صناعة المعلومات
《Back to the List
استعراض مصفوفة المعادن المركبة مع الموصلية الحرارية العالية لتطبيقات إدارة الحرارية
1-مقدمة
الاحتياجات المتزايدة المفروضة على مواد الإدارة الحرارية في الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات محركات تطوير مصفوفة معدنية متقدمة المركبة (MMC) مع ارتفاع الموصلية الحرارية (TC) فعالية تبديد الحرارة ومعامل التمدد الحراري (CTE) لتقليل الضغوط الحرارية تايلورابل. هذه ذات أهمية حيوية لتعزيز الأداء ودورة الحياة والموثوقية للأجهزة الإلكترونية.
المصفوفة المعدنية المركبة مع ارتفاع حجم جزء من التعزيزات جذابة نظراً لإمكانية لزيادة تعزيز التعاون التقني باستخدام مكونات TC العالية والمرونة اللازمة لضبط التجارة بالتحكم في محتوى التعزيز. عادة ما تستخدم ال والاتحاد الجمركي كمصفوفة معدنية بسبب تلك اللجان الفنية العالية، وشملت التعزيزات SiC والكربون والماس. على اعتبار أن المركبة المنتجة من تعزيز نفس صعوبات مماثلة أثناء التصنيع، والمركبة مع TC عالية كانت مقسمة إلى ثلاث فئات رئيسية: المركبة سيك/المعادن، ج/المعادن والماس/المعادن. يرجع ذلك إلى الحقيقة أن الحرارية محددة الموصلية (الموصلية الحرارية مقسوماً على كثافة) المركبة على أساس ال كان أعلى من أن المركبة المستندة إلى الاتحاد الجمركي، المركبة على أساس ال أكثر من المرغوب فيه في التطبيقات متعلق حيث طالب خفيفة الوزن.
كان إحراز تقدم كبير في مركب سيكب/بن، ولكن لها ح لا يزال منخفضا نسبيا للعديد من التطبيقات الحرارية. بقصد زيادة الخصائص الحرارية، أدخلت التعزيزات (الكربون والماس) مع TC الأعلى. ج/معدن مركب جاذبية نظراً لسهولة ماتشينابيليتي، بينما الماس/المعادن يصبح نقطة ساخنة لأن TC عالية للغاية. ومع ذلك، غير ترطيب المميزة وغير مرغوب فيه رد فعل السطح البيني جعل صعوبة كبيرة في عملية التصنيع وتحد إلى حد كبير في تحسين الخصائص الحرارية المركبة ج/المعادن والماس/المعادن. ومن ثم، تحسين ويتابيليتي وتحسين هيكل السطح البيني تصبح القضايا الصعبة. بالإضافة إلى ذلك، يصعب المركبة المصفوفة معدنية متقدمة يمكن تشكيلة إلى الشكل المعقد. في التصدي لهذه المشكلة، وضعت المزيج من بريسوريلس التسلل ومسحوق حقن صب التكنولوجيا الشكل قرب الشباك في مجموعتنا. مختلط تقنية جانبا هاما آخر، ولكن يتم العمل القليل لا سيما حول الاتحاد الجمركي-مصفوفة المركبة.
2. الخصائص الحرارية الفيزيائية
الخصائص الفيزيائية الحرارية تأثرت بالمصفوفة والتعزيز وهيكل السطح البيني. يمكن التحكم في خصائص السطح البيني بتعديل المصفوفة معدنية، والمعالجة السطحية للتعزيز واختيار المعالجة المناسبة من المعلمات.
2.1. SiC/المعادن المركبة
المركبة سيكب/Al هي مواد التغليف الرئيسية في هذا الوقت. المشاكل الرئيسية التي ووجهت في التجهيز ويتابيليتي سيئة في نظام ال SiC ورد فعل السطح البيني غير مرغوب فيها:
2.2. الكربون/المعادن المركبة
سهولة machinability هي الخاصية الأكثر جاذبية لمركبات الكربون/المعادن، بينما هو عنق الزجاجة على قيمة منخفضة للتعاون التقني.
2.3. الماس/المعادن المركبة
الماس يسلك TC مرتفع بشكل استثنائي (600-2300 ث (m· ك))، ولكن قد لم تؤخذ TC الماس/المعادن المركبة في دور كامل.
