更為引人注目的是,在20世紀90年代末,鋁碳化硅在大型客機上獲得正式應(yīng)用。普惠公司從PW4084發(fā)動機開始,將DWA公司生產(chǎn)的擠壓態(tài)顆粒增強變形鋁合金基復(fù)合材料(6092/SiC/17.5p-T6)作為風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片,用于所有采用PW4000系發(fā)動機的波音777上。普惠公司的研發(fā)工作表明:作為風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片或壓氣機靜子葉片,鋁基復(fù)合材料耐沖擊(冰雹、鳥撞等外物損傷)能力比樹脂基(石墨纖維/環(huán)氧)復(fù)合材料好,且任何損傷易于發(fā)現(xiàn)。此外,還具有七倍于樹脂基復(fù)合材料的抗沖蝕(沙子、雨水)能力,并使成本下降三分之一以上。杭州陶飛侖新材料有限公司研制的產(chǎn)品表面金屬化焊接孔隙率小于3%。大規(guī)模鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
AlSiC封裝材料產(chǎn)業(yè)化引起國內(nèi)科研院所、大學(xué)等單位的***重視,積極著手研發(fā)其凈成形工藝,部分單位研制成功樣品,為AlSiC工業(yè)化生產(chǎn)積累經(jīng)驗, 離規(guī)模化生產(chǎn)尚有一定距離,存在成本高、SiC體積含量不高、低粘度、55% ~ 75%高體積分材料的制備與漿粒原位固化技術(shù)等問題。我們公司采用創(chuàng)新型制備工藝,可制備50%-75%體分的鋁碳化硅產(chǎn)品,在碳化硅預(yù)制件制備過程中,區(qū)別于氧化燒結(jié)法,所制備的碳化硅預(yù)制件無二氧化硅,對復(fù)合材料的熱導(dǎo)率無抑制作用,極大的提高了復(fù)合材料的熱導(dǎo)率,且極大低降低了加工成本。河南有什么鋁碳化硅分類杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的高體分鋁碳化硅涵蓋50%-75%體分。
(3)、高比模量:(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅比模量是W/Cu和Kovar合金的4倍、Mo/Cu的2倍。(4)、高熱導(dǎo)率:(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅熱導(dǎo)率可達(180~240)W/m·K,比Kovar合金提升了(8~9)倍,可有效地擴散熱控元件的熱量。(5)、主要應(yīng)用方向及**零件:可同時運用于***和民用領(lǐng)域的熱管理材料領(lǐng)域,**零件如***電子IGBT基板、印刷電路板(PCB)基板、封裝散熱底板、電子元件基座及外殼、功率放大模塊外殼及底座等,可替代W/Cu、Mo/Cu、Kovar合金等。
SiC顆粒與Al有良好的界面接合強度,復(fù)合后的CTE隨SiC含量的變化可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié), 由此決定了產(chǎn)品的競爭力,相繼開發(fā)出多種制備方法。用于封裝AlSiC的預(yù)制件的SiC顆粒大小多在1 um-80um范圍選擇,要求具有低密度、低CTE、 高彈性模量等特點,其熱導(dǎo)率因純度和制作制作方法的差異在80W ( m·K ) -280W ( m·K )之間變化?;w是強度的主要承載體,一般選用6061、 6063、2124、A356等**度Al合金,與SiC按一定比例和不同工藝結(jié)合成AlSiC,解決SiC與Al潤濕性差,高SiC含量難于機加工成形等問題,成為理想的封裝材料。鋁碳化硅可有效防止大功率元器件熱失效問題。
二、高體分鋁碳化硅(SiC體積比55%-75%)材料介紹與應(yīng)用1、性能優(yōu)勢及應(yīng)用方向:(1)、低密度:(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅的密度一般在3.1g/cm3左右,密度**低于W/Cu合金({11~18}g/cm3)、Mo/Cu合金({9~10}g/cm3)和Kovar合金(8.3g/cm3),可有效減重。以替代W/Cu合金用作雷達微波功率管封裝底座為例,在同樣的強度和剛度條件下,可減重高達80%以上。(2)、低膨脹系數(shù):(55%~75%)電子封裝及熱控元件用鋁碳化硅膨脹系數(shù)一般為(6~9)×10-6m/℃(-60℃~200℃),遠低于W/Cu合金({7~13}×10-6/K)、Mo/Cu合金({7~13}×10-6/K)等傳統(tǒng)封裝材料,與Si、GaAs、AlN等無機陶瓷基片材料熱匹配良好。高體分鋁碳化硅真空壓力浸滲工藝流程包括:陶瓷多孔預(yù)制件制備、真空壓力浸滲、成型件繼續(xù)加工。河北優(yōu)勢鋁碳化硅怎么樣
高體分鋁碳化硅用于**慣性導(dǎo)航臺體中。大規(guī)模鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時,會產(chǎn)生大量的熱。尤其是工作電流達到600A以上的IGBT模塊。類似功率模塊的封裝熱管理工藝中,考慮的目標是消除熱結(jié)。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設(shè)盡量暢通。銅基板具有良好的導(dǎo)熱能力,但銅的熱膨脹系數(shù)接近IGBT芯片的三倍,而且IGBT芯片陶瓷襯底的面積可高達50mmx60mm,這三倍的差異在低功率模塊封裝可用陶瓷覆銅板或多層陶瓷覆銅板來過渡解決。高功率模塊如果用銅基板去承載芯片襯底同時在下方接合散熱器的話,焊接的銅基板經(jīng)受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會出現(xiàn)分層脫離。這種情況下壓接法制造出的模塊,如長期在震動環(huán)境下使用,如軌道機車、電動汽車、飛機等,其可靠性會大幅下降。那么,如何牢固封裝高功率IGBT模塊,使其在震動、高溫、粉塵等環(huán)境下可使用呢?業(yè)界的辦法是采用AlSiC材料來制作IGBT基板。大規(guī)模鋁碳化硅結(jié)構(gòu)設(shè)計
杭州陶飛侖新材料有限公司是一家生產(chǎn)型類企業(yè),積極探索行業(yè)發(fā)展,努力實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。陶飛侖新材料是一家有限責(zé)任公司(自然)企業(yè),一直“以人為本,服務(wù)于社會”的經(jīng)營理念;“誠守信譽,持續(xù)發(fā)展”的質(zhì)量方針。公司擁有專業(yè)的技術(shù)團隊,具有鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷等多項業(yè)務(wù)。陶飛侖新材料順應(yīng)時代發(fā)展和市場需求,通過**技術(shù),力圖保證高規(guī)格高質(zhì)量的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。