CMC是一種“三明治”結構的復合材料,材料從上到下的結構組成是:銅片—鉬片—銅片。設計的核心理念是利用銅的高導熱性以及鉬的低熱膨脹特性,通過調節鉬和銅的厚度比例,來達到與陶瓷材料,半導體材料相匹配的熱膨脹系數,以及更高的導熱系數的目的。
CMC相對鎢銅,鉬銅材料來說,具有密度更低,導熱性更好以及熱膨脹系數更匹配的特性,因此CMC起初被開發出來的目的是在航空上的應用。而隨著對材料需求的性能指標的提高,新一代的SCMC(超級銅鉬銅)目前也開始大批量的走入市場。
SCMC是多層復合材料,材料從上到下的結構組成是:銅片—鉬片—銅片—鉬片—銅片,它可以是5層、7層甚至更多層組成。相對于CMC,SCMC會具有更低的熱膨脹系數和更高的導熱性能。
CMC應用:
用于熱沉、引線框、多層印刷電路板(PCB)等的低膨脹層和導熱通道,
軍用飛機上的熱沉材料,軍用雷達上的熱沉材料。
鎢銅熱沉材料是一種鎢和銅的復合材料,綜合銅和鎢的優點,高強度、高比重、耐高溫、導電電熱性能好、加工性能好。具有很好的導電導熱性,較好的高溫強度和一定的塑性。做為熱沉材料是運用鎢銅熱沉材料既具有鎢的低膨脹特性,又具有銅的高導熱特性,尤其可貴的是,其熱膨脹系數和導熱導電性能可以通過調整材料的成分來改變其性能,給熱沉材料的應用帶來了極大的方便。在微波封裝和射頻封裝領域,也大量采用該材料做熱沉。在軍用電子設備中,它常常被采用為高可靠線路板的基體材料。
微電子封裝材料作為電子元器件的一個重要組成部分,作為電子元器件性能的提高和正常工作提供扎實的基礎。而電子元器件是信息產業的重要基礎,以微電子為核心技術,其中封裝、設計及圓片制造已成為微電子技術的三個有機組成部分。在半導體微波功率器件的封裝中,鎢銅等電子封裝材料具有優良的熱導率和可調節的熱膨脹系數,目前是國內外大功率電子元器件首選的封裝材料,并能與陶瓷材料、半導體材料、金屬材料等形成良好的熱膨脹匹配,廣泛用于微波、通信、射頻、航空航天、電力電子、大功率半導體激光器、醫療等行業。
高密度封裝材料已成為電子技術的發展方向,隨著硅芯片等元件集成度的提高,單位面積上的功率負荷越來越大,熱導率和熱膨脹系數匹配等方面的考慮也就越來越重要。鎢銅材料不僅熱導率高,而且熱膨脹系數與硅等半導體材料匹配的很好,加上優異的耐高溫性能、良好的可加工性能、適中的密度和絕佳的氣密性,應用范圍十分的廣泛。