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。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。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.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。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;
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。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。它普遍用以混和电源电路的封裝,主要是和订制的专用型气密性封裝,在很多行业,尤其是在及航天航空行业获得了普遍的运用。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。 Cu基复合材料纯铜具有较低的退火点,它制成的底座出现软化可以导致芯片和/或基板开裂。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。
金属封装外壳的特点及前景
金属外壳的发展前景应用及要求
随着各电子行业的发展需求,金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、***、雷达、通讯、等军民用领域。金属封裝外壳压铸成形工艺:全压铸的工艺和塑胶制品的生产工艺流程十分相似,全是运用精密机械制造开展生产加工,仅仅材料由塑胶改为了溶化的金属。目前,微电子领域产品运用的越来越广范,需求的量越来越大,外壳作为集成电路的关键组件之一,主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用,在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面,外壳均占有重要地位。
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