铝碳化硅(AlSiC)产品表面铝层厚度是产品的关键指标

发布时间:2022-06-29   浏览次数:621次
目前中国市场上鱼目混珠产品挺多的,这类产品要么表面没有铝皮,要么表面铝皮过厚,要么是假铝皮。反正做不到指标以内。这是中国产品无法出口到国际市场销售的最主要原因。今天小编就来说说AlSiC的相关内容,希望可以帮到大家。
一、下面我们看看几种铝皮缺陷带来的后果:


1、没有铝皮的产品。这种产品表面也是可以覆盖镀层的。如果直接把芯片焊接在这样的产品表面,焊接牢固度无法得到保障。镀层是相对酥松的组织,焊料需要透过镀层焊接到材料表面才会牢固。而没有铝皮的AlSiC(铝碳化硅)产品,表面60%以上是陶瓷,不能被焊料润湿,因此焊接牢固度会下降一半以上。没有铝皮的产品,国际市场不会认可。

另外,没有铝皮的产品,在气密性方面指标相对要低。


2、铝皮过厚或厚度不均匀。AlSiC(铝碳化硅)产品表面铝皮过厚会出现什么问题呢?铝的典型热膨胀系数为23ppm/℃,远远超过AlSiC(铝碳化硅)材料的7~8 ppm/℃。并且铝的热导能力只是铝碳化硅材料的60%左右。而一块基板的尺寸小则100mm,大则超过200mm见方。过厚的表面铝层会使基板在遇热情况下产生极大内部应力,造成基板出现目视可见的变形。另外,铝皮过厚,就很难说芯片衬片是焊接在AlSiC(铝碳化硅)上还是焊接在铝上了,模块工作可靠性是无法保障的。

不均匀的铝皮厚度,因应力变化,造成同一板面的不同位置的镀层牢固度也不一样。会让处于不同位置的芯片(如一块高功率IGBT可能会有36块芯片)处于不同的工作环境,也会引起铝碳化硅基板板面的不规则翘曲。
经测试,IGBT基板产品,产品表面铝皮超过0.2mm时,产品性能就无法保障了。达到0.3mm时,热循环后,会出现明显变形。
3、假铝皮。关于"假铝皮",我们提醒用户,国内个别公司采用类似热喷涂机的设备在没有铝皮的产品表面喷涂铝层,这种方法制造出的产品其工作可靠性不如没有铝皮的产品。这样的产品,砸断后,用显微镜观察断面,可以看到铝与陶瓷间有杂质断层。做镀层牢固度测试时,这层假铝皮会连同镀层一起撕下来,说明其粘接牢固度还不如镀层。
目前,欧美客户的标准是表面铝皮厚度不能超过0.15mm。美国产品因为能做到不超过0.08mm而表现优秀。这方面,我们同样因为拥有专用设备和专门设计的工艺流程而100%保障铝皮绝对完整并且厚度不超过0.08mm。

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二、铝基碳化硅的发展前景

铝基碳化硅封装材料满足了封装的轻便化、高密度化等要求,适用于航空、航天、高铁及微波等领域,是解决热学管理问题的首选材料,其可为各种微波和微电子以及功率器件、光电器件的封装与组装提供所需的热管理,新材料——铝基碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力。


目前可以加工铝基碳化硅的厂家并不是很多,其中有一家钧杰陶瓷已经在该领域深耕多年,拥有较为完善的加工工艺。结合了金属和陶瓷的多种加工方法,对铝基碳化硅的加工工艺流程进行了升级,不仅提升了加工效率,同时在产品的表面粗糙度上也有了很大的改善。


科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用,新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

人类社会的发展也无时不伴随着对自然界物质的改造与利用,石器时代伴随人类度过原始生活,铁器时代带来农业文明,以及后来金、银、陶瓷在人类生活中的地位都表明,人类发展史同样也是一部物质材料的发展史。


“十三五规划”就明确就提出构建产业新体系,推动生产方式向柔性、智能、精细转变,促进新一代信息通信技术、新材料、生物医药及高性能医疗器械等产业发展壮大。

新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。


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2022.03
半导体材料发展前景

随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展,对半导体器件的需求日益增长,同时也催生了市场对半导体材料的需求,半导体材料行业迎来快速发展的黄金期。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下,本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力,逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局,推进中国半导体材料国产化进程,促进中国半导体材料行业的发展。


