【廣告】
金屬封裝外殼壓鑄的原則就是不浪費,節(jié)省時間和成本,但是不利于后期的陽極氧化工藝,還可能留下沙孔流痕等等影響質(zhì)量和外觀的小問題,當(dāng)然,廠商們都有一個良品率的概念,靠譜的廠商是不會讓這些次品流入到后面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去的。這些材料不僅包括金屬封裝的殼體或底座、引線使用的金屬材料,也包括可用于各種封裝的基板、熱沉和散熱片的金屬材料,為適應(yīng)電子封裝發(fā)展的要求,國內(nèi)開展對金屬基復(fù)合材料的研究和使用將是非常重要的。與傳統(tǒng)式金屬封裝材料對比,他們關(guān)鍵有下列優(yōu)勢:①能夠根據(jù)改變提高體的類型、體積分?jǐn)?shù)、排序方法或改變常規(guī)鋁合金,改變材料的熱工藝性能,考慮封裝熱失配的規(guī)定,乃至簡單化封裝的設(shè)計方案。國內(nèi)外都有Al2O3彌散強化無氧高導(dǎo)銅產(chǎn)品,如美國SCM金屬制品公司的Glidcop含有99.7%的銅和0.3%彌散分布的Al2O3。加入Al2O3后,熱導(dǎo)率稍有減少,為365W(m-1K-1),電阻率略有增加,為1.85μΩ·cm,但屈服強度得到明顯增加。
密度大也使Cu/W具備對室內(nèi)空間輻射源總使用量(TID)自然環(huán)境的屏蔽掉功效,由于要得到一樣的屏蔽掉功效,應(yīng)用的鋁薄厚必須是Cu/W的16倍。新式的金屬封裝材料以及運用除開Cu/W及Cu/Mo之外,傳統(tǒng)式金屬封裝材料全是單一金屬或鋁合金,他們常有一些不夠,無法解決當(dāng)代封裝的發(fā)展趨勢。如果制備的Cu/W及Cu/Mo致密程度不高,則氣密性得不到保證,影響封裝性能。許多密度低、的金屬基復(fù)合材料特別適合航空公司、航空航天主要用途。金屬基復(fù)合材料的基體材料有很多種多樣,但做為熱配對復(fù)合材料用以封裝的主要是Cu基和燦基復(fù)合材料。材料工作人員在這種材料基本上科學(xué)研究和開發(fā)設(shè)計了很多種多樣金屬基復(fù)合材料(MMC),他們是以金屬(如Mg、Al、Cu、Ti)或金屬間化學(xué)物質(zhì)(如TiAl、NiAl)為基體,以顆粒物、晶須、滌綸短纖維或持續(xù)化學(xué)纖維為提高體的一種復(fù)合材料。
此外,為解決封裝的散熱問題,各類封裝也大多使用金屬作為熱沉和散熱片。本文主要介紹在金屬封裝中使用和正在開發(fā)的金屬材料,這些材料不僅包括金屬封裝的殼體或底座、引線使用的金屬材料,也包括可用于各種封裝的基板、熱沉和散熱片的金屬材料。國內(nèi)外已廣泛生產(chǎn)并用在大功率微波管、大功率激光二極管和一些大功率集成電路模塊上。工藝優(yōu)缺點:CNC工藝的成本比較高,材料浪費也比較多,當(dāng)然這種工藝下的中框或外殼質(zhì)量也好一些。由于Cu-Mo和Cu-W之間不相溶或浸潤性極差,況且二者的熔點相差很大,給材料制備帶來了一些問題;如果制備的Cu/W及Cu/Mo致密程度不高,則氣密性得不到保證,影響封裝性能。另一個缺點是由于W的百分含量高而導(dǎo)致Cu/W密度太大,增加了封裝重量。、鋁純銅也稱之為無氧高導(dǎo)銅(OFHC),電阻率1.72μΩ·cm,僅次于銀。它的熱導(dǎo)率為401W(m-1K-1),從傳熱的角度看,作為封裝殼體是非常理想的,可以使用在需要高熱導(dǎo)和/或高電導(dǎo)的封裝里,然而,它的CTE高達16.5×10-6K-1,可以在剛性粘接的陶瓷基板上造成很大的熱應(yīng)力。
可伐可伐合金(Fe-29Ni-17Co,中國牌號4J29)的CTE與Si、GaAs以及Al2O3、BeO、AIN的CTE較為接近,具有良好的焊接性、加工性,能與硼硅硬玻璃匹配封接,在低功率密度的金屬封裝中得到廣泛的使用。但由于其熱導(dǎo)率低,電阻率高,密度也較大,使其廣泛應(yīng)用受到了很大限制。用作封裝的底座或散熱片時,這種復(fù)合材料把熱量帶到下一級時,并不十分有效,但是在散熱方面是極為有效的。美國Sencitron公司在TO-254氣密金屬封裝中使用陶瓷絕緣子與Glidcop引線封接。這與纖維本身的各向異性有關(guān),纖維取向以及纖維體積分?jǐn)?shù)都會影響復(fù)合材料的性能。非常好的導(dǎo)熱性,提供熱耗散;③非常好的導(dǎo)電性,減少傳輸延遲;④良好的EMI/RFI屏蔽能力; ⑤較低的密度,足夠的強度和硬度,良好的加工或成形性能;⑥可鍍覆性、可焊性和耐蝕性,以實現(xiàn)與芯片、蓋板、印制板的可靠結(jié)合、密封和環(huán)境的保護;⑦較低的成本。傳統(tǒng)金屬封裝材料包括Al、Cu、Mo、W、鋼、可伐合金以及Cu/W和Cu/Mo等