高硅铝电子封装介绍--铸鼎工大-2018
芯片纯铝和硅铝__解释说明以及概述
芯片纯铝和硅铝解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将介绍芯片纯铝和硅铝的定义、特点、制备工艺、应用领域以及优势，并对它们进行比较与对比分析。
芯片纯铝是一种使用纯铝材料制作的电子元器件，而硅铝芯片则是利用硅和铝的合金进行制造的。
虽然两者都有广泛的应用领域和各自的优势，但在物理性质、制备工艺以及性能和价格方面存在一定差异。
通过深入了解这两种芯片材料，我们可以更好地理解它们在电子领域中的作用。
1.2 文章结构本文共包括以下部分：引言、芯片纯铝、硅铝芯片、比较与对比分析以及结论。
首先，在引言部分，将给出文章概述以及本文结构说明。
随后，我们将详细介绍芯片纯铝包括定义与特点、制备工艺、应用领域和优势等方面的内容。
接着，我们将转向硅铝芯片部分，同样探讨其定义与特点、制备工艺以及应用领域和优势。
之后，我们会进行比较与对比分析，包括物理性质对比、工艺难度对比以及性能和价格对比等方面。
最后，通过总结分析的结果，给出本文的结论。
1.3 目的本文的目的是为读者提供有关芯片纯铝和硅铝芯片的相关知识。
我们将详细描述它们的定义、特点、制备工艺、应用领域和优势，并进行全面的比较与对比分析。
通过阅读本文，读者将了解到这两种芯片材料在电子领域中的重要性以及它们之间的差异与联系。
希望本文能够为读者提供一定程度上的指导和参考，增加对芯片纯铝和硅铝芯片的理解。
2. 芯片纯铝:2.1 定义与特点:芯片纯铝是一种由纯铝材料制成的芯片。
它具有以下特点：- 纯度高：芯片纯铝采用纯铝材料制造，不含杂质和其他合金元素。
- 导电性好：纯铝具有良好的导电性能，可以有效传递电流和信号。
- 轻巧耐用：芯片纯铝重量轻，但具有较高的强度和耐腐蚀性。
2.2 制备工艺:芯片纯铝的制备主要包括以下步骤：- 原料准备：选取高纯度的铝块或粉末作为原材料。
- 熔炼：将原料加热至熔点，并通过冷却后形成块状或其他需要形态的结构。
- 加工与制造：使用化学、物理或机械方法对芯片进行加工和制造，以达到所需尺寸和形态。
电子封装材料及封装技术
电子封装材料及封装技术作者：杨冉来源：《中国科技博览》2016年第30期[摘要]微组装电路组件作为电子整机的核心部件，其工作可靠性对于电子整机来说非常关键。
需要对微组装电路组件进行密封，以隔绝恶劣的外部工作环境，保证其稳定性和长期可靠性，以提高电子整机的可靠性。
未来的封装技术涉及圆片级封装（WLP）技术、叠层封装和系统级封装等工艺技术。
新型封装材料主要包括：低温共烧陶瓷材料（LTCC）、高导热率氮化铝陶瓷材料和AlSiC金属基复合材料等[关键词]电子封装；新型材料；技术进展中图分类号：TN305.94 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0005-01随着现代电子信息技术的迅速发展，电子系统及设备向大规模集成化、小型化、高效率和高可靠性方向发展。
电子封装正在与电子设计及制造一起，共同推动着信息化社会的发展[1]。
由于电子器件和电子装置中元器件复杂性和密集性的日益提高，因此迫切需要研究和开发性能优异、可满足各种需求的新型电子封装材料。
国外通常把封装分为4级，即零级封装、一级封装、二级封装和三级封装：零级封装指芯片级的连接；一级封装指单芯片或多芯片组件或元件的封装；二级封装指印制电路板级的封装；三级封装指整机的组装。
由于导线和导电带与芯片间键合焊接技术大量应用，一、二级封装技术之间的界限已经模糊了。
国内基本上把相对应国外零级和一级的封装形式也称之为封装，一般在元器件研制和生产单位完成。
把相对应国外二级和三级的封装形式称之为电子组装。
1 电子封装的内涵电子封装工艺技术指将一个或多个芯片包封、连接成电路器件的制造工艺。
其作为衔接芯片与系统的重要界面，也是器件电路的重要组成部分，已从早期的为芯片提供机械支撑、保护和电热连接功能，逐渐融入到芯片制造技术和系统集成技术之中，目前已经发展到新型的微电子封装工艺技术，推动着一代器件、电路并牵动着整机系统的小型化和整体性能水平的升级换代，电子封装工艺对器件性能水平的发挥起着至关重要的作用。
电子元器件封装的基本介绍
