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。与传统金属封装材料相比,它们主要有以下优点:①可以通过改变增强体的种类、体积分数、排列方式或改变基体合金,改变材料的热物理性能,满足封装热耗散的要求,甚至简化封装的设计;②材料制造灵活,价格不断降低,特别是可直接成形,避免了昂贵的加工费用和加工造成的材料损耗;金属封装多种形式、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数的单芯片和多芯片的主要用途,也合适于频射、微波加热、光学、声表面波和大电力电子器件,能够考虑批量生产、销售电价的规定。金属基复合材料金属封装是采用金属作为壳体或底座,芯片直接或通过基板安装在外壳或底座上,引线穿过金属壳体或底座大多采用玻璃—金属封接技术的一种电子封装形式。它广泛用于混合电路的封装,主要是和定制的专用气密封装,在许多领域,尤其是在军事及航空航天领域得到了广泛的应用。
非常好的导热性,提供热耗散;③非常好的导电性,减少传输延迟;④良好的EMI/RFI屏蔽能力;铜、铝纯铜也称之为无氧高导铜(OFHC),电阻率1.72μΩ·cm,仅次于银。 ⑤较低的密度,足够的强度和硬度,良好的加工或成形性能;⑥可镀覆性、可焊性和耐蚀性,以实现与芯片、盖板、印制板的可靠结合、密封和环境的保护;⑦较低的成本。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。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,中国牌号4J18)热导率仅为26.1 W(m-1K-1)。这种材料已在金属封装中得到广泛使用,如美国Sinclair公司在功率器件的金属封装中使用Glidcop代替无氧高导铜作为底座。美国Sencitron公司在TO-254气密金属封装中使用陶瓷绝缘子与Glidcop引线封接。
j金属外壳加工工艺大概能够分成3种、一种是全CNC加工,一种是压铸,也有便是将CNC与压铸融合应用。CNC加工加工工艺:全CNC加工说白了就是以一块铝合金板材(或是别的金属复合材料板才)刚开始,运用高精密CNC加工数控车床立即加工成必须的手机上后盖板样子,包含内框中的各种各样楼梯、凹形槽、螺钉孔等构造;世界各国常有Al2O3弥散加强无氧运动高导铜商品,如英国SCM金属制造企业的Glidcop带有99.7%的铜和0.3%弥散遍布的Al2O3。添加Al2O3后,热导率稍有降低,为365W(m-1K-1),电阻率略微提升,为1.85μΩ·cm,但抗拉强度获得持续上升。铜、铝全铜也称作无氧运动高导铜(OFHC),电阻率1.72μΩ·cm,仅次银。它的热导率为401W(m-1K-1),从热传导的角度观察,做为封裝罩壳是十分理想化的,能够应用在必须高烧导和/或高电导的封裝里,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。金属基复合材料的常规原材料有很多种多样,但做为热配对复合材料用以封裝的主要是Cu基和灿基复合材料。
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。由于Cu-Mo和Cu-W之间不相溶或浸润性极差,况且二者的熔点相差很大,给材料制备带来了一些问题;如果制备的Cu/W及Cu/Mo致密程度不高,则气密性得不到保证,影响封装性能。另一个缺点是由于W的百分含量高而导致Cu/W密度太大,增加了封装重量。金属封装外壳压铸的原则就是不浪费,节省时间和成本,但是不利于后期的阳极氧化工艺,还可能留下沙孔流痕等等影响质量和外观的小问题,当然,厂商们都有一个良品率的概念,靠谱的厂商是不会让这些次品流入到后面的生产环节中去的。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。金属封装外壳CNC与铝压铸融合便是先铝压铸再运用CNC深度加工。
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