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。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。铝挤、DDG、粗铣内接着将铝合金板铣成手机机身需要的尺寸,方便CNC精密加工,接着是粗铣内腔,将内腔以及夹具***的柱加工好,起到精密加工的固定作用。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。
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; 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。为了提高铜的退火点,可以在铜中加入少量Al2O3、锆、银、硅。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。
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。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。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。金属外壳制作工艺大致可以分为3种、一种是全CNC加工,一种是压铸,还有就是将CNC与压铸结合使用。CNC加工工艺:全CNC加工顾名思义就是从一块铝合金板材(或者其他金属材料板材)开始,利用精密CNC加工机床直接加工成需要的手机后盖形状,包括内框中的各种台阶、凹槽、螺丝孔等结构; 金属封装外壳CNC加工开始前,首先需要建模与编程。3D建模的难度由产品结构决定,结构复杂的产品建模较难,需要编程的工序也更多、更复杂。
金属封装外壳的特点及前景
金属外壳的发展前景应用及要求
器件功率增大,封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。
金属外壳封装的结构及特点
密封保护:通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝,保护电路免受外界恶劣气候的影响,尤其是水气对电路的腐蚀。屏蔽:电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号,避免电磁干扰。
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