江苏质量铝碳化硅设计标准

AlSiC封装材料产业化引起国内科研院所、大学等单位的***重视，积极着手研发其净成形工艺，部分单位研制成功样品，为AlSiC工业化生产积累经验, 离规模化生产尚有一定距离，存在成本高、SiC体积含量不高、低粘度、55% ~ 75%高体积分材料的制备与浆粒原位固化技术等问题。我们公司采用创新型制备工艺，可制备50%-75%体分的铝碳化硅产品，在碳化硅预制件制备过程中，区别于氧化烧结法，所制备的碳化硅预制件无二氧化硅，对复合材料的热导率无抑制作用，极大的提高了复合材料的热导率，且极大低降低了加工成本。高体分铝碳化硅复合材料具有强度高、高导热、低热膨胀系数等优异性能。江苏质量铝碳化硅设计标准

在长期使用中，许多封装尺寸、外形都已标准化、系列化，存在的主要缺陷是无法适应高性能芯片封装要求。例如，Kovar ( 一种Fe-Co-Vi合金)和Invar (一种Fe-Ni合金）的CTE低，与芯片材料相近，但其K值差、密度高、比刚度低，无法***满足电子封装小型化、高密度、热量易散发的应用需求。合金是由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素所组成的金属材料，具有其综合的优势性能。随之发展的Mo80Cu20、Cu/ Invar/Cu、Cu/ Mo/Cu 等合金在热传导方面优于Kovar，但其密度大于Kovar，仍不适合用作航空航天所需轻质的器件封装材料。标准铝碳化硅量大从优杭州陶飞仑新材料有限公司铝碳化硅产品覆盖轻质耐磨/高精密结构件、微波电子/光电/大功率 IGBT 模块封装等。

铝基碳化硅(AlSiC)颗粒增强复合材料，因其具有高比强度和比刚度、低热膨胀系数、低密度、高微屈服强度、良好的尺寸稳定性、导热性以及耐磨、耐疲劳等优异的力学性能和物理性能，被用于电子封装构件材料，在大功率率IGBT 散热基板、LED封装照明、航空航天等**领域以及民用信息相控阵天线T/R模块、大功率微波产品以及宇航电源热沉载体、壳体中被广泛应用。高体分SiCp/Al复合材料中主要采用焊接的方式与器件连接，基体材料由于碳化硅颗粒的存在，导致其表面润湿性能较差，无法满足焊接功能要求，因此必须在材料表面制备可焊金属镀覆层。

低体分铝碳化硅（SiC体积比5%-35%）材料介绍与应用1、性能优势及应用方向：（1）、低密度：2.8g/cm3左右，比钢（7.9g/cm3）低，在汽车和列车刹车盘上可减重40%～60%，活塞（如丰田）可减重10%～5%；（2）、高比强度、高比刚度：（10%～35%）AlSiC刹车盘抗拉强度及弹性模量与铸铁差异不大，但由于其密度低，故其比强度及比模量可达铸铁的（2～4）倍；（3）、耐磨性好：（10%～35%）AlSiC复合材料能够使制动盘具有更好的耐磨性，使用寿命**加长，减少运行保养成本；（4）、耐热性好：铝合金具有较大的热容性和良好的导热性（丰田制造发动机活塞导热性比铸铁活塞导热性提升4倍），在相同速度相同载荷下，制动盘摩擦过程中温度变化较小，热裂纹产生的可能性减小、摩擦稳定性更好；（5）、主要应用方向及**零件：低体分铝碳化硅主要应用于轻量化、耐磨等方向，可替代铝合金、铸钢、铸铁、钛合金等材料。**零件为刹车类零件、活塞及连杆、战机腹鳍、直升机旋翼模锻件等。杭州陶飞仑新材料有限公司可对铝碳化硅表面进行功能多元化设计。

中体分铝碳化硅（SiC体积比35%-55%）：1、性能优势及应用方向：（1）、高微屈服强度：（35%～55%）光学仪表级铝碳化硅的微屈强度服度可达（110～120）MPa水平，是国产真空热压铍材的5倍，且无毒，可确保惯性导航系统中陀螺仪有效屏蔽小幅震动，保证稳定性。（2）、高比强度、高比刚度：（35%～55%）光学仪表级铝碳化硅的高比强度特性可以降低结构件质量，实现武器装备的轻量化，高比刚度可保证零件的面型（如反射镜镜面）精度。（3）、低膨胀系数:（35%～55%）光学仪表级铝碳化硅具有低热膨胀系数（9～11）×10-6/K，可以保证结构件在较大温差变化的情况下仍保持稳定的尺寸。（4）、高导热性:（35%～55%）光学仪表级铝碳化硅具有高导热性率（｛120-180｝W/m·K），可快速散热，可避免零件过热对机能的降低。（5）、主要应用方向及**零件：可应用于航空航天及**行业中的光学反射镜、惯性导航系统零件，可替代铍材、微晶玻璃、石英玻璃等。高体分铝碳化硅广泛应用于微电子的散热基板中。江苏质量铝碳化硅设计标准

因铝碳化硅具有轻量化、高刚度、热稳定性优异的特点，在航空、航天领域已广泛应用。江苏质量铝碳化硅设计标准

目前，铝碳化硅制备工艺中，在制备55vol%~ 75vol% SiC高含量的封装用AlSiC产品时多采用熔渗法，其实质是粉末冶金法的延伸。它通过先制备一定密度、强度的多孔碳化硅基体预制件，再渗以熔点比其低的金属填充预制件，其理论基础是在金属液润湿多孔基体时，在毛细管力作用下，金属液会沿颗粒间隙流动填充多孔预制作孔隙，脱模无需机械加工，在其表面上覆盖有一层0.13mm-0.25mm厚的完美铝层，按用途电镀上Ni、Au、Cd、Ag等，供封装使用。江苏质量铝碳化硅设计标准

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