最近在镇江市新区大学创业园区,由国内资深专家团队领衔的江苏豪然喷射成形合金有限公司自主创新,成功开发了国内首台(套)大型喷射成形装备、自动生产控制系统和成熟工艺技术。高硅铝合金复合材料试制成功并投入生产,其技术指标赶超国际先进水平,并具有自主知识产权,生产线产能可达到300吨/年。
喷射成形是一种新型材料制备技术,其过程是将液态金属在惰性气氛中雾化,形成颗粒喷射流,高速沉积到基体上,凝固形成锭坯。其具有高凝固速率、高合金含量、微观晶粒细小均匀(等轴晶)、高致密度的优点,是对传统铸造和粉末冶金的革新,突破了铸造工艺凝固缓慢、宏观偏析和疏松以及粉末冶金工艺难以致密化、构件规格小的技术瓶颈,实现了材料高性能和大规格的双重提高。
硅铝合金复合材料(含硅量27%~70%)具有许多优点,是当今西方国家芯片封装的最新型材料。如果用传统铸造方法制备高硅铝合金,容易出现宏观偏析,初晶硅和共晶硅的组织粗大,导致材料韧性、塑性变差,难于加工成型,不能用于电子封装。随着电子技术的突飞猛进,集成电路的集成度越来越高,单位芯片尺寸产生的热量也急剧增加,因材料之间热膨胀系数不匹配而引起的热应力,以及散热性能不佳而导致的热疲劳已经成为微电子电路和器件的主要失效形式,进行合理封装对系统性能的影响已经变得与芯片同样重要。
豪然公司的高硅铝合金产品,含硅量50%,主要用于电子封装材料,突破了国外的垄断与封锁,在微波功率器件、集成功率模块、T/R模块等电子功率器件的封装中发挥出优异的性能,利用高硅铝合金作电子封装材料的基座,外壳匹配性好,可提供更好的散热,能极大地延长大功率封装模块的使用寿命,增加可靠性。该材料具有重量轻(比重2.5g/cm3)、高热导性、低热膨胀系数、刚度高、良好的机械加工与表面镀覆性能以及焊接性能、材料致密性好、耐高温、耐磨、耐腐蚀等特点。
这种高技术材料的批量投产为国内填补了空白,具有现实的经济意义和深远的国际国内影响,可为我国航空、航天、国防工业、高铁交通、电子电器、通讯、LED照明、先进民用工业等领域提供目前国内急需的高精尖封装基础材料,应用前景非常广阔。(本刊通讯员)