3-تجهيز مركب معدني مصفوفة
3.1. تسرب السائل
تسرب السائل ينطوي على خطوتين أساسيتين: التشكيل إعداد وعمليات التسلل من المعدن المنصهر إلى التشكيل السيراميك المليئة بالثغرات.
3.2-الطريق ميتالورجيا المساحيق (بعد الظهر)
للطريق بعد الظهر، الحالة الصلبة وقم بالتعزيز ومساحيق معدنية مختلطة والموحدة بضغط ساخنة، درجة الحرارة العالية والضغط العالي (هتهب) أو شرارة البلازما تلبد (SPS). وتنتج هفت الخصائص الحرارية أعلى في حالة المركبة ج/المعادن والماس/المعادن. الصحة والصحة النباتية مواتية لقمع رد فعل السطح البيني بسبب انخفاض درجة الحرارة تلبد ومعدل التسخين السريع. طلاء المعادن في حشو ضروري لضمان توزيع متجانس للتعزيز وقمع رد فعل السطح البيني. ومع ذلك، بعد الظهر يقتصر على المكونات على شكل بسيط مع المحتوى المنخفض من التعزيز.
التصلب 3.3.Rapid
4-تجهيز العبوة إلكترونية
عملية التعبئة والتغليف هو عامل هام آخر يؤثر تبديد الحرارة لمواد التعبئة والتغليف. العملية العبوة المعدنية التقليدية تتألف أساسا من أربع خطوات. أولاً، هي ركائز كوفار والتسييج كوفار النحاسية مع سبائك النحاس Ag سهلة في حوالي 830 درجة مئوية لتشكيل تجويف. ثانيا، يستخدم سبائك سهلة سي الاتحاد الأفريقي بغية إرفاق يموت التجويف. أثناء هذه العملية، يتم وضع التشكيل الذهب في الجزء العلوي من تجويف بينما تدفئة الحزمة. كما يموت هي التي شنت على التشكيل الذهب، ينشر Si من المؤخر يموت في إجراء الذهب، أسفر عن تشكيل سبائك الاتحاد الأفريقي-سي. ويعزز انتشار مزيد من الدولية الاشتراكية في التشكيل الذهب نسبة Si للاتحاد الأفريقي للسبيكة حتى يتم تحقيق نسبة سهلة. سبائك سهلة الاتحاد الأفريقي-سي يحتوي على 2، 85% من الدولية الاشتراكية ويذوب في حوالي 363 درجة مئوية. ومن ثم، من أجل الحصول على نقطة انصهار سهلة، عادة 380430 درجة مئوية، يجب أن تكون درجة حرارة يموت المرفقة مرتفعة بشكل معقول. والخطوة الثالثة هي أسلاك الربط أن يستكمل الربط الكهربائي بين رقائق السيليكون ويؤدي الخارجي للجهاز أشباه الموصلات باستخدام أسلاك الربط جيد جداً. وأخيراً، يستخدم لحام المستندة إلى التعطيل لختم غطاء للحزمة في 200-330 درجة مئوية. لمختلط مركب المتقدمة، هي أكبر التحديات التي تواجه التشطيب السطحي ومختلط العمليات.
4.1. سطح التشطيب المركبة
4.2. مختلط من المركبة Al-مصفوفة
5-مستقبل والتوصيات
هي مختلط المركبة المصفوفة معدنية متقدمة لا تزال بعيدة عن استخدام على نطاق واسع بسبب الحد الأقصى للممتلكات المادية الحرارية، عملية التصنيع, تقنية والتكلفة. لم تتم استفادة مركبات الكربون/المعادن والماس/المعادن كاملا بسبب مقاومة السطح البيني عالية. البحوث الأساسية في تحسين ويتابيليتي، التحكم في بنية السطح البيني وآلية الموصلية الحرارية ذو أهمية حيوية. رواية المركبة مع هيكل co المستمر للتعزيز المختلطة بحاجة إلى التأكيد على. صافي قرب تشكيل الأسلوب أيضا أحد الاعتبارات رئيسية. مواصلة التحسينات في تصميم التعبئة والتغليف، والعملية، فضلا عن حلول التغليف جديدة، المطلوبة.
