金属表面处理因而用碳纤维(石墨纤维)增强的铜基复合材料在高功率密度应用领域很有吸引力。与铜复合的材料沿碳纤维长度方向CTE为-0.5×10-6K-1,热导率600-750W(m-1K-1),而垂直于碳纤维长度方向的CTE为8×10-6K-1,热导率为51-59W(m-1K-1),比沿纤维长度方向的热导率至少低一个数量级。用作封装的底座或散热片时,这种复合材料把热量带到下
金属表面处理
金属表面处理因而用碳纤维(石墨纤维)增强的铜基复合材料在高功率密度应用领域很有吸引力。与铜复合的材料沿碳纤维长度方向CTE为-0.5×10-6K-1,热导率600-750W(m-1K-1),而垂直于碳纤维长度方向的CTE为8×10-6K-1,热导率为51-59W(m-1K-1),比沿纤维长度方向的热导率至少低一个数量级。用作封装的底座或散热片时,这种复合材料把热量带到下一级时,并不十分有效,但是在散热方面是极为有效的。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。这与纤维本身的各向异性有关,纤维取向以及纤维体积分数都会影响复合材料的性能。为了减少陶瓷基板上的应力,设计者可以用几个较小的基板来代替单一的大基板,分开布线。退火的纯铜由于机械性能差,很少使用。加工硬化的纯铜虽然有较高的屈服强度,但在外壳制造或密封时不高的温度就会使它退火软化,在进行机械冲击或恒定加速度试验时造成外壳底部变形。
传统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;不少低密度、的金属基复合材料非常适合航空、航天用途。的Cu/W和Cu/沫CTE可以根据组分的相对含量的变化进行调整,可以用作封装基座,散热器也可以用作散热片。金属基复合材料的基体材料有很多种,但作为热匹配复合材料用于封装的主要是Cu基和灿基复合材料。金属封装外壳压铸成型工艺:全压铸的工艺和塑料制品的生产流程十分相似,都是利用精密模具进行加工,只是材质由塑料改成了融化的金属;CNC与压铸结合工艺;
金属表面处理铝压铸的标准便是不浪费,省时省力和成本费,可是不利中后期的阳极氧化处理加工工艺,还将会留有沙孔气痕这些危害和外型的小问题,自然,生产商们常有一个产品合格率的定义,可靠的生产商是不容易让这种残品注入到后边的生产制造阶段中来的。金属封装机壳除此之外相对密度很大,不宜航空公司、航空航天主要用途。1.3
钢10号钢热导率为49.8
W(m-1K-1),大概是可伐铝合金的三倍,它的CTE为12.6×10-6K-1,与瓷器和半导体材料的CTE失配,可与软玻璃完成缩小封接。不锈钢板关键应用在必须抗腐蚀的气密封装里,不锈钢板的热导率较低,如430不锈钢板(Fe-18Cr,我国型号4J18)热导率仅为26.1
W(m-1K-1)。+形式的金属包装,加工柔性的,和特定组件(例如,混合集成A/d或d/A转换器)为一体的,对于低I/O芯片和多用途单芯片的数量,但也它适用于RF,微波,光,声表面波器件和高功率,小批量满足高可靠性要求。尽管设计师能够选用相近铜的方法处理这个问题,但铜、铝与集成ic、基钢板比较严重的热失配,给封装的热设计产生挺大艰难,危害了他们的普遍应用。1.2
钨、钼Mo的CTE为5.35×10-6K-1,与可伐和Al2O3十分配对,它的热导率非常高,为138
W(m-K-1),所以做为气密封装的基座与可伐的腋角电焊焊接在一起,用在许多中、高功率的金属封装中
铸造的金属表面处理工艺:铸造工艺和整个塑料制品是非常相似的生产过程中,使用精密模具,但塑料材料成熔融金属进行处理;和铸造CNC接合工艺;数密度,金属基质复合材料适用于航空航天用。有金属基质复合体的许多基材,但作为用于封装热匹配的复合材料主要是Cu基体和陈基复合但密度也铜/ W具有空间中的总辐射剂量(TID)环境良好的屏蔽效果以获得相同的屏蔽效果,铝的厚度用于需要是16倍的Cu / W的。新材料和除了Cu / W和Cu /钼等金属的包装应用中,传统的包装材料是单一金属或金属合金,它们具有一些不足之处,它是难以应付现代包装的发展。为了提高铜的退火点,可以在铜中加入少量Al2O3、锆、银、硅。
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