1980-нче еллардан башлап, электрон схемаларның интеграция тыгызлыгы ел саен 1,5 × яки тизрәк арта. Higherгары интеграция зур ток тыгызлыгына һәм эш вакытында җылылык җитештерүгә китерә.Эффектив таралмаса, бу җылылык җылылык җитешсезлегенә китерергә һәм электрон компонентларның гомер озынлыгын киметергә мөмкин.
Malылылык белән идарә итү таләпләрен канәгатьләндерү өчен, югары җылылык үткәрүчәнлеге булган алдынгы электрон төрү материаллары киң тикшерелә һәм оптимальләштерелә.
Алмаз / бакыр составлы материал
01 Алмаз һәм бакыр
Традицион төрү материалларына керамика, пластмасса, металл һәм аларның эретмәләре керә. BeO һәм AlN кебек керамика ярымүткәргечләргә туры килгән CTEларны күрсәтәләр, яхшы химик тотрыклылык, уртача җылылык үткәрүчәнлеге. Ләкин, аларның катлаулы эшкәртелүе, югары бәя (аеруча агулы BeO), бритлитлык кушымталарны чикли. Пластик төрү аз бәягә, җиңел авырлыкка, изоляциягә тәкъдим итә, ләкин начар җылылык үткәрүчәнлегеннән һәм югары температураның тотрыксызлыгыннан интегә. Чиста металллар (Cu, Ag, Al) югары җылылык үткәрүчәнлегенә ия, ләкин артык CTE, ә эретмәләр (Cu-W, Cu-Mo) җылылык эшләрен бозалар. Шулай итеп, югары җылылык үткәрүчәнлеген һәм оптималь CTE балансын роман төрү материаллары ашыгыч рәвештә кирәк.
| Ныклау | Rылылык үткәрүчәнлеге (W / (m · K)) | CTE (× 10⁻⁶ / ℃) | Тыгызлыгы (г / см³) |
| Алмаз | 700-2000 | 0.9-1.7 | 3.52 |
| BeO кисәкчәләре | 300 | 4.1 | 3.01 |
| AlN кисәкчәләре | 150-250 | 2.69 | 3.26 |
| SiC кисәкчәләре | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| B₄C кисәкчәләре | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| Бор җепселләре | 40 | ~ 5.0 | 2.6 |
| TiC кисәкчәләре | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Al₂O₃ кисәкчәләре | 20-40 | 4.4 | 3.98 |
| SiC сызгыра | 32 | 3.4 | - |
| Si₃N₄ кисәкчәләре | 28 | 1.44 | 3.18 |
| TiB₂ кисәкчәләре | 25 | 4.6 | 4.5 |
| SiO₂ кисәкчәләре | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
Алмаз, иң билгеле табигый материал (Мох 10), шулай ук искиткечҗылылык үткәрүчәнлеге (200–2200 Вт / (м · К)).
Алмаз микро-порошок
Бакыр, белән югары җылылык / электр үткәрүчәнлеге (401 Вт / (м · К)), сыеклык, һәм чыгым эффективлыгы, IC-ларда киң кулланыла.
Бу үзлекләрне берләштереп,бриллиант / бакыр (Диа / Ку) композитлары- Cu белән матрица һәм бриллиант ныгыту - киләсе буын җылылык белән идарә итү материаллары булып барлыкка килә.
02 Төп җитештерү ысуллары
Алмаз / бакыр әзерләүнең гомуми ысуллары: порошок металлургиясе, югары температура һәм югары басымлы ысул, чумдыру ысулы, плазманы синтерлау ысулы, салкын сиптерү ысулы һ.б.
Алмаз / бакыр композитларының бер кисәкчәләр зурлыгында төрле әзерләү ысулларын, процессларын һәм үзлекләрен чагыштыру
| Параметр | Порошок металлургиясе | Вакуум кайнар басу | Очкын плазмалы синтеринг (SPS) | Pressгары басымлы югары температура (HPHT) | Салкын спрей | Эретү |
| Алмаз тибы | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8 / HHD |
| Матрица | 99,8% Ку порошогы | 99,9% электролитик Ку порошогы | 99,9% Ку порошогы | Эретү / саф Ку порошогы | Чиста ку порошогы | Чиста Ку күпчелек / таяк |
| Интерфейс модификациясе | - | - | - | B, Ti, Si, Cr, Zr, W, Mo. | - | - |
| Кисәкчәләр размеры (μm) | 100 | 106–125 | 100-400 | 20–200 | 35–200 | 50-400 |
| Том күләме (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | 60–90 | 20-40 | 60–65 |
| Температура (° C) | 900 | 800-1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| Басым (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| Вакыт (мин) | 60 | 60-180 | 20 | 6-10 | - | 5-30 |
| Нисби тыгызлык (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | - | - | - | 99.4–99.7 |
| Спектакль | ||||||
| Оптималь җылылык үткәрүчәнлеге (W / (m · K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | - | 943 |
Гомуми Dia / Cu композицион техникасы:
(1)Порошок металлургиясе
Катнаш бриллиант / Ку порошоклары кысылган һәм синтерланган. Кыйммәтле һәм гади булса да, бу ысул чикләнгән тыгызлык, бертөрле булмаган микросруктуралар һәм чикләнгән үрнәк үлчәмнәрен китерә.
