鋁基碳化硅cnc加工方案

鋁碳化硅又稱(chēng)“鋁基碳化硅”，它是一種碳化硅陶瓷顆粒增強金屬基的復合材料。它采用鋁做為基體，按照一定的比例、形態(tài)、分布狀態(tài)等特殊方式制備而成，利用碳化硅顆粒作為增強體，組成具有明顯界面的多組相復合材料，AlSiC（SICP/Al或Al/SiC、SiC/Al）

鋁基碳化硅的加工需要采用專(zhuān)用的CNC機床，做好機床防護，同時(shí)要選用特殊的刀具進(jìn)行加工，詳情請聯(lián)系：15012558160許生

鋁基碳化硅CNC加工機床

是一種顆粒增強金屬基復合材料，采用Al合金作基體，按設計要求，以一定形式、比例和分布狀態(tài)，用SiC顆粒作增強體，構成有明顯界面的多組相復合材料，兼具單一金屬不具備的綜合優(yōu)越性能。 中文名 鋁碳化硅 外文名 AlSiC 應用領(lǐng)域 航空航天,微波集成電路,功率模塊 Si含量 70wt% SiC體積占比 50%-75% AlSiC研發(fā)較早，理論描述較為完善，有品種率先實(shí)現電子封裝材料的規模產(chǎn)業(yè)化，滿(mǎn)足半導體芯片集成度沿摩爾定律提高導致芯片發(fā)熱量急劇升高、使用壽命下降以及電子封裝的"輕薄微小"的發(fā)展需求。尤其在航空航天、微波集成電路、功率模塊、軍用射頻系統芯片等封裝分析作用極為凸現，成為封裝材料應用開(kāi)發(fā)的重要趨勢。

封裝金屬基復合材料的增強體有數種，SiC是其中應用最為廣泛的一種，這是因為它具有優(yōu)良的熱性能，用作顆粒磨料技術(shù)成熟，價(jià)格相對較低；另一方面，顆粒增強體材料具有各向同性，最有利于實(shí)現凈成形。AlSiC特性主要取決于SiC的體積分數（含量）及分布和粒度大小，以及Al合金成份。依據兩相比例或復合材料的熱處理狀態(tài)，可對材料熱物理與力學(xué)性能進(jìn)行設計，從而滿(mǎn)足芯片封裝多方面的性能要求。其中，SiC體積分數尤為重要，實(shí)際應用時(shí)，AlSiC與芯片或陶瓷基體直接接觸，要求CTE盡可能匹配，為此SiC體積百分數vol通常為50%-75%?！〈送?，AlSiC可將多種電子封裝材料并存集成，用作封裝整體化，發(fā)展其他功能及用途。研制成功將高性能、散熱快的Cu基封裝材料塊（Cu-金剛石、Cu-石墨、Cu-BeO等）嵌入SiC預制件中，通過(guò)金屬Al熔滲制作并存集成的封裝基片。在A(yíng)lSiC并存集成過(guò)程中，可在最需要的部位設置這些昂貴的快速散熱材料，降低成本，擴大生產(chǎn)規模，嵌有快速散熱材料的AlSiC倒裝片系統正在接受測試和評估。另外，還可并存集成48號合金、Kovar和不銹鋼等材料，此類(lèi)材料或插件、引線(xiàn)、密封環(huán)、基片等，在熔滲之前插入SiC預成型件內，在A(yíng)lSiC復合成形過(guò)程中，經(jīng)濟地完成并存集成，方便光電器件封裝的激光連接?！?/p>

采用噴射沉積技術(shù)，制備了內部組織均勻、性能優(yōu)良、Si含量高達70wt%（重量百分率）的高硅鋁合金SiAl封裝材料，高硅鋁合金的CTE與Si、GaAs相匹配，也可用于射頻、微波電路的封裝及航空航天電子系統中，發(fā)展為一種輕質(zhì)金屬封裝材料。 鋁碳化硅（AlSiC）金屬基熱管理復合材料，是電子元器件專(zhuān)用封裝材料，主要是指將鋁與高體積分數的碳化硅復合成為低密度、高導熱率和低膨脹系數的封裝 材料，以解決電子電路的熱失效問(wèn)題。

AlSiC的性能特點(diǎn) 　

