浙江使用铝碳化硅发展趋势

铝碳化硅在T/R组件中的应用：本世纪初，美国的AlSiC年产量超过100万件，T/ R模块已经由“砖”式封装向很薄、边长5cm或更小方块形的“瓦”式封装发展，进一步降低T/R模块的尺寸、厚度、重量以及所产生的热量。欧洲防务公司、法、英、德联合开发机载AESA及T/R模块技术，研制具有1200个T/R模块全尺寸样机的试验工作，俄罗斯积极着手研制第4代战斗机用AESA雷达，以色列、瑞典研制出轻型机载AESA预警雷达，机载AESA及 T/R模块市场持续升温。铝碳化硅已经应用于制动阀片。浙江使用铝碳化硅发展趋势

IC产业的发展与其设计、测试、流片、封装等 各环节密切相联，**终在市场应用中体现价值认同，良性循环形成量产规模，实现经济效益。封装技术至关重要，尤其是***产品大多采用金属封装、陶瓷封装结构，确保器件、模块、组件、系统的整体可靠性。金属封装气密性高，散热性好，形状可多样化，有圆形、菱形、扁平形、浅腔与深腔形等，其材料难以满足当今航空航天、舰船、雷达、电子战、精确打击、天基和海基系统对大功率、微波器件封装的需求。按目前VLSI电路功耗的同一方法计算，未来的SoC芯片将达到太阳表面温度，现有的设计和封装方法已不能满足功率SoC系统的需求。AlSiC恰好首先在这一领域发挥作用，现以***为主，进而推向其他市场。河南质量铝碳化硅检测技术杭州陶飞仑致力于新型特种陶瓷、金属陶瓷复合材料的研发、生产、销售和技术服务为一体的高科技企业。

AESA由数以千计的T/R模块（有的高达9 000 个左右）构成，在每个T/R模块内部都有用GaAs 技术制作的功率发射放大器、低噪声接收放大器、T/ R开关、多功能增益/相位控制等电路芯片，**终生产关键在其封装技术上，因机载对其体积与重量的限制极为苛刻。AlSiC集低热胀、高导热、轻质于一体，采用AlSiC外壳封装T/R模块，包括S、C、X、Ku波段产品，可满足实用需求。雷达APG-77是一部典型多功能、多工作方式雷达，其AESA直 径约1m，用2 000个T/R模块构成，每个T/R模块 输出功率10W，移相器6位，接收噪声系数2.9dB，体积6.4cm3，重14.88g,平均故障间隔MTBF20万h，其发射功率比初期产品增加16倍，接收噪声系数降低1倍，体积重量减少83%,成本下降82%。以1000个T/R模块构成机载AESA雷达为例，用 AlSiC替代Kovar，雷达重量可减轻34kg，而热导率比Kovar提高10余倍，且提高整机可靠性MTBF达2000h以上。试验表明，即使AESA中10%的T/R模块产生故障，对系统无***影响，30%失效时，仍可维持基本工作性能，具有所谓的“完美降级” 能力。

除用作惯性器件外，光学/仪表级铝基碳化硅还可替代铍材、微晶玻璃、石英玻璃等用作反射镜镜坯。例如，美国已采用碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成了超轻空间望远镜的主反射镜和次反射镜，主镜直径为0.3m。反射镜面带有抛光的化学镀镍层，镍反射层与铝基复合材料基材结合良好、膨胀也十分匹配。在（230-340）K之间进行320次循环后，镍反射层仍能保持1/10可见光波长的平面度。由于结构的改进，铝碳化硅反射镜比传统玻璃反射镜轻50%以上。由于多处采用了新材料。使得整个空间望远镜重量*为4.54kg。因铝碳化硅具有热导率高、热膨胀系数低（热膨胀系数同芯片材料相近），有效减少芯片和电路开裂的几率。

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。高体分铝碳化硅用于光学遥感卫星光学反射镜中。天津优势铝碳化硅推荐厂家

杭州陶飞仑新材料有限公司生产的高体分铝碳化硅涵盖50%-75%体分。浙江使用铝碳化硅发展趋势

5、铝碳化硅材料制机械加工技术介绍：

铝碳化硅材料，尤其是高体分铝碳化硅机械加工是产品制造中的难点环节，主要体现在铝碳化硅的高耐磨，以及加工周期长等方面。

（1）、传统机械加工技术：SiC增强体颗粒比常用的刀具(如高速钢刀具和硬质合金刀具)的硬度高的多，在机械加工的过程中会引起剧烈的刀具磨损。PCD金刚石刀具虽然比增强体颗粒的硬度高，但硬度值相差不大，在切削加工高体分的颗粒增强AlSiC复合材料时仍然会快速磨损，且PCD金刚石刀具成本更高。众多研究表明，随着SiC含量的增大(13%～70%)，可切削性越来越差，加工效率随之降低，生产成本快速增加。若以45#钢的切削性能为1计量，此种材料的切削性能*为0.05～0.3。因此，复合材料的难加工性和昂贵的加工成本限制了AlSiC复合材料的广泛应用。 浙江使用铝碳化硅发展趋势

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