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。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。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。
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。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。金属封装机壳程序编写包揽了加工的工艺流程设置、数控刀片挑选,转速比设置,数控刀片每一次走刀的间距这些。Cu/W和Cu/Mo为了降低Cu的CTE,可以将铜与CTE数值较小的物质如Mo、W等复合,得到Cu/W及Cu/Mo金属-金属复合材料。这些材料具有高的导电、导热性能,同时融合W、Mo的低CTE、高硬度特性。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。
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;CNC与压铸融合工艺;以便降低瓷器基板上的地应力,设计师可以用好多个较小的基板来替代单一的大基板,分离走线。淬火的全铜因为物理性能差,非常少应用。冷作硬化的全铜尽管有较高的抗拉强度,但在外壳生产制造或密封性时不高的溫度便会使它淬火变软,在开展机械设备冲击性或稳定瞬时速度实验时导致外壳底端形变。许多密度低、的金属基复合材料特别适合航空公司、航空航天主要用途。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。
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。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。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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