电子元件封装的基本介绍0805封装尺寸/0402封装尺寸/0603封装尺寸/1206封装尺寸封装尺寸与功率关系：0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W封装尺寸与封装的对应关系0402=1.0mmx0.5mm0603=1.6mmx0.8mm0805=2.0mmx1.2mm1206=3.2mmx1.6mm1210=3.2mmx2.5mm1812=4.5mmx3.2mm2225=5.6mmx6.5mm贴片电阻规格、封装、尺寸贴片电阻常见封装有9种，用两种尺寸代码来表示。
一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。
我们常说的0603封装就是指英制代码。
另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。
下表列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸：Note：我们俗称的封装是指英制。
零件封装知识零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。
是纯粹的空间概念.因此不同的元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不同的零件封装。
像电阻，有传统的针插式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉或喷锡（也可手焊），成本较高，较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可焊接在电路板上了。
电阻AXIAL无极性电容RAD电解电容RB-电位器VR二极管DIODE三极管TO电源稳压块78和79系列TO－126H和TO-126V场效应管和三极管一样整流桥D－44 D－37 D－46单排多针插座CON SIP双列直插元件DIP晶振XTAL1电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为axial系列无极性电容：cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4电解电容：electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0电位器：pot1,pot2；封装属性为vr-1到vr-5二极管：封装属性为diode-0.4(小功率）diode-0.7(大功率）三极管：常见的封装属性为to-18（普通三极管）to-22(大功率三极管）to-3(大功率达林顿管）电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等79系列有7905，7912，7920等常见的封装属性有to126h和to126v整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46）电阻：AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度，一般用AXIAL0.4 瓷片电容：RAD0.1-RAD0.3。
电子封装材料与电子封装工艺(ppt 19页)
Thank You !
在没找到重新开始的理由前，别给自己太多退却的借口。就在那一瞬间，我仿佛听见了全世界崩溃的声音。因为穷人很多，并且穷人没有钱，所以，他们才会在网络上聊 了答应自己要做的事情，别忘了答应自己要去的地方，无论有多难，有多远。分手后不可以做朋友，因为彼此伤害过；不可以做敌人，因为彼此深爱过，所以只好成了最 只有站在足够的高度才有资格被仰望。渐渐淡忘那些过去，不要把自己弄的那么压抑。往往原谅的人比道歉的人还需要勇气。因为爱，割舍爱，这种静默才是最深情的告 时光已成过往，是我再也回不去的远方。不要把自己的伤口揭开给别人看，世界上多的不是医师，多的是撒盐的人。这世界，比你不幸的人远远多过比你幸运的人，路要 的那一步很激动人心，但大部分的脚步是平凡甚至枯燥的，但没有这些脚步，或者耐不住这些平凡枯燥，你终归是无法迎来最后的'那些激动人心。