鋁碳化硅是什么材料,有哪些特點(diǎn)?
一、鋁碳化硅是什么材料
鋁碳化硅(AlSiC)是鋁和碳化硅復(fù)合而成的金屬基熱管理復(fù)合材料,是電子元器件專用封裝材料,主要是指將鋁與高體積分?jǐn)?shù)的碳化硅復(fù)合成為低密度、高導(dǎo)熱率和低膨脹系數(shù)的封裝材料,以解決電子電路的熱失效問(wèn)題。在中國(guó),西安明科微電子材料有限公司與西北工業(yè)大學(xué)是最早合作開(kāi)發(fā)這種材料的。
二、鋁碳化硅特點(diǎn)
1、鋁碳化硅具有高導(dǎo)熱率(180~240W/mK)和可調(diào)的熱膨脹系數(shù)(6.5~9.5×10-6/K),因此一方面鋁碳化硅的熱膨脹系數(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鋁碳化硅基板上;另一方面鋁碳化硅的熱導(dǎo)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(wěn)定性大大提高。
2、鋁碳化硅是復(fù)合材料,其熱膨脹系數(shù)等性能可通過(guò)改變其組成而加以調(diào)整,因此產(chǎn)品可按用戶的具體要求而靈活地設(shè)計(jì),能夠真正地做到量體裁衣,這是傳統(tǒng)的金屬材料或陶瓷材料無(wú)法做到的。
3、 鋁碳化硅的密度與鋁相當(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(duì)重量敏感領(lǐng)域的應(yīng)用。
4、 鋁碳化硅的比剛度(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,另外鋁碳化硅的抗震性比陶瓷 好,因此是惡劣環(huán)境(震動(dòng)較大,如航天、汽車等領(lǐng)域)下的首選材料。
5、鋁碳化硅可以大批量加工,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、鋁碳化硅可以鍍鎳、金、錫等,表面也可以進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。
7、金屬化的陶瓷基片可以釬焊到鍍好的鋁碳化硅基板上,用粘結(jié)劑、樹(shù)脂可以將印制電路板芯與鋁碳化硅粘合。
8、鋁碳化硅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。
9、鋁碳化硅的物理性能及力學(xué)性能都是各向同性的。
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