Sкисешү берәмлеге
(1)Pressгары басымлы югары температура (HPHT)
Күп анвиллы пресслар кулланып, эретелгән Cu экстремаль шартларда бриллиант такталарга үтеп керә, тыгыз композитлар җитештерә. Ләкин, HPHT кыйммәтле формалар таләп итә һәм зур күләмле җитештерү өчен яраксыз.
Cubic press
(1)Эретү
Эретелгән Ку басым ярдәмендә яки капиллярлы йөртелгән инфилтрация аша бриллиант преформаларын үткәрә. Нәтиҗә ясалган композитлар> 446 Вт / (м · К) җылылык үткәрүчәнлегенә ирешәләр.
(2)Очкын плазмалы синтеринг (SPS)
Пульслы ток тиз синтерлар басым астында катнаш порошоклар. Эффектив булса да, SPS җитештерүчәнлеге бриллиант фракцияләрендә> 65 vol%.
Плазма синтеринг системасының схематик схемасы
(5) Салкын спрей
Порошоклар тизләштерелә һәм субстратларга урнаштырыла. Бу яңа ысул өслекне бетү контроле һәм җылылык җитештерүчәнлеген тикшерүдә кыенлыклар белән очраша.
03 Интерфейс модификациясе
Композицион материаллар әзерләү өчен, компонентлар арасындагы үзара сугару - композицион процесс өчен кирәкле шарт һәм интерфейс структурасына һәм интерфейс бәйләнешенә тәэсир итүче мөһим фактор. Алмаз белән Ку арасындагы интерфейста дымланмаган хәл бик югары интерфейс җылылык каршылыгына китерә. Шуңа күрә, төрле техник чаралар ярдәмендә икесенең интерфейсында модификация тикшеренүләрен үткәрү бик мөһим. Хәзерге вакытта, бриллиант һәм Ку матрицасы арасында интерфейс проблемасын яхшырту өчен, нигездә, ике ысул бар: (1) бриллиантны өстән үзгәртү; 2) Бакыр матрицаны эшкәртү.
Модификация схематик схемасы: а) бриллиант өслегендә туры каплау; б) матрица эретү
(1) Алмазның өслек модификациясе
Мо, Ti, W һәм Cr кебек актив элементларны ныгыту этабының өслек катламына кую алмазның интерфейсара характеристикаларын яхшырта ала, шуның белән җылылык үткәрүчәнлеген арттыра ала. Синтеринг югарыдагы элементларга бриллиант порошогы өстендәге углерод белән реакция ясарга мөмкинлек бирә, карбид күчү катламы. Бу бриллиант белән металл нигез арасындагы дымлану халәтен оптимальләштерә, һәм каплау бриллиант структурасының югары температурада үзгәрүенә комачаулый ала.
2) Бакыр матрицаны эретү
Материалларны композицион эшкәртү алдыннан, эретелгән эретеп эшкәртү металл бакырда үткәрелә, алар гомуми югары җылылык үткәрүчәнлеге булган композицион материаллар чыгара ала. Бакыр матрицада актив элементларны допинг бриллиант белән бакыр арасындагы дымлы почмакны эффектив киметеп кенә калмый, реакциядән соң бакыр матрицада каты эри торган карбид катламын барлыкка китерә ала. Шул рәвешле, материаль интерфейста булган күпчелек кимчелекләр үзгәртелә һәм тутырыла, шуның белән җылылык үткәрүчәнлеге яхшыра.
04 Йомгаклау
Гадәттәге төрү материаллары алдынгы чиплардан җылылык белән идарә итүдә җитми. Dia / Cu композитлары, көйләнә торган CTE һәм ультра югары җылылык үткәрүчәнлеге белән, киләсе буын электроникасы өчен трансформатив чишелешне күрсәтәләр.
Промышленность һәм сәүдәне берләштергән югары технологияле предприятия буларак, XKH алмаз / бакыр композитларын һәм SiC / Al һәм Gr / Cu кебек югары җитештерүчән металл матрица композитларын тикшерүгә һәм җитештерүгә, электрон упаковка, электр модуллары һәм аэрокосмик өлкәләр өчен җылылык үткәрүчәнлеге белән инновацион җылылык белән идарә итү чишелешләрен тәкъдим итә.
XKH's Алмаз бакыр капланган ламинат составлы материал:
Пост вакыты: 12-2025 май