金属表面处理在将柱形铝材按照前面评估的胚料大小进行切割并挤压,这个过程被称之为铝挤,会让铝材挤压之后成为规则的铝板方便加工,同时更加致密,坚硬。因为原始的铝材硬度和强度都不够。 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。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。 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)。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。
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; 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。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。为了提高铜的退火点,可以在铜中加入少量Al2O3、锆、银、硅。这些物质可以使无氧高导铜的退火点从320℃升高到400℃,而热导率和电导率损失不大。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。
在金属表面处理解决中获得普遍应用,如美国Sinclair企业在电力电子器件的金属封装中应用Glidcop替代无氧运动高导铜做为基座。美国Sencitron企业在TO-254气密性金属封装中应用陶瓷绝缘子与Glidcop导线封接。很好的传热性,出示热耗散;③很好的导电率,降低传送延迟时间;④优良的EMI/RFI屏蔽掉工作能力;
⑤较低的相对密度,充足的抗压强度和强度,优良的生产加工或成型特性;⑥可镀覆性、可焊性和耐腐蚀性,以完成与集成ic、后盖板、pcb板的靠谱融合、密封性和自然环境的维护;⑦较低的成本费。传统式金属封装材料包含Al、Cu、Mo、W、钢、可伐铝合金及其Cu/W和Cu/Mo等 传统式金属封装材料以及局限集成ic材料如Si、GaAs及其陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的热膨胀系数(CTE)接近3×10-6-7×10-6K-1中间。金属封装材料为完成对集成ic支撑点、电联接、热耗散、机械设备和自然环境的维护,应具有下列的规定:①与集成ic或陶瓷基板配对的低热膨胀系数,降低或防止焊接应力的造成;⑥可镀覆性、可焊性和耐腐蚀性,以完成与集成ic、后盖板、pcb板的靠谱融合、密封性和自然环境的维护。
金属表面处理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。 铜、铝纯铜也称之为无氧高导铜(OFHC),电阻率1.72μΩ·cm,仅次于银。它的热导率为401W(m-1K-1),从传热的角度看,作为封装壳体是非常理想的,可以使用在需要高热导和/或高电导的封装里,然而,它的CTE高达16.5×10-6K-1,可以在刚性粘接的陶瓷基板上造成很大的热应力。 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。
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