一个人害怕的事，往往 都会有乐观的心态，每个人也会有悲观的现状，可事实往往我们只能看到乐观的一面，却又无视于悲观的真实。从来没有人喜欢过悲观，也没有人能够忍受悲观，这就是 就会缅怀过去，无论是幸福或是悲伤，苍白或是绚烂，都会咀嚼出新的滋味。要让事情改变，先改变我自己；要让事情变得更好，先让自己变得更好。当日子成为照片当 背对背行走的路人，沿着不同的方向，固执的一步步远离，再也没有回去的路。想要别人尊重你，首先就要学会尊重别人。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是 与失去自己的失败比起来，更是微不足道。生命不在于活得长与短，而在于顿悟的早与晚。既不回头，何必不忘。既然无缘，何须誓言。感谢上天我所拥有的，感谢上天 千万条，成功的人生也有千万种，选对适合自己的那条路，走好自己的每段人生路，你一定会是下一个幸福宠儿。活在别人的掌声中，是禁不起考验的人。每一次轻易的 笔。什么时候也不要放弃希望，越是险恶的环境越要燃起希望的意志。现实会告诉你，没有比记忆中更好的风景，所以最好的不要故地重游。有些记忆就算是忘不掉，也 满，现实很骨感。我落日般的忧伤就像惆怅的飞鸟，惆怅的飞鸟飞成我落日般的忧伤。舞台上要尽情表演，赛场上要尽力拼搏，工作中要任劳任怨，事业上要尽职尽责。 乐，今天的抗争为了明天的收获！积德为产业，强胜于美宅良田。爱情永远比婚姻圣洁，婚姻永远比爱情实惠。爱有两种，一种是抓住，你紧张他也紧张；一种是轻松拖 人无忧，智者常乐。并不是因为所爱的一切他都拥有了，而是所拥有的一切他都爱。原来爱情不是看见才相信，而是相信才看得见。磨难是化了妆的幸福。如果你明明知 者选择说出来，或者装作不知道，万不要欲言又止。有时候留给别人的伤害，选择沉默比选择坦白要痛多了。我爱自己的内心，慢慢通过它，慢慢抵达世界，或者，抵达 我忘记一切，时间不会改变痛，只会让我适应痛。人生不容许你任性，接受现实，好好努力。曾经以为爱情是甜蜜，幸福的，不知道它也会伤人，而且伤的很痛，很痛。 出的代价却是好些年的失败。时间几乎会愈合所有事情，请给时间一点时间。蚁穴虽小，溃之千里。多少人要离开这个世间时，都会说出同一句话，这世界真是无奈与凄 ，孵出来的却是失败。太完美的爱情，我不相信，途中聚聚散散难舍难分，终有一天会雨过天晴。我分不清东南西北，却依然固执的喜欢乱走。若是得手，便是随手可丢 有。爱情不是寻找共同点，而是学会尊重不同点。总有一天我会从你身边默默地走开，不带任何声响。我错过了狠多，我总是一个人难过,3、戏路如流水，从始至终，点 本性未变，终归大海。一步一戏，一转身一变脸，扑朔迷离。真心自然流露，举手投足都是风流戏。一旦天幕拉开，地上再无演员。 相信自己有福气，但不要刻意拥有
电子封装用硅铝合金的应用研究
ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｉ ／ Ａ１ ｌｌ ａ ｏ ｙ ｏｒ ｆ ｈ ｅ ｍ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ａ ｔ ｌ ａ ｓ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ — ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｈ ｏ ｍｅ ｍａ ｄ ｅ Ｓ ｉ ／ ＡＩ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ａ ｒ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｒ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｍｅ ｍａ ｄ ｅ Ｓ ｉ ／ Ａ１ ｌｌ ａ ｏ ｙ ｗ ｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ．
第２ ９卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ８月
