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鋁碳化硅(AlSiC)材料的性能特性

文章出處:粉體圈網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:粉體圈人氣:-發(fā)表時間:2022-01-23 09:06:00【

鋁碳化硅(AlSiC)材料具有以下性能特性:

1)AlSiC具有高導(dǎo)熱率(170~200W/mK)和可調(diào)的熱膨脹系數(shù)(6.5~9.5×10-6/K),可提升器件散熱性能的同時,其熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體芯片和陶瓷基片實(shí)現(xiàn)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;

2)AlSiC是復(fù)合材料,其熱膨脹系數(shù)等性能可通過改變其組成而加以調(diào)整,因此電子產(chǎn)品可按用戶的具體要求而靈活地設(shè)計(jì),這是傳統(tǒng)的金屬材料或陶瓷材料無法作到的;

3)AlSiC的密度與鋁相當(dāng),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(yīng)用;

4)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(震動較大,如航天、汽車等領(lǐng)域)下的首選材料;

5)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;

6)AlSiC可以鍍鎳、金、錫等,表面也可以進(jìn)行陽極氧化處理;

7)金屬化的陶瓷基片可以釬焊到鍍好的AlSiC基板上,用粘結(jié)劑、樹脂可以將印制電路板芯與AlSiC粘合;

8)AlSiC本身具有較好的氣密性;

9)AlSiC的物理性能及力學(xué)性能都是各向同性的,其產(chǎn)品性能均勻度較高。

由于AlSiC電子封裝材料及構(gòu)件具有高彈性模量、高熱導(dǎo)率、低密度的優(yōu)點(diǎn),而且可通過SiC體積分?jǐn)?shù)和粘接劑添加量等來調(diào)整膨脹系數(shù),實(shí)現(xiàn)與GaAs芯片和氧化鋁、氮化鋁等基板的熱匹配;同時可近凈成形形狀復(fù)雜的構(gòu)件,因此生產(chǎn)成本也較低,使其在微波集成電路、功率模塊和微處器蓋板及散熱板等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

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