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為解決封裝的散熱問(wèn)題,各類封裝也大多使用金屬作為熱沉和散熱片。本文主要介紹在金屬封裝中使用和正在開發(fā)的金屬材料,這些材料不僅包括金屬封裝的殼體或底座、引線使用的金屬材料,也包括可用于各種封裝的基板、熱沉和散熱片的金屬材料。與傳統(tǒng)金屬封裝材料相比,它們主要有以下優(yōu)點(diǎn):①可以通過(guò)改變?cè)鰪?qiáng)體的種類、體積分?jǐn)?shù)、排列方式或改變基體合金,改變材料的熱物理性能,滿足封裝熱耗散的要求,甚至簡(jiǎn)化封裝的設(shè)計(jì);②材料制造靈活,價(jià)格不斷降低,特別是可直接成形,避免了昂貴的加工費(fèi)用和加工造成的材料損耗;1.2鎢、鉬Mo的CTE為5.35×10-6K-1,與可伐和Al2O3非常匹配,它的熱導(dǎo)率相當(dāng)高,為138W(m-K-1),故常作為氣密封裝的底座與可伐的側(cè)墻焊接在一起,用在很多中、高功率密度的金屬封裝中。金屬封裝外殼壓鑄成型工藝:全壓鑄的工藝和塑料制品的生產(chǎn)流程十分相似,都是利用精密模具進(jìn)行加工,只是材質(zhì)由塑料改成了融化的金屬;CNC與壓鑄結(jié)合工藝;
金屬封裝機(jī)殼除此之外相對(duì)密度很大,不宜航空公司、航空航天主要用途。1.3
鋼10號(hào)鋼熱導(dǎo)率為49.8
W(m-1K-1),大概是可伐鋁合金的三倍,它的CTE為12.6×10-6K-1,與瓷器和半導(dǎo)體材料的CTE失配,可與軟玻璃完成縮小封接。不銹鋼關(guān)鍵應(yīng)用在必須抗腐蝕的氣密性封裝里,不銹鋼的熱導(dǎo)率較低,如430不銹鋼(Fe-18Cr,中國(guó)型號(hào)4J18)熱導(dǎo)率僅為26.1
W(m-1K-1)。鋁擠、DDG、粗銑內(nèi)然后將鋁板銑成手機(jī)上外殼必須的規(guī)格,便捷CNC精密加工,然后是粗銑內(nèi)腔,將內(nèi)腔及其工裝夾具精準(zhǔn)定位的柱生產(chǎn)加工好,具有精密加工的固定不動(dòng)功效。金屬封裝外殼在將柱形鋁材按照前面評(píng)估的胚料大小進(jìn)行切割并擠壓,這個(gè)過(guò)程被稱之為鋁擠,會(huì)讓鋁材擠壓之后成為規(guī)則的鋁板方便加工,同時(shí)更加致密,堅(jiān)硬。Cu基高分子材料全銅具備較低的退火點(diǎn),它做成的基座出現(xiàn)變軟能夠 造成集成ic和/或基鋼板裂開。以便提升銅的退火點(diǎn),能夠 在銅中添加小量Al2O3、鋯、銀、硅。這種化學(xué)物質(zhì)能夠 使無(wú)氧運(yùn)動(dòng)高導(dǎo)銅的退火點(diǎn)從320℃上升到400℃,而熱導(dǎo)率和導(dǎo)電率損害并不大。
金屬封裝外殼靠性,高氣密性的產(chǎn)品, 外形包括有:
平面封裝管殼(蝶形), 直插式(盆形)還有平臺(tái)形( 雙列直插形),以及其他許多先進(jìn)的金屬?gòu)?fù)合材料管殼。這些管殼主要是用來(lái)密封激光二極管,和其他的光電電路。 產(chǎn)品可制造的與玻璃-金屬密封件或帶狀陶瓷插入件相配合。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 銅、鋁純銅也稱之為無(wú)氧高導(dǎo)銅(OFHC),電阻率1.72μΩ·cm,僅次于銀。 一般使用的原材料從ASTM F-15到先進(jìn)的散熱材料, 以增強(qiáng)和優(yōu)化元件的性能。