电 子 机 械 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ－ Ｍ ｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｖｏ １ ． ２ ９． Ｎｏ ． ４
Ａｕ ｇ ．２ ０１ ３
电子封装 用硅铝合金 的应用研究
郝新锋 ， 朱小军 ， 严 伟
１ Ｓ ｉ ／ Ａ ｌ 合 金 的 制 备
目前 ， 电子 封 装 用 Ｓ ｉ ／ Ａ １ 合 金 材 料 主 要 的制 备 方 法有喷射成形法 、 粉末冶金法 、 压力熔渗法等。其 中相 对 成 熟度 和 市场 占有 率 最 高 的是 英 国 Ｏ ｓ ｐ ｒ ｅ ｙ公 司 开 发的Ｏ ｓ ｐ ｒ ｅ ｙ 工艺 ， 它采 用 喷射 沉积 ＋ 热 等 静 压 的方 法
电子封装材料
电子封装材料电子封装材料是电子元器件封装的重要组成部分，它直接影响着电子产品的性能和可靠性。
电子封装材料的种类繁多，包括塑料封装材料、金属封装材料、陶瓷封装材料等。
不同的封装材料适用于不同的电子元器件，下面我们就来详细介绍一下电子封装材料的种类和特性。
首先，塑料封装材料是目前应用最为广泛的一种封装材料。
它具有成本低、加工工艺简单、重量轻等优点，适用于大多数小功率、低频率的电子元器件。
塑料封装材料主要包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺等，它们具有良好的绝缘性能和机械强度，能够满足一般电子产品的封装需求。
其次，金属封装材料主要用于高功率、高频率的电子元器件。
金属封装材料具有良好的散热性能和电磁屏蔽性能，能够有效保护电子元器件不受外界干扰。
常见的金属封装材料有铝、铜、钛等，它们能够满足高功率、高频率电子元器件对热量和电磁干扰的要求。
另外，陶瓷封装材料也是一种重要的封装材料。
陶瓷封装材料具有优异的绝缘性能和耐高温性能，适用于高温、高压、高频率的电子元器件。
常见的陶瓷封装材料有氧化铝、氮化硼、氧化锆等，它们能够满足对高温、高压环境下电子元器件的封装要求。
总的来说，不同的电子封装材料具有不同的特性和适用范围。
在选择封装材料时，需要根据电子元器件的工作环境、性能要求以及成本考虑等因素进行综合考虑。
同时，随着电子产品对封装材料性能要求的不断提高，新型封装材料的研发和应用也将成为未来的发展趋势。
综上所述，电子封装材料是电子产品中不可或缺的一部分，它直接影响着电子产品的性能和可靠性。
不同的封装材料适用于不同类型的电子元器件，选择合适的封装材料对于提高产品性能、降低成本具有重要意义。
随着科技的不断进步，相信电子封装材料的研发和应用将会迎来更加美好的未来。
电子集成模块的封装基片与外壳
真
压头
空
烧
结
腔
烧 结 样 品
测 温 系 统
z 复合材料组织细小、均匀，材料致 密度高。
放电等离子烧结示意图
41
三、主要封装材料体系
3.5 铝、铜基封装复合材料制备工艺
粉末冶金 无压浸渗
放电等离子烧结
喷射沉积
真空气压浸渗 压力浸渗
国防科大采用真空气压浸渗工艺
42
三、主要封装材料体系
3.5 铝、铜基封装复合材料制备工艺
3.3 铝基封装复合材料——制备工艺
美国CPS公司真空气压渗AlSiC材料体系及性能
美国CPS公司Al/SiC系列典型产品 32
三、主要封装材料体系
3.3 铝基封装复合材料——制备工艺
无压浸渗
关键工艺参数：
z 保温时间，浸渗温度，浸渗气氛
z 基体与增强体润湿角
加热丝
主要工艺特点：
金属液
z 借助毛细管力自发浸渗，无需压力设 备、无需真空条件及耐高温高压模具 等，成本低。
7
二、应用领域及其性能要求
应用领域
军品典型应用
有源相控阵雷达 T/R组件
民品典型应 用
轨道车辆牵引变 流器及逆变器
IGBT模块
8
二、应用领域及其性能要求
2.1 有源相控阵雷达T/R组件
探测距离远 抗干扰能力强 具有多目标跟踪能力 拥有多功能特性 可靠性高 维护性好
有源相控阵火控雷达
3
一、封装的基本概念
1.1 电子封装——基片与外壳封装
封装基片
芯片模块
外壳与盖板
Al/SiC基片
作为芯片封装模块的载体和外 壳，用于支撑、保护芯片模块， 同时具备高的散热能力。
微电子封装热沉材料铝碳化硅
