铝碳化硅(AlSiC)产品的检验
AlSiC(铝碳化硅)材料试样可以用线切割、磨床加工。加工好的试样,就可以用通用的固体材料检验方法去检验其材料指标,如热膨胀系数、热导率、抗弯强度、抗压强度、材料成份等。铝碳化硅是各项同性材料。
材料纯度好的,热导率可以高达240W/mK (25℃)以上。
热膨胀系数的检验,在没有专用仪器检测的情况下,检验材料密度就可以。比如,材料密度在2.96~2.97g/cm3的,热膨胀系数在7~9ppm/℃ (30~150℃)之间,适合高功率电子封装。
铝碳化硅材料密度可以直接体现材料品质的好坏。经验告诉我们,如果材料密度不足2.96g/cm3,那么材料致密性不足,同时热导率不用测也知道不会达标。密度过高的产品,说明陶瓷成份过高,材料会呈现脆性。国外有客户,在检验铝碳化硅基板产品时,在两块基板的拱面之间夹一块硬币,然后把四周螺丝上紧,如果基板断裂,说明产品脆性过大,不适合轨道交通、新能源汽车等振动、冲击环境使用。
材料成份中,如果铝中的硅含量超过8%,那么材料抗弯强度会不足。
只有一项指标是没有现成设备可以检验的,那就是铝层厚度。目前没有发现可以准确无损地检验出铝层厚度的设备。但只要表面有机加过的纹路,如车床、铣床刀痕,理论上那个铝层厚度就属于无法控制的范畴,一定无法达标。表面色泽不均匀的,也要分析形成的原因。
我们采用的方法是把产品砸开或用线切割切开,然后用手持式带刻度的显微镜去观察(铝碳化硅是灰黑色的,铝层发白),这样不但可以观察铝层厚度是否超标,而且可以观察铝层厚度是否均匀。只是这种检验方法不适合大规模检验,也不容易检测出假铝层。而表面铝层厚度是非常关键的指标。
产品表面铝层的覆盖完整性可以用显微镜观察得到。