数据显示,2017-2019年中国半导体材料市场规模逐年增长,从2017年的76亿美元增长至2020年的94亿美元。据统计,2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆,占比超过40%,成为增速最快的地区。伴随着5G时代的来临,汽车电动化进程拉动IGBT规模增长。得益于对清洁能源高速增长的需求IGBT市场规模将持续增长IGBT市场在2020年的规模为54亿美元2020年到2026年将以7.5%的复合年增长率CAGR增长预计2026年市场规模为84亿美元新能源车应用作为IGBT市场规模的重要增量2020年市场规模为为5.09亿美元2020-2026年的复合年增长率为23%预计2026年新能源车用IGBT市场规模为17亿美元


   随着5G、智慧物联网时代的到来,中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局,正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移。目前,我国已经成为最大的半导体市场,并且继续保持最快的增速,预计半导体市场增长将持续带动半导体材料行业快速发展。

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2022.07
加工铝碳化硅用哪种数控设备

加工铝碳化硅用哪种数控设备 ,你知道吗,下面我们一起了解一下吧。

铝碳化硅是一种新型复合材料,它充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势,铝碳化硅的应用前景也会变得越来越广泛,在近几年人们也比较注重于这领域当中。目前在国内生产铝碳化硅雕铣机的厂家虽然是有的,但是还是很少,许多加工企业对于这种铝碳化硅的新型材料接触还是比较少的。其实铝碳化硅雕铣机也是属于数控机床的一种,我们在普通雕铣机的原基础上,经过研发创新的一种可以加工铝碳化硅的专用雕铣机。

铝碳化硅(AlSiC)是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称,采用的是Al合金作基体,按设计要求,以一定形式、比例和分布状态,用SiC颗粒作增强体,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,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,成为新一代电子封装材料选择。铝碳化硅封装材料满足了封装的轻便化、高密度化等要求,适用于航空、航天、高铁及微波等领域,是解决热学管理问题的先选材料,其可为各种微波和微电子以及功率器件、光电器件的封装与组装提供所需的热管理,新材料的铝碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力。

如果想要对铝碳化硅进行精密加工,选择是选用铝碳化硅专用雕铣机。也并不是说普通雕铣机就不可以加工铝碳化硅,但是使用普通雕铣机的机床防护性能比较差,而在加工铝碳化硅过程中会产生大量粉尘容易进入机床导轨和丝杆,导致加工精度下滑,也容易导致减少机床的使用寿命。那为什么选择是选用铝碳化硅专用雕铣机呢?因为铝碳化硅雕铣机具备了优异的机床防护性能,Y轴采用的是盔甲防护罩+风琴防护罩,有效防止在加工铝碳化硅过程中的粉尘进入机床导轨以及丝杠内部;并且我们还优化了机床铸件的结构,将机床在运行过程中产生的振动降到低,确保铝碳化硅的加工精度更高。

铝碳化硅结合了碳化硅陶瓷和金属铝综合优越性能,成为新一代电子封装材料中选择。目前这种铝碳化硅的新型材料现在有越来越多的人们知道,用途逐渐的被开发出来,新材料的铝碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力,而作为铝碳化硅的专用雕铣机:铝碳化硅雕铣机也会具有很大的市场潜力。

以上是加工铝碳化硅用哪种数控设备 的介绍,提供大家参考。

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2022.07
AlSic有哪些性能特点

AlSiC即铝碳化硅 ,是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称,业内又称碳化硅铝或“奥赛克”。根据碳化硅的含量分为低体积分数、中体积分数和高体积分数,其中电子材料应用以高体积分数为主。电子封装中常用的有AlSiC7、AlSiC8系列。你了解多少,下面一起了解一下吧。

■ AlSiC具有高导热率(180~240W/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。

■ 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做到的。

■ 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。

■ AlSiC的比刚度(刚度除以密度)是所有电子材料中比较高的: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。

■ 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。

■ AlSiC可以镀镍、金、锡等,表面也可以进行阳极氧化处理。

■ 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。

■ AlSiC本身具有较好的气密性。但是,与金属或陶瓷封装后的气密性取决于合适的镀层和焊接。

■ AlSiC的物理性能及力学性能都是各向同性的。

以上是AlSic有哪些性能特点的介绍,提供大家参考。

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