新材料硅1铝材料和梯度材料在微系统的应用
硅1铝材料和梯度材料应用的必要性,传统的金属壳体可应用铜、钨、钢与铝的合金材料,其中铜的传导性是较强的,但是其机械性能较差,即使是铜铝合金也难以大幅提升铜的机械性,使铜铝材料难以长时间地应用于金属壳体的封装技术中。钨铝合金是另一种热传导性能较强的材料,其机械性能较强,但是此种材料的价格较为昂贵,半导体金属封装外壳,如果大规模的应用则会提升其供应价格,难以满足市场对金属壳体的需求。钢铝合金的热性能较差,因此利用率较低。
金属外壳封装的特点
1.机械支撑:刚性外壳承载电路使其免受机械损伤,提供物理保护。
2.电信号:传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用,参与内部电路与外围电路的电信号传递。
3.散热:对功率类电路,to金属封装外壳,外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界,避免电路的热失效。
4.屏蔽:电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号,避免电磁干扰。
5. 密封保护:通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝,保护电路免受外界恶劣气候的影响,尤其是水气对电路的腐蚀。
在Cu基符合材料的基础上,金属封装还可以被优化多少?国外的公司生产了用于玻璃与金属封接的铜芯引线。铜芯外边可以是52合金(Fe-50Ni,中国牌号4J50)、可伐合金(Fe-29Ni-17Co)、42-6合金(Fe-42Ni-6Cr等膨胀材料。二者之间完全冶金结合,具有良好的机械强度、韧性和气密性,深圳金属封装外壳,既提供了铜的高导电能力,又提供了膨胀材料与玻璃气密封接能力。铜芯与低膨胀合金半径可以是任何比值,标准比值是2:1和3:1。在比值为3:1时,铜芯引线的导电率为14%IACS,即电阻率为12μΩ·cm。
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