有机/无机复合热界面材料的制备与性能研究

发布时间：2022-12-18 11:32

　　在过去的几十年里,随着微处理器继续沿着摩尔定律发展,甚至超越了摩尔定律的发展趋势,在满足了集成度及性能的增长需求的同时,其功率密度也迅速的增加,因此,微处理器的冷却需求越来越受到重视。本论文以铝基导热填料、环氧树脂及硅橡胶为基体,制备出了新型高性能的有机/无机复合热界面材料,得到以下研究成果:（1）采取高温下自钝化的方法制备出了一种核壳结构的Al@Al₂O₃杂化颗粒,将该杂化颗粒与环氧树脂基体进行复合进而制备成了Al@Al₂O₃/Epoxy导热电绝缘的热界面材料。研究结果显示:当Al@Al₂O₃杂化颗粒的填充量达到60 wt%时,该复合材料的热导率最高可达0.92 W m^-11 K^-1,是纯环氧树脂的4.2倍。由于在Al微球表面包覆上了一层致密绝缘的Al₂O₃层,有效地限制了电子的传递,导致复合材料具有很高的电阻率(4.6×10¹³Ω·cm)和击穿... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 电子封装中的热管理
    1.2 热界面材料的基本概念及分类
        1.2.1 热界面材料的基本概念
        1.2.2 热界面材料的分类
    1.3 界面接触热阻的产生机理与表征方法
        1.3.1 界面接触热阻的产生机理
        1.3.2 界面接触热阻的表征方法
    1.4 热界面材料的研究现状
        1.4.1 本征型热界面材料
        1.4.2 填充型热界面材料
    1.5 热界面材料存在的问题
    1.6 本论文的研究思路、内容及意义
        1.6.1 研究思路及内容
        1.6.2 研究意义
第2章 球型核壳结构Al@Al_2O_3 颗粒填充环氧树脂制备高性能的热界面材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验步骤
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 球型Al原料形貌粒径分析
        2.3.2 球型核壳结构Al@Al_2O_3 杂化颗粒的表征
        2.3.3 Al@Al_2O_3/Epoxy导热绝缘复合材料的截面形貌
        2.3.4 Al@Al_2O_3/Epoxy导热绝缘复合材料的绝缘性能
        2.3.5 Al@Al_2O_3/Epoxy导热绝缘复合材料的导热性能
        2.3.6 Al@Al_2O_3/Epoxy导热绝缘复合材料的热稳定性能
        2.3.7 Al@Al_2O_3/Epoxy导热绝缘复合材料的热管理应用
    2.4 本章小结
第3章 球型Al_2O_3-AlN颗粒复配填充硅橡胶制备高导热的热界面材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验步骤
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 球型Al_2O_3-AlN颗粒的形貌分析
        3.3.2 表面改性Al_2O_3-AlN颗粒的红外光谱分析
        3.3.3 Al_2O_3-AlN的粒度分布及级配理论分析
        3.3.4 Al_2O_3-AlN/硅橡胶导热垫片的导热性能
        3.3.5 Al_2O_3-AlN/硅橡胶导热垫片的断面分析
        3.3.6 Al_2O_3-AlN/硅橡胶导热垫片的冷热冲击稳定性分析
        3.3.7 Al_2O_3-AlN/硅橡胶导热垫片的硬度分析
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能热界面材料专题[J]. 孙蓉.  集成技术. 2019(01)
[2]聚合物基热界面材料的研究现状[J]. 胡思聪,吴丰顺,莫丽萍,刘辉,周政.  电子元件与材料. 2018(12)
[3]二元混杂粒径氮化硅填充硅橡胶的性能[J]. 周文英,左晶.  高分子材料科学与工程. 2011(03)
[4]电路设计中元器件的使用可靠性[J]. 王殿超,郑学仁.  电子产品可靠性与环境试验. 2007(05)
[5]复合陶瓷颗粒/环氧模塑料的制备与性能[J]. 韩艳春,傅仁利,何洪,沈源,宋秀峰.  电子与封装. 2007(01)
[6]刚玉粉对室温硫化导热硅橡胶性能的影响[J]. 潘大海,刘梅.  有机硅材料. 2004(06)

博士论文
[1]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007



本文编号：3721978