鋁碳化矽封裝材料

鋁碳化矽AlSiC（有的文獻英文所略語寫為SiCp/Al或Al/SiC、SiC/Al）是一種顆粒增強金屬基複合材料，採用Al合金作基體，按設計要求，以一定形式、比例和分布狀態，用SiC顆粒作增強體，構成有明顯界面的多組相複合材料，兼具單一金屬不具備的綜合優越性能。AlSiC研發較早，理論描述較為完善，有品種率先實現電子封裝材料的規模產業化，滿足半導體晶片集成度沿摩爾定律提高導致晶片發熱量急劇升高、使用壽命下降以及電子封裝的"輕薄微小"的發展需求。尤其在航空航天、微波積體電路、功率模組、軍用射頻系統晶片等封裝分析作用極為凸現，成為封裝材料套用開發的重要趨勢。
封裝金屬基複合材料的增強體有數種，SiC是其中套用最為廣泛的一種，這是因為它具有優良的熱性能，用作顆粒磨料技術成熟，價格相對較低；另一方面，顆粒增強體材料具有各向同性，最有利於實現淨成形。AlSiC特性主要取決於SiC的體積分數（含量）及分布和粒度大小，以及Al合金成份。依據兩相比例或複合材料的熱處理狀態，可對材料熱物理與力學性能進行設計，從而滿足晶片封裝多方面的性能要求。其中，SiC體積分數尤為重要，實際套用時，AlSiC與晶片或陶瓷基體直接接觸，要求CTE儘可能匹配，為此SiC體積百分數vol通常為50%-75%。
此外，AlSiC可將多種電子封裝材料並存集成，用作封裝整體化，發展其他功能及用途。研製成功將高性能、散熱快的Cu基封裝材料塊（Cu-金剛石、Cu-石墨、Cu-BeO等）嵌入SiC預製件中，通過金屬Al熔滲製作並存集成的封裝基片。在AlSiC並存集成過程中，可在最需要的部位設定這些昂貴的快速散熱材料，降低成本，擴大生產規模，嵌有快速散熱材料的AlSiC倒裝片系統正在接受測試和評估。另外，還可並存集成48號合金、Kovar和不鏽鋼等材料，此類材料或外掛程式、引線、密封環、基片等，在熔滲之前插入SiC預成型件內，在AlSiC複合成形過程中，經濟地完成並存集成，方便光電器件封裝的雷射連線。
採用噴射沉積技術，製備了內部組織均勻、性能優良、Si含量高達70wt%（重量百分率）的高矽鋁合金SiAl封裝材料，高矽鋁合金的CTE與Si、GaAs相匹配，也可用於射頻、微波電路的封裝及航空航天電子系統中，發展為一種輕質金屬封裝材料。