الاحتياجات المتزايدة المفروضة على مواد الإدارة الحرارية في الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات محركات تطوير مصفوفة معدنية متقدمة المركبة (MMC) مع ارتفاع الموصلية الحرارية (TC) فعالية تبديد الحرارة ومعامل التمدد الحراري (CTE) لتقليل الضغوط الحرارية تايلورابل. هذه ذات أهمية حيوية لتعزيز الأداء ودورة الحياة والموثوقية للأجهزة الإلكترونية.
المصفوفة المعدنية المركبة مع ارتفاع حجم جزء من التعزيزات جذابة نظراً لإمكانية لزيادة تعزيز التعاون التقني باستخدام مكونات TC العالية والمرونة اللازمة لضبط التجارة بالتحكم في محتوى التعزيز. عادة ما تستخدم ال والاتحاد الجمركي كمصفوفة معدنية بسبب تلك اللجان الفنية العالية، وشملت التعزيزات SiC والكربون والماس. على اعتبار أن المركبة المنتجة من تعزيز نفس صعوبات مماثلة أثناء التصنيع، والمركبة مع TC عالية كانت مقسمة إلى ثلاث فئات رئيسية: المركبة سيك/المعادن، ج/المعادن والماس/المعادن. يرجع ذلك إلى الحقيقة أن الحرارية محددة الموصلية (الموصلية الحرارية مقسوماً على كثافة) المركبة على أساس ال كان أعلى من أن المركبة المستندة إلى الاتحاد الجمركي، المركبة على أساس ال أكثر من المرغوب فيه في التطبيقات متعلق حيث طالب خفيفة الوزن.
كان إحراز تقدم كبير في مركب سيكب/بن، ولكن لها ح لا يزال منخفضا نسبيا للعديد من التطبيقات الحرارية. بقصد زيادة الخصائص الحرارية، أدخلت التعزيزات (الكربون والماس) مع TC الأعلى. ج/معدن مركب جاذبية نظراً لسهولة ماتشينابيليتي، بينما الماس/المعادن يصبح نقطة ساخنة لأن TC عالية للغاية. ومع ذلك، غير ترطيب المميزة وغير مرغوب فيه رد فعل السطح البيني جعل صعوبة كبيرة في عملية التصنيع وتحد إلى حد كبير في تحسين الخصائص الحرارية المركبة ج/المعادن والماس/المعادن. ومن ثم، تحسين ويتابيليتي وتحسين هيكل السطح البيني تصبح القضايا الصعبة. بالإضافة إلى ذلك، يصعب المركبة المصفوفة معدنية متقدمة يمكن تشكيلة إلى الشكل المعقد. في التصدي لهذه المشكلة، وضعت المزيج من بريسوريلس التسلل ومسحوق حقن صب التكنولوجيا الشكل قرب الشباك في مجموعتنا. مختلط تقنية جانبا هاما آخر، ولكن يتم العمل القليل لا سيما حول الاتحاد الجمركي-مصفوفة المركبة.
2. الخصائص الحرارية الفيزيائية
الخصائص الفيزيائية الحرارية تأثرت بالمصفوفة والتعزيز وهيكل السطح البيني. يمكن التحكم في خصائص السطح البيني بتعديل المصفوفة معدنية، والمعالجة السطحية للتعزيز واختيار المعالجة المناسبة من المعلمات.
2.1. SiC/المعادن المركبة
المركبة سيكب/Al هي مواد التغليف الرئيسية في هذا الوقت. المشاكل الرئيسية التي ووجهت في التجهيز ويتابيليتي سيئة في نظام ال SiC ورد فعل السطح البيني غير مرغوب فيها:
2.2. الكربون/المعادن المركبة
سهولة machinability هي الخاصية الأكثر جاذبية لمركبات الكربون/المعادن، بينما هو عنق الزجاجة على قيمة منخفضة للتعاون التقني.
2.3. الماس/المعادن المركبة
الماس يسلك TC مرتفع بشكل استثنائي (600-2300 ث (m· ك))، ولكن قد لم تؤخذ TC الماس/المعادن المركبة في دور كامل.
