铝碳化硅材料(AlSiC)性能有哪些?
发布时间:2022-06-21 浏览次数:2189次
如今,碳化硅器件正处于爆发阶段,但目前碳化硅行业主要由国外巨头垄断,国产替代的需求强烈,因而宽能半导体未来的市场空间巨大。今天小编就来说说铝碳化硅的相关内容,希望可以帮到大家。
一、铝碳化硅材料(AlSiC)性能
1) AlSiC具有高导热率(170~200W/mK)和可调的热膨胀系数(6.5~9.5×10-6/K),因此一方面AlSiC的热膨胀系数与半导体芯片和陶瓷基片实现良好的匹配,能够防止疲劳失效的产生,甚至可以将功率芯片直接安装到AlSiC基板上;另一方面AlSiC的热导率是可伐合金的十倍,芯片产生的热量可以及时散发。这样,整个元器件的可靠性和稳定性大大提高。
2) AlSiC是复合材料,其热膨胀系数等性能可通过改变其组成而加以调整,因此电子产品可按用户的具体要求而灵活地设计,能够真正地做到量体裁衣,这是传统的金属材料或陶瓷材料无法作到的。
3) AlSiC的密度与铝相当,比铜和Kovar轻得多,还不到Cu/W的五分之一,特别适合于便携式器件、航空航天和其他对重量敏感领域的应用。
4) AlSiC的比刚度(刚度除以密度)是所有电子材料中最高的:是铝的3倍,是W-Cu和Kovar的5倍,是铜的25倍,另外AlSiC的抗震性比陶瓷好,因此是恶劣环境(震动较大,如航天、汽车等领域)下的首选材料。
5) AlSiC可以大批量加工,但加工的工艺取决于碳化硅的含量,可以用电火花、金刚石、激光等加工。
6) AlSiC可以镀镍、金、锡等,表面也可以进行阳极氧化处理。
7) 金属化的陶瓷基片可以钎焊到镀好的AlSiC基板上,用粘结剂、树脂可以将印制电路板芯与AlSiC粘合。
8) AlSiC本身具有较好的气密性。但是,与金属或陶瓷电子封装后的气密性取决于合适的镀层和焊接。
9) AlSiC的物理性能及力学性能都是各向同性的。
二、铝碳化硅导电吗
碳化硅可以导电,它作为一种常见的工业磨料,严格讲是一种半导体材料,其电学性质属杂质导电性,电阻率在10ˉ2~1012Ω·㎝之间。其导电性能随碳化硅晶体中引入杂质的种类和数量的不同而变化,碳化硅根据其含杂质不同,导电性能也不同。其中对碳化硅导电性影响最大的杂质是铝,氮和硼,含铝较多的碳化硅导电性显著增大。碳化硅的导电性随电场强度的增大而迅速提高,且具有非线性变化的特点。碳化硅的电阻率随温度的变化而改变,但在一定的温度范围内与金属的电阻温度特性刚好相反,高纯度碳化硅会随着温度的升高而电阻率下降。
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