哪些刀具可以加工铝基碳化硅

  铝碳化硅(AlSiC)是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称，它充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势，具有高导热性、与芯片相匹配的热膨胀系数、密度小、重量轻，以及高硬度和高抗弯强度，是新一代电子封装材料中的佼佼者。

  铝碳化硅封装材料满足了封装的轻便化、高密度化等要求，适用于航空、航天、高铁及微波等领域，是解决热学管理问题的首选材料，其可为各种微波和微电子以及功率器件、光电器件的封装与组装提供所需的热管理，新材料——铝碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力。

  铝碳化硅封装材料的发展已历经三代

  第一代是以塑料、金属、陶瓷等为主的简单封装，主要的用途是将器件封装在一起，起到包封、支撑、固定、绝缘等作用，这代封装材料目前主要用于电子产品的封装。

  第二代封装材料，以可伐(Kovar)合金、钨铜合金产品为代表，其对于航天、航空、军工国防及以便携、袖珍为主要趋势的当代封装业来讲，有先天的劣势。

  第三代封装材料即是以铝碳化硅为代表的产品。铝碳化硅（AlSiC）是将金属的高导热性与陶瓷的低热膨胀性相结合，能满足多功能特性及设计要求，具有高导热、低膨胀、高刚度、低密度、低成本等综合优异性能，是当今芯片封装的最新型材料。目前已大量应用到航空航天、新能源汽车、电力火车，微电子封装等领域。

  铝基碳化硅复合材料具有硬脆的特性。刀具材质的选择对刀具的寿命、加工效率、加工质量和加工成本等影响很大。刀具在切削时会承受高温、高压、磨损以及冲击等作用；因此，加工铝基碳化硅过程中，刀具应具有以下基本性能才可以成为最合适加工铝基碳化硅的刀具。

  高硬度和高耐磨性：刀具材料硬度必须高于工件材料硬度，刀具材料越硬，耐磨性也越好。体积分数为50%的铝基碳化硅复合材料的硬度大于2700HV[11]，单晶金刚石和聚晶金刚石的硬度相近，且大于铝基碳化硅复合材料。

  高强度和韧性：加工过程中，刀具必须要有较好的强度以及韧性，以便承受切削力和冲击载荷。单晶金刚石和PCD材料的杨氏模量和抗压强度优于高速钢、硬质合金等材料。

  高耐热性和良好的散热性：刀具材料应有较高的耐热性，承受高的切削温度，且高温下不被氧化。PCD材料和单晶金刚石材料的导热率和热膨胀系数都比其他材料好，加工时易散热，能够快速降低刀具温度。

  较好的工艺性和经济性：刀具材料应有较好的加工性能和较高的性价比，单晶金刚石材料和聚晶金刚石材料的各项性能相近，但单晶金刚石为天然金刚石，聚晶金刚石为人造金刚石，其成本远远小于单晶金刚石，经济性优于单晶金刚石。

  聚晶金刚石是目前人造物质中最硬的材料，相比硬质合金，聚晶金刚石刀具具备着更长的使用寿命、工件表面质量稳定、耐冲击性好、切削速度高等特点。使用铝基碳化硅刀具加工铝基碳化硅过程中，可以减少铝基碳化硅表面的刀纹、降低表面粗糙度、提高刀具的耐磨性、增加刀具使用寿命、降低刀具成本。

  因此聚晶金刚石刀具成为了最合适加工铝基碳化硅的刀具，在加工铝基碳化硅过程中不仅仅是选择一把合适的刀具就可以了，数控机床也是一个非常重要，普通机床是难以实现完成加工的。应当选用铝基碳化硅雕铣机搭配专用刀具进行加工铝基碳化硅才能够制作出优质的铝基碳化硅的产品。