3-تجهيز مركب معدني مصفوفة
3.1. تسرب السائل
تسرب السائل ينطوي على خطوتين أساسيتين: التشكيل إعداد وعمليات التسلل من المعدن المنصهر إلى التشكيل السيراميك المليئة بالثغرات.
3.2-الطريق ميتالورجيا المساحيق (بعد الظهر)
للطريق بعد الظهر، الحالة الصلبة وقم بالتعزيز ومساحيق معدنية مختلطة والموحدة بضغط ساخنة، درجة الحرارة العالية والضغط العالي (هتهب) أو شرارة البلازما تلبد (SPS). وتنتج هفت الخصائص الحرارية أعلى في حالة المركبة ج/المعادن والماس/المعادن. الصحة والصحة النباتية مواتية لقمع رد فعل السطح البيني بسبب انخفاض درجة الحرارة تلبد ومعدل التسخين السريع. طلاء المعادن في حشو ضروري لضمان توزيع متجانس للتعزيز وقمع رد فعل السطح البيني. ومع ذلك، بعد الظهر يقتصر على المكونات على شكل بسيط مع المحتوى المنخفض من التعزيز.
التصلب 3.3.Rapid
4-تجهيز العبوة إلكترونية
عملية التعبئة والتغليف هو عامل هام آخر يؤثر تبديد الحرارة لمواد التعبئة والتغليف. العملية العبوة المعدنية التقليدية تتألف أساسا من أربع خطوات. أولاً، هي ركائز كوفار والتسييج كوفار النحاسية مع سبائك النحاس Ag سهلة في حوالي 830 درجة مئوية لتشكيل تجويف. ثانيا، يستخدم سبائك سهلة سي الاتحاد الأفريقي بغية إرفاق يموت التجويف. أثناء هذه العملية، يتم وضع التشكيل الذهب في الجزء العلوي من تجويف بينما تدفئة الحزمة. كما يموت هي التي شنت على التشكيل الذهب، ينشر Si من المؤخر يموت في إجراء الذهب، أسفر عن تشكيل سبائك الاتحاد الأفريقي-سي. ويعزز انتشار مزيد من الدولية الاشتراكية في التشكيل الذهب نسبة Si للاتحاد الأفريقي للسبيكة حتى يتم تحقيق نسبة سهلة. سبائك سهلة الاتحاد الأفريقي-سي يحتوي على 2، 85% من الدولية الاشتراكية ويذوب في حوالي 363 درجة مئوية. ومن ثم، من أجل الحصول على نقطة انصهار سهلة، عادة 380430 درجة مئوية، يجب أن تكون درجة حرارة يموت المرفقة مرتفعة بشكل معقول. والخطوة الثالثة هي أسلاك الربط أن يستكمل الربط الكهربائي بين رقائق السيليكون ويؤدي الخارجي للجهاز أشباه الموصلات باستخدام أسلاك الربط جيد جداً. وأخيراً، يستخدم لحام المستندة إلى التعطيل لختم غطاء للحزمة في 200-330 درجة مئوية. لمختلط مركب المتقدمة، هي أكبر التحديات التي تواجه التشطيب السطحي ومختلط العمليات.
4.1. سطح التشطيب المركبة
4.2. مختلط من المركبة Al-مصفوفة
5-مستقبل والتوصيات
هي مختلط المركبة المصفوفة معدنية متقدمة لا تزال بعيدة عن استخدام على نطاق واسع بسبب الحد الأقصى للممتلكات المادية الحرارية، عملية التصنيع, تقنية والتكلفة. لم تتم استفادة مركبات الكربون/المعادن والماس/المعادن كاملا بسبب مقاومة السطح البيني عالية. البحوث الأساسية في تحسين ويتابيليتي، التحكم في بنية السطح البيني وآلية الموصلية الحرارية ذو أهمية حيوية. رواية المركبة مع هيكل co المستمر للتعزيز المختلطة بحاجة إلى التأكيد على. صافي قرب تشكيل الأسلوب أيضا أحد الاعتبارات رئيسية. مواصلة التحسينات في تصميم التعبئة والتغليف، والعملية، فضلا عن حلول التغليف جديدة، المطلوبة.