微电子封装热沉材料铝碳化硅竞争对手资料：一．美国TTC（Thermal Transfer Composites）公司简介从1990开始，美国NASA着手对土星进行探测，并开始建造Cassini土星探测飞船，作为20世纪最大、最复杂的行星探测器，为了确保Cassini抵达土星后能顺利传回图像，NASA选择了LEC（LanxideEletronicComponents）公司生产的铝碳化硅材料（AlSiC）作为飞船存储元件的封装材料。
2004年6月30日，Cassini探测飞船飞抵目的地——土星，随后传回了许多在太阳系从未见过的令人惊叹的图像。
创办于2004年的TTC（Thermal TransferComposites）公司，作为LEC公司的继承者，对此感到无比的骄傲与自豪。
TTC公司大部分员工都曾受雇于LEC公司，在MMC和陶瓷工程行业用于多年的经验，并一直致力于研发与生产更先进的热管理材料。
TTC公司自成立之初就迅速成为电子工业中热管理材料行业的领导者之一。
当前，TTC公司生产的铝碳化硅（AlSiC）热管理材料和结构材料广泛运用于电信卫星，军事硬件，高性能微处理机配件，下一代混合动力和燃料电池动力装置的IGBT能量转换元件。
TTC公司通过了ISO9001/2000认证，生产的IGBT能量转换元件的底座，LDMOS的散热片已经销往美国，欧洲，亚洲，还是许多美国和欧洲的军事项目的供应商。
TTC公司在金属模板和陶瓷工程行业拥有超过70年的经验，公司上下一心，一直致力于不断提高cuttingedge技术，不断研发新产品，并且把完善客户服务作为一种嗜好，通过这些方面的努力，公司完全有能力为客户提供最高质量的产品，有能力迎接当前和未来在热管理方面的挑战。
在以往，电子工业中的导热和结构方面的问题都是单独依靠金属或者陶瓷来解决，经常影响产品的性能和限制设计方案。
TTC公司生产的铝碳化硅材料为解决这些问题提供了一条全新的思路。
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张春伟 铸鼎工大副总 15045069318
邢大伟 铸鼎工大总经理 哈工大材料学院研究员 13804603138
典型构件加工尺寸：100´100´10mm，最小壁厚0.5mm
热 膨 胀 系 数：7~11´ 10-6/K（可调）
导 热 率： ≥ 120W/m.K
密
度：2.4~2.6g/cm3
气密性满足国军标GJB548B-1014要求（<1.0 ´ 10-9Pa.m3/s）
镀层质量，满足国标GB/T 5270-2005
11
(W·m -1·K-1)
密度/ 2.3 5.3 3.9 2.9 3.2 2.7 8.9 10.2 19.3 8.3
8.1
(g·cm -3)
半导体基体材料 （芯片级）陶瓷封装材料
纯金属
材料种类
热膨胀系数
CTE /(10-6 K-1)
热导率/ (W·m -1·K-1)
W/Cu
Mo/Cu
7.6—9.1 7.2—8.0
三、应用领域
用于雷达、微波组件管壳，大量代替可伐合金、钨铜、钼铜等。
用于微电子电路盒
微波接收器、 转换器、功率 放大器
高硅铝晶圆用于聚焦太阳能电池组
用于 射频基板
用于军用飞机的槽电阻
用于光学透镜筒体
四、铸鼎工大提供材料产品与解决方案
铸鼎工大通过独有的技术生产，提供前述的高硅铝及梯度高硅铝系列 材料。 并可配合用户进行针对具体型号件壳体的机加以及电镀、焊接的试验 与工艺摸索和定型。 亦可配合用户针对具体零件需求，设计特殊的梯度结构材料。
9
CE7 Al-Si70
7
热导率 (25℃) (W·m-1·K-1)
160 150 140 129 120
抗拉强度 屈服强度 抗弯强度
/MPa
/MPa
/MPa
160 110 210
176 155 213
138 125 172
118
Hale Waihona Puke -140100
-
143
3、业内公认的高硅铝合金基本指标数据
材料致密度：>99.8%; 初生硅≤30mm
2、高硅铝合金在综合性能上很好地满足上述要求
常用高硅铝合金，主要由铝、硅两种元素组成合金， 含硅量从27%—70%。
高硅铝合金系列材料性能指标（含硅量27—70%）
合金 系列
成分
热膨胀系数 ×10-6/K
CE17 Al-Si27
17
CE13 Al-Si42
13
