金属表面处理密度大也使Cu/W具有对空间辐射总剂量(TID)环境的优良屏蔽作用,因为要获得同样的屏蔽作用,使用的铝厚度需要是Cu/W的16倍。新型的金属封装材料及其应用除了Cu/W及Cu/Mo以外,传统金属封装材料都是单一金属或合金,它们都有某些不足,难以应对现代封装的发展。金属封装外壳此外密度较大,不适合航空、航天用途。1.3 钢10号钢热导率为49.8 W(m-1K
镀金金属表面处理
金属表面处理密度大也使Cu/W具有对空间辐射总剂量(TID)环境的优良屏蔽作用,因为要获得同样的屏蔽作用,使用的铝厚度需要是Cu/W的16倍。新型的金属封装材料及其应用除了Cu/W及Cu/Mo以外,传统金属封装材料都是单一金属或合金,它们都有某些不足,难以应对现代封装的发展。金属封装外壳此外密度较大,不适合航空、航天用途。1.3 钢10号钢热导率为49.8 W(m-1K-1),大约是可伐合金的三倍,它的CTE为12.6×10-6K-1,与陶瓷和半导体的CTE失配,可与软玻璃实现压缩封接。材料工作者在这些材料基础上研究和开发了很多种金属基复合材料(MMC),它们是以金属(如Mg、Al、Cu、Ti)或金属间化合物(如TiAl、NiAl)为基体,以颗粒、晶须、短纤维或连续纤维为增强体的一种复合材料。不锈钢主要使用在需要耐腐蚀的气密封装里,不锈钢的热导率较低,如430不锈钢(Fe-18Cr,牌号4J18)热导率仅为26.1 W(m-1K-1)。铜、铝纯铜也称之为无氧高导铜(OFHC),电阻率1.72μΩ·cm,仅次于银。它的热导率为401W(m-1K-1),从传热的角度看,作为封装壳体是非常理想的,可以使用在需要高热导和/或高电导的封装里,然而,它的CTE高达16.5×10-6K-1,可以在刚性粘接的陶瓷基板上造成很大的热应力。
金属表面处理及其局限性芯片材料如Si、GaAs以及陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的热膨胀系数(CTE)介于3×10-6-7×10-6K-1之间。金属封装材料为实现对芯片支撑、电连接、热耗散、机械和环境的保护,应具备以下的要求:①与芯片或陶瓷基板匹配的低热膨胀系数,减少或避免热应力的产生;国内外都有Al2O3弥散强化无氧高导铜产品,如美国SCM金属制品公司的Glidcop含有99.7%的铜和0.3%弥散分布的Al2O3。加入Al2O3后,热导率稍有减少,为365W(m-1K-1),电阻率略有增加,为1.85μΩ·cm,但屈服强度得到明显增加。金属表面处理解决多种形式、生产加工灵便,能够和一些构件(如混和集成化的A/D或D/A转化器)结合为一体,合适于低I/O数的单芯片和多集成ic的主要用途,也合适于频射、微波加热、光学、声表面波和大功率器件,能够考虑批量生产、销售电价的规定。可伐可伐合金(Fe-29Ni-17Co,牌号4J29)的CTE与Si、GaAs以及Al2O3、BeO、AIN的CTE较为接近,具有良好的焊接性、加工性,能与硼硅硬玻璃匹配封接,在低功率密度的金属封装中得到广泛的使用。但由于其热导率低,电阻率高,密度也较大,使其广泛应用受到了很大限制。
金属表面处理解决能够根据改变提高体的类型、体积分数、排序方法或改变常规铝合金,改变材料的热工艺性能,考虑封装热失配的规定,乃至简单化封装的设计方案;②材料生产制造灵便,价钱持续减少,非常是可立即成型,防止了价格昂贵的生产加工花费和生产加工导致的材料耗损;已普遍生产制造并且用在功率大的微波加热管、大功率激光二极管和一些功率大的集成电路芯片控制模块上。因为Cu-Mo和Cu-W中间不混溶或浸润性偏差,更何况二者的溶点相距挺大,给材料制取产生了一些难题;假如制取的Cu/W及Cu/Mo高密度水平不高,则密封性无法得到确保,危害封装特性。另一个缺陷是因为W的百分之成分高而造成 Cu/W相对密度很大,提升了封装净重。除此之外,为处理封装的热管散热难题,各种封装也大多数应用金属材料做为热沉和散热器。传统金属封装材料包括Al、Cu、Mo、W、钢、可伐合金以及Cu/W和Cu/Mo等国内外已广泛生产并用在大功率微波管、大功率激光二极管和一些大功率集成电路模块上。文中关键详细介绍在金属封装中应用和已经开发设计的金属材料,这种材料不但包含金属封装的罩壳或基座、导线应用的金属材料,也包含可用以各种各样封装的基钢板、热沉和散热器的金属材料。
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