铝碳化硅AlSiC(有的文献英文所略语写为SICP/Al或Al/SiC、SiC/Al)是一种
颗粒增强金属基复合材料,采用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。
微波集成电路、功率模块、军用射频系统芯片等封装分析作用极为凸现,成为封装材料应用开发的重要趋势。 封装
金属基复合材料的增强体有数种,SiC是其中应用最为广泛的一种,这是因为它具有优良的热性能,用作颗粒磨料技术成熟,价格相对较低;另一方面,
颗粒增强体材料具有各向同性,最有利于实现净成形。AlSiC特性主要取决于SiC的体积分数(含量)及分布和粒度大小,以及Al合金成份。依据两相比例或复合材料的热处理状态,可对材料热物理与力学性能进行设计,从而满足芯片封装多方面的性能要求。其中,SiC体积分数尤为重要,实际应用时,AlSiC与芯片或陶瓷基体直接接触,要求CTE尽可能匹配,为此SiC体积百分数vol通常为50%-75%。 此外,AlSiC可将多种电子封装材料并存集成,用作封装整体化,发展其他功能及用途。研制成功将高性能、散热快的Cu基封装材料块(Cu-金刚石、Cu-石墨、Cu-BeO等)嵌入SiC预制件中,通过金属Al熔渗制作并存集成的封装基片。在AlSiC并存集成过程中,可在最需要的部位设置这些昂贵的快速散热材料,降低成本,扩大生产规模,嵌有快速散热材料的AlSiC倒装片系统正在接受测试和评估。另外,还可并存集成48号合金、Kovar和不锈钢等材料,此类材料或插件、引线、密封环、基片等,在熔渗之前插入SiC预成型件内,在AlSiC复合成形过程中,经济地完成并存集成,方便光电器件封装的激光连接。 采用喷射沉积技术,制备了内部组织均匀、性能优良、Si含量高达70wt%(重量百分率)的
高硅铝合金SiAl封装材料,高硅铝合金的CTE与Si、GaAs相匹配,也可用于射频、微波电路的封装及航空航天电子系统中,发展为一种轻质金属封装材料。
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