CE11 Al-Si50
11
CE9 Al-Si60
电子封装壳体与光学框架材料的典型需求
热膨胀匹配 机械稳定性 机械强度 各向同性 低密度 导热性好 机加性能好 可电镀性 可焊接性 真空密封性
高硅铝合金综合性能最优
综上所述，高硅铝合金作为第三代组件级的封装材料， 具有最好的综合优势。
与同为第三代组件级封装材料的碳化硅/铝相比,高硅 铝合金具有易于加工成型、良好的焊接和镀涂性能。而碳 化硅/铝材料在加工具有复杂结构的型腔时，几乎是不可能 完成的。
梯度高硅铝合金 电子封装材料介绍
哈尔滨铸鼎工大新材料科技有限公司
主要内容
一、高硅铝合金电子封装材料特点 二、具有梯度结构的高硅铝合金 三、应用领域 四、铸鼎工大提供产品与解决方案
一、高硅铝合金电子封装材料特点
1、组件级封装 对封装材料的基本要求
1) 热膨胀系数匹配 2）导热性好 3）密度较小 4）易于加工成型 5）一定的结构强度
27/50Si
其他部分产品样品
期待与您合作！
哈尔滨铸鼎工大新材料科技有限公司，是一家源于哈工大科技成果创 立的高科技公司，公司注册资金壹仟万元人民币，地址在哈尔滨市松北区 黑龙江工业技术研究院企业加速器园区内。
哈尔滨铸鼎工大新材料科技有限公司 地址：哈尔滨市松北区巨宝一路669号，150028 电话：0451-51065922； 传真：0451-51065922；86402760 Email：15045069318@；
Cu/invar/Cu Cu/Mo/Cu
5.2
6.8
180--210 160--190 160
244
密度/ (g·cm -3)
15.6
9.9
8.4
9.7
加工性能
可
可
可
可
第一代封装材料
Al-SiC
7--17 145
Al-Si
7—17 140--210
2.97
2.4—2.6
差
优
第二代封装材料
第三代封装材料
从发展趋势上来说，高硅铝合金在很多方面将逐步代 替可伐合金、碳化硅/铝复合材料、钨铜、钼铜等封装材料。
碳化硅/铝的显微组织
高硅铝合金的显微组织
5、高硅铝合金制备过程
喷射成型
典型的制备工艺路线
热等静压
锭子
锭子
切割
电火花加工 或数控加工
料块
切片
电镀Ni/Au
平板 最终产品
二、具有梯度结构的高硅铝合金
1、梯度功能材料（FGM）定义与结构
成分 结构 组织 性能
FGM 结构示意图
梯度结构的目的：兼顾不同成分与组织的使用性能
2、梯度高硅铝合金应用于封装管壳示意图
3、铸鼎工大梯度材料实现
通过独有的技术实现了成分梯度的材料设计制造，及壳 体材料的加工制造
顶部为 27Si
中间过 渡层38Si
底边为 50Si
兼顾高硅的低膨胀性 与低硅的良好焊接性
宏观有界限， 微观无界线
双面 梯度 试样
a)
b)
c)
d)
e)
30%Si
界面
40%Si
界面
Ø 随着梯度成分变化，在金相组织中，硅相含量逐渐增加
50%Si
边缘部位 27Si
中间部位 50Si
梯度盖板（平面梯度），可以解决盖板上焊装 元器件的需要，同时又保持良好的封焊性能
1、高硅铝合金系列成分材料坯锭与壳体件
包括27Si、40Si、50Si、60Si、70Si
2、梯度高硅铝合金材料坯锭与壳体件 包括 27/50Si(三层梯度27Si-40Si-50Si)—代号TD50Si 27/60Si（四层梯度27Si-40Si-50Si-60Si）--代号TD60Si
3、平面梯度盖板、梯度板型件
4、三代封装材料基本性能指标对比
几种常用封装材料性能指标
材料种类 Si
GaAs Al2O3 BeO AlN
Al
Cu Mo W
Kovar Invar
热膨胀系数 4.1 6.0 6.5
CTE /(10-6 K-1)
6.7 4.5
23 17 5.0 4.4
5.9
0.4
热导率/ 135 39 20 250 280 230 400 140 174 17
单面梯度壳体件， 机加工后梯度层
清晰可见
梯度成分坯料，线切割后可通 过颜色深浅区分不同梯度层
中间为50Si， 向边缘部分逐 渐过渡到27Si
双面梯度壳体件，机加工后 显示出清晰的成分梯度层
盖板和壳体边缘同属 27Si，具有良好的激
光封焊性能
4、梯度高硅铝合金材料渐变的显微组织
制备梯度材料目的：
27Si 38Si 50Si 38Si 27Si