湖南大规模铝碳化硅发展趋势

目前，常用金属封装材料与CaAs芯片的微波器件封装需求存在性能上的差距，使得研发一种新型轻质金属封装材料,满足航空航天用器件封装成为急需，引发相关部门调试重视。经过近些年来研究所和企业的深入研究，AlSiC取得了较大的产业化进展，相继推动高体分碳化硅与铝合金的复合材料SiC/Al实用化进程。将SiC与Al合金按一定比例和工艺结合成AlSiC后，可克服目前金属封装材料的不足，获得高K值、低 CTE、高比强度、低密度、导电性好的封装材料。铝碳化硅具有高比刚度、比强度、高尺寸稳定性、低热膨胀系数、高耐磨、耐腐蚀等优异性能。湖南大规模铝碳化硅发展趋势

铝基碳化硅（AlSiC）的全称是铝基碳化硅颗粒增强复合材料，采用铝合金作为基体，按设计要求，以一定形式、比例和分布状态，用SiC颗粒作为增强体，构成有明显界面的多组相复合材料，兼具单一金属不具备的综合优越性能。它充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势，具有高导热性、与芯片相匹配的热膨胀系数、密度小、重量轻，以及高硬度和高抗弯强度。其特性主要取决于碳化硅的体积分数（含量）及分布和粒度大小，以及铝合金成份等因素。新型铝碳化硅检测技术高体分铝碳化硅广泛应用于微电子的散热基板中。

倒装芯片封装FCP技术优势在于能大幅度提高产品的电性能、散热效能，适合高引脚数、高速、多功 能的器件。AlSiC的CTE能够与介电衬底、焊球阵列、低温烧结陶瓷以及印刷电路板相匹配，同时还具有髙热传导率、**度和硬度，是倒装焊盖板的理想材料，为芯片提供高可靠保护。AlSiC可制作出复杂的外形，例如，AlSiC外壳产品有多个空腔，可容纳多块芯片，用于提供器件连接支柱、填充材料的孔以及不同的凸缘设计。AlSiC外形表面支持不同的标识和表面处理方法，包括激光打印、油漆、油墨、丝网印刷、电镀，完全满足FCP工艺要求。

二、高体分铝碳化硅（SiC体积比55%-75%）材料介绍与应用1、性能优势及应用方向：（1）、低密度：（55%～75%）电子封装及热控元件用铝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），可有效减重。以替代W/Cu合金用作雷达微波功率管封装底座为例，在同样的强度和刚度条件下，可减重高达80%以上。（2）、低膨胀系数：（55%～75%）电子封装及热控元件用铝碳化硅膨胀系数一般为（6～9）×10-6m/℃（-60℃～200℃），远低于W/Cu合金（｛7～13｝×10-6/K）、Mo/Cu合金（｛7～13｝×10-6/K）等传统封装材料，与Si、GaAs、AlN等无机陶瓷基片材料热匹配良好。高体分铝碳化硅用于光学遥感卫星光学反射镜中。

作为结构件或结构-功能一体化构件，中体分铝碳化硅可用于我国高分辨率遥感卫星的光机结构。例如，在高分辨率遥感卫星的详查相机上，若采用这种高刚度、低膨胀的复合材料制作其空间光学反射镜坯，不仅可近无余量地获得整体性（无需连接）的复杂轻量化结构，而且由于刚度高、韧性好、可直接加工和装配，故而可省去现用微晶玻璃反射镜所必须的沉重的镜框，从而简化结构，减轻重量，并***降低光机结构的研制周期、难度和成本。同时，由于铝碳化硅的热扩散系数远高于微晶玻璃，因此可大幅度减少小光机结构的时间常数和热惯性，使结构更容易达到热平衡，进而易于保持光学镜面。另外，由于采用该复合材料的光机系统在大范围高低温交替变化下产生的热光学误差较小，这将可以简化甚至可能取消通常必须采用的主动温控系统，从而实现降低遥感器分系统甚至整星系统的功耗、提高系统可靠性和寿命的目的。铝碳化硅已经应用于玉兔号行走装置。湖北使用铝碳化硅生产过程

杭州陶飞仑新材料有限公司可大批量生产高性能的铝碳化硅复合材料。湖南大规模铝碳化硅发展趋势

火星大气密度约为地球的百分之一，主要成分是二氧化碳。表面平均温度大约为－60℃，比较低－123℃，比较高为27℃。中国***火星探测任务工程火星探测器*****孙泽洲介绍，为适应火星的特殊环境，火星车将采用复合记忆纤维、铝基碳化硅、蜂窝夹层等多种材料制造。它充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势，具有高导热性、与芯片相匹配的热膨胀系数、密度小、重量轻，以及高硬度和高抗弯强度。其特性主要取决于碳化硅的体积分数（含量）及分布和粒度大小，以及铝合金成份。湖南大规模铝碳化硅发展趋势

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