Nuovo materiale per l'alloggiamento in Si-Al nei moderni imballaggi elettronici
Più preoccupato è stato essere pressato per i pacchetti ermetici ad alta affidabilità che agiscono come componente chiave nei dispositivi a microonde per la difesa e le industrie avioniche, a causa dei dispositivi elettronici si stanno sviluppando verso la miniaturizzazione, leggero, funzionamento ad alta frequenza e alta densità efficiente, multifunzionale e alta affidabilità. Come fattore chiave, l'utilizzo di materiali per pacchetti elettronici eccellenti e nuovi è un prerequisito efficace per garantire un'elevata affidabilità dei dispositivi a microonde. Considerando le ragioni di cui sopra, la preparazione di nuovi materiali di imballaggio in leghe di silicio-alluminio erano problemi urgenti da parte di numerosi produttori in Cina.
A causa del grande silicio primario, della bassa densità compatta e della bassa affidabilità, attraverso i metodi di preparazione convenzionali che producono i materiali composti Si/Al, come la colata a gravità, la lavorazione semi-solida e la tecnologia della metallurgia delle polveri, non possono più soddisfare i requisiti militari e aerospaziali. Dopo anni di ricerca e sviluppo sostanziali, con il processo proprietario di solidificazione rapida, Zuoyuan Co., Ltd ha fabbricato con successo leghe binarie di silicio-alluminio in grado di raggiungere uniformi e isostrofe e un'alta densità relativa. La tecnologia Rapid Solidification è molto adatta per la produzione di leghe silicio-alluminio. Inoltre, il processo può superare una serie di problemi esistenti nella lavorazione tradizionale ed è stato applicato con successo nella difesa domestica e nell'avaudioica.Le leghe all'avanguardia sono riconosciute come nuovi materiali di imballaggio che hanno dimostrato di avere una vasta gamma di applicazioni. A differenza dei processi comuni, le leghe Al-Si a espansione controllata sono prodotte mediante un rapido processo di solidificazione in Zuoyuan Co. Ltd, le prestazioni delle leghe sono notevolmente migliorate nella resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento, allungamento, tenacità alla frattura, resistenza alla fatica con una media del 20% ~ 50%. Il processo è fondamentalmente maturo e la qualità dei materiali composti Si/Al è più stabile rispetto ad altre aziende in Cina. Attualmente, gli utenti includono pacchetti di tipo ad alta frequenza, avionica, radar, telecomunicazioni e applicazioni di sistemi di supporto ottici.
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Fig1. Curva delle prestazioni del coefficiente di dilatazione termica (CTE)
Caratteristiche principali dei materiali dell'alloggiamento Si-Al (denominati materie prime in lega AlSi, Sicontenuto in base al peso di 27%~80%):
1)Preselezionare il coefficiente di dilatazione termica (CTE) nell'intervallo di 7~17ppm/°C, in modo che possa essere adattato a tutte le dimensioni e forme per diverse applicazioni.
2)Elevata conducibilità termica;
3)Bassa densità e leggerezza;
4)Eccezionale stabilità termo-meccanica;
5)Microstruttura uniforme e isostropa, nessuna porosità e fori;
6)Il silicio primario distribuisce bene, nessuna macro segregazione, grani finemente ed equiassicati (la dimensione media dei grani è di circa 10μm), la densità relativa potrebbe raggiungere fino al 100%;
7)Facile da lavorare (ad es. CNC/EDM), placcabilità e saldabilità;
8) Maggiore rigidità specifica, particolarmente adatta per un'ampia gamma di applicazioni;
9)Rispettoso dell'ambiente, non presenta alcun problema di smaltimento;
10)Eccellente conducibilità elettrica (perfette prestazioni di schermatura EMI/RFI).
|
Grado |
Contenuto |
Densità g/cm³ |
CTE ppm/°C |
Conducibilità termica W/m.K |
Resistenza alla trazione Mpa |
Snervamento Mpa |
Rapporto di Poisson |
Allungamento % |
Modulo elastico |
|
Criteri di gruppo |
|||||||||
|
AlSi27 |
Al-27%Si |
2.6 |
17 |
175 |
170 |
130 |
0.29 |
3.8 |
91 |
|
AlSi42 |
Al-42%Si |
2.55 |
13.5 |
143 |
200 |
187 |
0.29 |
1 |
105 |
|
AlSi50 |
Al-50%Si |
2.5 |
11.5 |
140 |
220 |
210 |
0.28 |
<1 |
108 |
|
AlSi60 |
Si-40%Al |
2.46 |
9 |
125 |
181 |
181 |
0.27 |
<1 |
121 |
|
AlSi70 |
Si-30%Al |
2.43 |
7.5 |
120 |
138 |
138 |
0.25 |
<1 |
131 |
Attualmente, alcune aziende hanno prodotto con successo le leghe di silicio-alluminio in Cina, mentre il contenuto massimo di silicio raggiunge solo fino al 50% mediante un processo di formatura a spruzzo obsoleto. C'è una serie di problemi osservati attraverso la microstruttura della lega Si/Al. La microstruttura della lega ha una grande variazione, è ovviamente che il silicio primario presenta una fase eutettica aricolare grossolana e una microstruttura incoerente che si traduce in scarsa rugosità e duttilità. Tuttavia, le leghe Al-Si a espansione controllata prodotte con tecnologia di solidificazione rapida a Tianjin Zuoyuan New Material Co., Ltd possono ottenere una microstruttura raffinata con granulometria media solo di circa 10 μm e le leghe non mostrano macro-segregazione, caratteristiche uniformi e omogenee, questi fattori chiave migliorano le prestazioni complessive dei materiali.
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