Material electrónico

El material E , también llamado material E , es un compuesto de matriz metálica que consiste en una matriz de berilio con partículas de óxido de berilio . Tiene una alta conductividad térmica (210-230 W/m K), y su expansión térmica se puede ajustar para que coincida con otros materiales, por ejemplo, chips de silicio y arseniuro de galio y varias cerámicas . Se utiliza principalmente en microelectrónica como sustrato para dispositivos semiconductores de potencia y módulos multichip de alta densidad , donde ayuda a eliminar el calor residual . ^[1] Los materiales E tienen poco peso y alta resistencia, lo que los hace especialmente adecuados para la tecnología aeroespacial . Su alto módulo elástico es favorable para absorber vibraciones y reducir la fatiga del material de los módulos adjuntos y las uniones de cables.

Existen varias variantes:

• E-20 , que contiene 80 vol.% de berilio y 20 vol.% (25,8-32,25 p.%) de óxido de berilio. Su conductividad térmica es de 210 W/(m·K). Su coeficiente de expansión térmica es de 8,7. Su densidad a 25 °C es de 2,045 g/cm ³ .
• E-40 , que contiene 60 vol.% de berilio y 40 vol.% (49,5-54,8 p.%) de óxido de berilio. Su conductividad térmica es de 220 W/(m·K). Su coeficiente de expansión térmica es de 7,5. Su densidad a 25 °C es de 2,277 g/cm ³ .
• E-60 , que contiene 40 vol.% de berilio y 60 vol.% (69,4-73,2 p.%) de óxido de berilio. Su conductividad térmica es de 230 W/(m·K). Su coeficiente de expansión térmica es de 6,1. Su densidad a 25 °C es de 2,513 g/cm ³ .

Los materiales electrolíticos se preparan mediante pulido por impacto y luego prensado isostático en caliente para formar un bloque. Luego, el bloque se corta en láminas, se corta con sierra hasta obtener la forma requerida, se pule, se mecaniza y, opcionalmente, se recubre con níquel , cadmio , cromo , plata , cobre u oro . Sin recubrimientos, la resistencia a la corrosión de los materiales electrolíticos es similar a la del aluminio.

Los materiales electrónicos se utilizan en la tecnología aeroespacial , por ejemplo, como módulos multichip laminados en los satélites Iridium y Globalstar , como disipadores de calor y en la aviónica del F-22 Raptor , el F-16 Fighting Falcon , el F/A-18 Hornet y el Joint Strike Fighter . ^[2] También se utiliza en módulos SEM-E y placas de cableado impreso .

Se debe tener cuidado durante el mecanizado y la manipulación de materiales electrolíticos, ya que el berilio y sus compuestos son tóxicos .

Las aleaciones de oro-estaño y oro-germanio se pueden utilizar para soldar con kovar o CuMo y otras aleaciones para envases electrónicos. ^[3]

Un material similar es el Dymalloy , con aleación de cobre y plata en lugar de berilio y diamante en lugar de óxido de berilio, o el AlSiC , aluminio con carburo de silicio . ^{[ enlace muerto permanente ]} Otros materiales son el cobre reforzado con fibra de carbono , el aluminio reforzado con diamante, el carbono-carbono reforzado y el grafito pirolítico .

Otro material similar es AlBeMet ®, un compuesto de matriz metálica de aluminio y berilio.