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發(fā)布時間:2021-05-07 08:42  
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傳統(tǒng)金屬封裝材料及其局限性芯片材料如Si、GaAs以及陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的熱膨脹系數(shù)(CTE)介于3×10-6-7×10-6K-1之間。金屬封裝材料為實現(xiàn)對芯片支撐、電連接、熱耗散、機械和環(huán)境的保護,應(yīng)具備以下的要求:①與芯片或陶瓷基板匹配的低熱膨脹系數(shù),減少或避免熱應(yīng)力的產(chǎn)生;但密度大也使Cu/W具有對空間輻射總劑量(TID)環(huán)境的優(yōu)良屏蔽作用,因為要獲得同樣的屏蔽作用,使用的鋁厚度需要是Cu/W的16倍。新型的金屬封裝材料及其應(yīng)用除了Cu/W及Cu/Mo以外,傳統(tǒng)金屬封裝材料都是單一金屬或合金,它們都有某些不足,難以應(yīng)對現(xiàn)代封裝的發(fā)展。金屬封裝外殼CNC與壓鑄結(jié)合就是先壓鑄再利用CNC精加工。傳統(tǒng)金屬封裝材料及其局限性芯片材料如Si、GaAs以及陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的熱膨脹系數(shù)(CTE)介于3×10-6-7×10-6K-1之間。工藝優(yōu)缺點:CNC工藝的成本比較高,材料浪費也比較多,當(dāng)然這種工藝下的中框或外殼質(zhì)量也好一些。
金屬表面處理鋁擠、DDG、粗銑內(nèi)接著將鋁合金板銑成手機機身需要的尺寸,方便CNC精密加工,接著是粗銑內(nèi)腔,將內(nèi)腔以及夾具定位的柱加工好,起到精密加工的固定作用。非常好的導(dǎo)熱性,提供熱耗散;③非常好的導(dǎo)電性,減少傳輸延遲;④良好的EMI/RFI屏蔽能力;金屬表面處理鋁擠、DDG、粗銑內(nèi)接著將鋁合金板銑成手機機身需要的尺寸,方便CNC精密加工,接著是粗銑內(nèi)腔,將內(nèi)腔以及夾具定位的柱加工好,起到精密加工的固定作用。 ⑤較低的密度,足夠的強度和硬度,良好的加工或成形性能;⑥可鍍覆性、可焊性和耐蝕性,以實現(xiàn)與芯片、蓋板、印制板的可靠結(jié)合、密封和環(huán)境的保護;⑦較低的成本。傳統(tǒng)金屬封裝材料包括Al、Cu、Mo、W、鋼、可伐合金以及Cu/W和Cu/Mo等 金屬外殼制作工藝大致可以分為3種、一種是全CNC加工,一種是壓鑄,還有就是將CNC與壓鑄結(jié)合使用。CNC加工工藝:全CNC加工顧名思義就是從一塊鋁合金板材(或者其他金屬材料板材)開始,利用精密CNC加工機床直接加工成需要的手機后蓋形狀,包括內(nèi)框中的各種臺階、凹槽、螺絲孔等結(jié)構(gòu);
金屬表面處理此外密度較大,不適合航空、航天用途。1.3 鋼10號鋼熱導(dǎo)率為49.8 W(m-1K-1),大約是可伐合金的三倍,它的CTE為12.6×10-6K-1,與陶瓷和半導(dǎo)體的CTE失配,可與軟玻璃實現(xiàn)壓縮封接。不銹鋼主要使用在需要耐腐蝕的氣密封裝里,不銹鋼的熱導(dǎo)率較低,如430不銹鋼(Fe-18Cr,中國牌號4J18)熱導(dǎo)率僅為26.1 W(m-1K-1)。金屬封裝外殼壓鑄的原則就是不浪費,節(jié)省時間和成本,但是不利于后期的陽極氧化工藝,還可能留下沙孔流痕等等影響質(zhì)量和外觀的小問題,當(dāng)然,廠商們都有一個良品率的概念,靠譜的廠商是不會讓這些次品流入到后面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去的。添加Al2O3后,導(dǎo)熱系數(shù)稍有降低,為365W(m-1K-1),電阻略微提升,為1.85μΩ·cm,但抗拉強度獲得持續(xù)上升。這種材料已在金屬封裝中得到廣泛使用,如美國Sinclair公司在功率器件的金屬封裝中使用Glidcop代替無氧高導(dǎo)銅作為底座。美國Sencitron公司在TO-254氣密金屬封裝中使用陶瓷絕緣子與Glidcop引線封接。
在金屬表面處理解決中獲得普遍應(yīng)用,如美國Sinclair企業(yè)在電力電子器件的金屬封裝中應(yīng)用Glidcop替代無氧運動高導(dǎo)銅做為基座。美國Sencitron企業(yè)在TO-254氣密性金屬封裝中應(yīng)用陶瓷絕緣子與Glidcop導(dǎo)線封接。很好的傳熱性,出示熱耗散;③很好的導(dǎo)電率,降低傳送延遲時間;金屬基復(fù)合材料的基體材料有很多種,但作為熱匹配復(fù)合材料用于封裝的主要是Cu基和燦基復(fù)合材料。④優(yōu)良的EMI/RFI屏蔽掉工作能力;
⑤較低的相對密度,充足的抗壓強度和強度,優(yōu)良的生產(chǎn)加工或成型特性;⑥可鍍覆性、可焊性和耐腐蝕性,以完成與集成ic、后蓋板、pcb板的靠譜融合、密封性和自然環(huán)境的維護;⑦較低的成本費。傳統(tǒng)式金屬封裝材料包含Al、Cu、Mo、W、鋼、可伐鋁合金及其Cu/W和Cu/Mo等 傳統(tǒng)式金屬封裝材料以及局限集成ic材料如Si、GaAs及其陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的熱膨脹系數(shù)(CTE)接近3×10-6-7×10-6K-1中間。金屬封裝材料為完成對集成ic支撐點、電聯(lián)接、熱耗散、機械設(shè)備和自然環(huán)境的維護,應(yīng)具有下列的規(guī)定:①與集成ic或陶瓷基板配對的低熱膨脹系數(shù),降低或防止焊接應(yīng)力的造成;