銹鋼(Fe-18Cr,中國牌號4J18)熱導率僅為26.1 W(m-1K-1)。 Cu基復合材料純銅具有較低的退火點,它制成的底座出現(xiàn)軟化可以導致芯片和/或基板開裂。國內(nèi)外已廣泛生產(chǎn)并用在大功率微波管、大功率激光二極管和一些大功率集成電路模塊上。為了提高銅的退火點,可以在銅中加入少量Al2O3、鋯、銀、硅。這些物質(zhì)可以使無氧高導銅的退火點從320℃升高到400℃,而熱導率和電導率損失不大。
不僅包括金屬封裝的殼體或底座、引線使用的金屬材料,也包括可用于各種封裝的基板、熱沉和散熱片的金屬材料,為適應電子封裝發(fā)展的要求,國內(nèi)開展對金屬基復合材料的研究和使用將是非常重要的。鋁擠、DDG、粗銑內(nèi)接著將鋁合金板銑成手機機身需要的尺寸,方便CNC精密加工,接著是粗銑內(nèi)腔,將內(nèi)腔以及夾具定位的柱加工好,起到精密加工的固定作用。因而用碳纖維(石墨纖維)增強的銅基復合材料在高功率密度應用領域很有吸引力。金屬封裝外殼用作封裝的底座或散熱片時,這種復合材料把熱量帶到下一級時,并不十分有效,但是在散熱方面是極為有效的。與銅復合的材料沿碳纖維長度方向CTE為-0.5×10-6K-1,熱導率600-750W(m-1K-1),而垂直于碳纖維長度方向的CTE為8×10-6K-1,熱導率為51-59W(m-1K-1),比沿纖維長度方向的熱導率至少低一個數(shù)量級。
金屬封裝外殼CNC與鋁壓鑄融合便是先鋁壓鑄再運用CNC深度加工。工藝優(yōu)點和缺點:CNC工藝的成本費較為高,原材料奢侈浪費也比較多,自然這類工藝下的中框或外殼品質(zhì)也罷一些。Cu基高分子材料全銅具備較低的退火點,它做成的底座出現(xiàn)變軟能夠造成 集成ic和/或基鋼板裂開。以便提升銅的退火點,能夠在銅中添加小量Al2O3、鋯、銀、硅。這種材料已在金屬封裝中得到廣泛使用,如美國Sinclair公司在功率器件的金屬封裝中使用Glidcop代替無氧高導銅作為底座。這種化學物質(zhì)能夠使無氧運動高導銅的退火點從320℃上升到400℃,而導熱系數(shù)和導電率損害并不大 金屬基高分子材料金屬封裝是選用金屬做為罩殼或底座,集成ic立即或根據(jù)基鋼板安裝在外殼或底座上,導線越過金屬罩殼或底座大多數(shù)選用夾層玻璃—金屬封接技術(shù)性的一種電子封裝方式。它普遍用以混和電源電路的封裝,主要是和訂制的專用型氣密性封裝,在很多行業(yè),尤其是在及航天航空行業(yè)獲得了普遍的運用。