Neuartiges Si-Al-Gehäusematerial im modernen Elektronikgehäuse

Mehr besorgt waren die hochzuverlässigen hermetischen Pakete, die als Schlüsselkomponente in Mikrowellengeräten für die Verteidigungs- und Avionikindustrie fungieren, da sich die elektronischen Geräte in Richtung Miniaturisierung, Leichtgewicht, Hochfrequenzarbeit und hocheffiziente Dichte, Multifunktionalität und hohe Zuverlässigkeit entwickeln. Als Schlüsselfaktor ist die Verwendung von exzellentem und neuem elektronischem Gehäusematerial eine wirksame Voraussetzung, um eine hohe Zuverlässigkeit von Mikrowellengeräten zu gewährleisten. Während die oben genannten Gründe,Die Herstellung von neuartigen Silizium-Aluminium-Legierungen Verpackungsmaterialien waren dringende Probleme von zahlreichen Herstellern in China.

Aufgrund des großen primären Siliziums, der geringen kompakten Dichte und der geringen Zuverlässigkeit können durch die herkömmlichen Herstellungsverfahren die Si / Al-Verbundwerkstoffe wie Schwerkraftguss, halbfeste Verarbeitung und Pulvermetallurgie nicht mehr den Anforderungen des Militärs und der Luft- und Raumfahrt gerecht werden. Nach Jahren umfangreicher Forschung und Entwicklung mit dem proprietären Rapid Solidification-Prozess hat Zuoyuan Co., Ltd erfolgreich binäre Silizium-Aluminium-Legierungen hergestellt, die eine gleichmäßige und isostrope und hohe relative Dichte erreichen können. Die Rapid Solidification Technologie eignet sich sehr gut für die Herstellung von Silizium-Aluminium-Legierungen. Darüber hinaus kann das Verfahren eine Reihe von Problemen überwinden, die in der traditionellen Verarbeitung bestehen, und wurde erfolgreich in der häuslichen Verteidigung und Avinoik angewendet.
Die hochmodernen Legierungen sind als neue Verpackungsmaterialien anerkannt, die sich für ein breites Anwendungsspektrum bewährt haben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Prozessen werden die kontrollierten Ausdehnungs-Al-Si-Legierungen durch schnellen Erstarrungsprozess in Zuoyuan Co. Ltd hergestellt, die Legierungsleistungen haben sich in der Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Bruchzähigkeit, Ermüdungsfestigkeit mit durchschnittlich 20% ~ 50% stark verbessert. Der Prozess ist grundsätzlich ausgereift und die Qualität der Si / Al-Verbundmaterialien ist stabiler als bei anderen Unternehmen in China. Derzeit sind Benutzer einschließlich Hochfrequenz-Typ-Gehäuse, Avionik, Radar, Telekommunikation und optische Unterstützungssysteme Anwendungen.

 

                        Abb. 1. Kurve des Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE)

Hauptmerkmale von Si-Al-Gehäusematerialien (genannt AlSi-Legierungsrohstoffe, SiGehalt nach dem Gewicht von27%~80%):

1)Vorauswahl des Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) im Bereich von 7 ~ 17ppm / °C, so dass es auf alle Größen und Formen für verschiedene Anwendungen zugeschnitten werden kann.

2)Hohe Wärmeleitfähigkeit;

3)Geringe Dichte und geringes Gewicht;

4)Hervorragende thermomechanische Stabilität;

5)Gleichmäßige und isostrope Mikrostruktur, keine Pororität und Löcher;

6)Primäres Silizium verteilt gut, keine Makrosegregation, feine und gleichachsige Körner (durchschnittliche Korngröße beträgt etwa 10 μm), relative Dichte könnte bis zu 100% erreichen;

7)Einfach von bearbeitet (zB CNC / EDM), Plattierbarkeit und Schweißbarkeit;

8)Höhere spezifische Steifigkeit, die sich hervorragend für eine Vielzahl von Anwendungen eignet;

9)Umweltfreundlich, stellen kein Entsorgungsproblem dar;

10)Ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit (perfekte EMI / RFI-Abschirmleistung).

 

Grad	Inhalt	Dichte g/cm³	CTE ppm/°C	Wärmeleitfähigkeit W/m.K	Zugfestigkeit Mpa	Streckgrenze Mpa	Poisson-Verhältnis	Verlängerung %	E-Modul
									GPa
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		108
AlSi60	Si-40% Al	2.46	9	125	181	181	0.27		121
AlSi70	Si-30% Al	2.43	7.5	120	138	138	0.25		131

Derzeit haben einige Unternehmen die Silizium-Aluminium-Legierungen erfolgreich in China hergestellt, während der Siliziumgehalt maximal nur bis zu 50% durch veraltetes Sprühformverfahren erreicht. Es gibt eine Reihe von Problemen, die durch die Si / Al-Legierungsmikrostruktur beobachtet werden. Die Legierungsmikrostruktur weist eine große Variation auf, es ist offensichtlich, dass das primäre Silizium eine grobe arikuläre eutektische Phase und eine inkonsistente Mikrostruktur aufweist, die zu schlechter Rauheit und Duktilität führen. Kontrollierte Expansion Al-Si-Legierungen, die durch schnelle Erstarrungstechnologie in Tianjin Zuoyuan New Material Co., Ltd hergestellt werden, können jedoch eine verfeinerte Mikrostruktur mit durchschnittlicher Korngröße nur etwa 10 μm erhalten, und die Legierungen zeigen keine Makroseigerung, einheitliche und homogene Eigenschaften, diese Schlüsselfaktoren verbessern die Gesamtleistung der Materialien.

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