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。Cu基复合材料全铜具备较低的退火点,它做成的基座出現变软能够造成集成ic和/或基钢板裂开。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;
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。 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。②材料生产制造灵便,价钱持续减少,非常是可立即成型,防止了价格昂贵的生产加工花费和生产加工导致的材料耗损。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。
金属表面处理但密度大也使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。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。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。
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