传统金属封装材料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。它的导热系数为401W(m-1K-1),从热传导的角度观察,做为封装罩壳是十分理想化的,能够应用在必须高烧导和/或高电导的封装里,殊不知,它的CTE达到16.5×10-6K-1,能够在刚度粘合的陶瓷基板上导致挺
金属表面处理加工
传统金属封装材料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。它的导热系数为401W(m-1K-1),从热传导的角度观察,做为封装罩壳是十分理想化的,能够应用在必须高烧导和/或高电导的封装里,殊不知,它的CTE达到16.5×10-6K-1,能够在刚度粘合的陶瓷基板上导致挺大的焊接应力。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;但密度大也使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CNC与压铸结合就是先压铸再利用CNC精加工。工艺优缺点:CNC工艺的成本比较高,材料浪费也比较多,当然这种工艺下的中框或外壳质量也好一些。
虽然金属表面处理设计师铜类似的方法可以被采用以解决这个问题,但铜和铝的芯片,所述衬底的严重的热失配,所述封装的热设计了很大的困难影响它们的广泛使用。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。 1.2钨,钼(Mo)具有5.35×10-6K-1的CTE,和铁镍钴合金和Al2O3匹配时,它的热导率非常高,为138 W(MK-1),正如经常气密封装基座和侧壁焊接在一起可伐,在许多包所使用的金属,所述高功率密度+的Cu / W和Cu /沫以减少铜CTE可以更小和铜的材料例如Mo,W等的CTE值的复合物,以得到铜/ W和Cu /钼金属 - 金属复合材料。这些材料具有高的导电性,导热性,同时整合钨,钼的低CTE,高硬度特性。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。 +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。
在金属表面处理解决中获得普遍应用,如美国Sinclair企业在电力电子器件的金属封装中应用Glidcop替代无氧运动高导铜做为基座。Cu/W及Cu/Mo的CTE可以根据组元相对含量的变化进行调整,可以用作封装底座、热沉,还可以用作散热片。美国Sencitron企业在TO-254气密性金属封装中应用陶瓷绝缘子与Glidcop导线封接。很好的传热性,出示热耗散;③很好的导电率,降低传送延迟时间;④优良的EMI/RFI屏蔽掉工作能力;
⑤较低的相对密度,充足的抗压强度和强度,优良的生产加工或成型特性;⑥可镀覆性、可焊性和耐腐蚀性,以完成与集成ic、后盖板、pcb板的靠谱融合、密封性和自然环境的维护;⑦较低的成本费。传统式金属封装材料包含Al、Cu、Mo、W、钢、可伐铝合金及其Cu/W和Cu/Mo等 传统式金属封装材料以及局限集成ic材料如Si、GaAs及其陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的热膨胀系数(CTE)接近3×10-6-7×10-6K-1中间。金属封装材料为完成对集成ic支撑点、电联接、热耗散、机械设备和自然环境的维护,应具有下列的规定:①与集成ic或陶瓷基板配对的低热膨胀系数,降低或防止焊接应力的造成;
金属表面处理CNC与压铸结合就是先压铸再利用CNC精加工。工艺优缺点:CNC工艺的成本比较高,材料浪费也比较多,当然这种工艺下的中框或外壳质量也好一些。除此之外,不一样商品的夹装方法不一样,在生产加工前应设计方案好工装夹具,一部分构造繁琐商品必须做的工装夹具。金属封装外壳编程囊括了加工的工序设定、刀具选择,转速设定,刀具每次进给的距离等等。此外,不同产品的装夹方式不同,在加工前要设计好夹具,部分结构复杂产品需要做专门的夹具这些材料不仅包括金属封装的壳体或底座、引线使用的金属材料,也包括可用于各种封装的基板、热沉和散热片的金属材料,为适应电子封装发展的要求,国内开展对金属基复合材料的研究和使用将是非常重要的。
(作者: 来源:)