■ AlSiC具有高導熱率（180～240W/mK）和可調的熱膨脹系數（6.5～9.5×10-6/K），因此一方面AlSiC的熱膨脹系數與半導體芯片 和陶瓷基片實(shí)現良好的匹配，能夠防止疲勞失效的產(chǎn)生,甚至可以將功率芯片直接安裝到AlSiC基板上；另一方面AlSiC的熱導率是可伐合金的十倍，芯片 產(chǎn)生的熱量可以及時(shí)散發(fā)。這樣，整個(gè)元器件的可靠性和穩定性大大提高。 　

 ■ AlSiC是復合材料，其熱膨脹系數等性能可通過(guò)改變其組成而加以調整，因此產(chǎn)品可按用戶(hù)的具體要求而靈活地設計，能夠真正地做到量體裁衣，這是傳統的金 屬材料或陶瓷材料無(wú)法作到的。 　　

■ AlSiC的密度與鋁相當，比銅和Kovar輕得多，還不到Cu/W的五分之一，特別適合于便攜式器件、航空航天和其他對重量敏感領(lǐng)域的應用。

■ AlSiC的比剛度（剛度除以密度）是所有電子材料中最高的：是鋁的3倍，是W-Cu和Kovar的5倍，是銅的25倍，另外AlSiC的抗震性比陶瓷好，因此是惡劣環(huán)境（震動(dòng)較大，如航天、汽車(chē)等領(lǐng)域）下的首選材料。

■ AlSiC可以大批量加工，但加工的工藝取決于碳化硅的含量，可以用電火花、金剛石、激光等加工。

■ AlSiC可以鍍鎳、金、錫等，表面也可以進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。

■ 金屬化的陶瓷基片可以釬焊到鍍好的AlSiC基板上，用粘結劑、樹(shù)脂可以將印制電路板芯與AlSiC粘合。

■ AlSiC本身具有較好的氣密性。但是，與金屬或陶瓷封裝后的氣密性取決于合適的鍍層和焊接。

■ AlSiC的物理性能及力學(xué)性能都是各向同性的。 使用AlSiC材料的意義

■ 可以使集成電路的封裝性能大幅提高，使用鋁碳化硅材料進(jìn)行電子封裝，使封裝體與芯片的受熱膨脹相一致，并起到良好的導熱功能，解決了電路的熱失效問(wèn)題；

■ 批量使用AlSiC材料，可以降低封裝成本。本公司對于長(cháng)期和大批量的訂貨實(shí)行特別優(yōu)惠，比目前使用W-Cu、Mo等貴金屬材料價(jià)格要便宜得多；

■ 有效改良我國航天、軍事、微波和其他功率微電子領(lǐng)域封裝技術(shù)水平，提高功能，降低成本，加快我國航天和軍工產(chǎn)品的先進(jìn)化。例如，過(guò)去以可伐（Kovar） 材料作為器件封裝外殼的地方，如果換作鋁碳化硅外殼，重量就可減少為原來(lái)的三分之一，而導熱性能則增加為原來(lái)的十倍。

■ AlSiC封裝材料的開(kāi)發(fā)成功，標志著(zhù)中國企業(yè)不再是在封裝領(lǐng)域內一個(gè)單純的藍領(lǐng)和加工者的角色，而是已經(jīng)有了自己的具備獨立技術(shù)內核的封裝領(lǐng)先產(chǎn)品，填 補了國內空白，在封裝領(lǐng)域內是一項巨大的技術(shù)進(jìn)步；使用西安創(chuàng )正新材料有限公司生產(chǎn)的AlSiC,就是支持民族工業(yè)，為相關(guān)領(lǐng)域的國產(chǎn)化做貢獻。

■ 優(yōu)優(yōu)越的性能使AlSiC比W-Cu、Mo、BeO、Kovar、Mo-Cu、AlN、AlSi、Al2O3等現用封裝材料具有更廣闊的越的性能使AlSiC比W-Cu、Mo、BeO、Kovar、Mo-Cu、AlN、AlSi、Al2O3等現用封裝材料具有更廣闊的使用空間 AlSiC材料的性能 AlSiC7牌號密度3.0±0.05 g/cm3;抗彎強度400MPa體積分數：70±3%熱導：≥180W/Mk,20℃）比熱：0.75J/gk,20℃電阻率：2.1 x10-5 W·cm線(xiàn)膨脹系數8.0±0.5x10-6(50-150℃)

AlSiC材料的應用 大功率率IGBT 散熱基板；LED封裝照明；航空航天；微電子；殼體封裝；民用飛機、高鐵等領(lǐng)域

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