E-material

E-Material , även kallat E Material , är en metallmatriskomposit bestående av berylliummatris med berylliumoxidpartiklar . Den har hög värmeledningsförmåga (210-230 W/m K), och dess termiska expansion kan justeras för att matcha andra material, t.ex. kisel- och galliumarsenidchips och olika keramer . Det används främst inom mikroelektronik som substrat för krafthalvledarenheter och högdensitetsmoduler med flera chip, där det hjälper till med borttagning av spillvärme . E-material har låg vikt och hög hållfasthet, vilket gör dem särskilt lämpliga för flygteknik . Deras höga elasticitetsmodul är gynnsam för att absorbera vibrationer och minska materialutmattning av fästa moduler och trådbindningar.

Det finns flera varianter:

• E-20 , innehållande 80 volymprocent beryllium och 20 volymprocent (25,8-32,25 viktprocent) berylliumoxid. Dess värmeledningsförmåga är 210 W/(m·K). Dess termiska expansionskoefficient är 8,7. Dess densitet vid 25 °C är 2,045 g/cm ³ .
• E-40 , innehållande 60 vol.% beryllium och 40 vol.% (49,5-54,8 vikt%) berylliumoxid. Dess värmeledningsförmåga är 220 W/(m·K). Dess termiska expansionskoefficient är 7,5. Dess densitet vid 25 °C är 2,277 g/cm ³ .
• E-60 , innehållande 40 vol.% beryllium och 60 vol.% (69.4-73.2 vikt%) berylliumoxid. Dess värmeledningsförmåga är 230 W/(m·K). Dess termiska expansionskoefficient är 6,1. Dess densitet vid 25 °C är 2,513 g/cm ³ .

E-material framställs genom slagslipning och sedan varm isostatisk pressning till ett block. Blocket skivas sedan till kort, sågas till önskad form, poleras, bearbetas och eventuellt pläteras med t.ex. nickel , kadmium , krom , silver , koppar eller guld . Utan beläggningar korrosionsbeständigheten hos E-material liknande aluminium.

E-material används inom flygteknik , t.ex. som laminerade multichipmoduler i Iridium- och Globalstar -satelliter, som kylflänsar och i flygelektronik för F-22 Raptor , F-16 Fighting Falcon , F/A-18 Hornet och Joint Strike Fighter . Den används också i SEM-E-moduler och tryckta ledningskort .

Försiktighet måste iakttas vid bearbetning och hantering av E-material, eftersom beryllium och dess föreningar är giftiga.

Guld-tenn och guld-germanium-legeringar kan användas för lödning med kovar eller CuMo och andra elektronikförpackningslegeringar.

Ett liknande material är Dymalloy , med koppar-silverlegering istället för beryllium och diamant istället för berylliumoxid, eller AlSiC , aluminium med kiselkarbid . Andra material är kopparförstärkt med kolfiber , diamantförstärkt aluminium, förstärkt kol-kol och pyrolytisk grafit .

Ett annat liknande material är AlBeMet ®, en metall-matriskomposit av aluminium och beryllium.