粉末冶金法制备β-SiCp/Al电子封装材料工艺与性能研究
发布时间：2021-08-30 19:16
β-SiCP/Al复合材料具有高导热、低膨胀、高模量、高化学稳定性、低密度等优异的性能,在电子封装领域具有广阔的应用前景。粉末冶金方法具有两相混合均匀、成分控制和材料成形均比较容易实现、可以获得高致密度的复合材料等多方面的优点,是制备金属基复合材料,特别是颗粒增强金属基复合材料的常用方法,因此本文采用粉末冶金方法制备体积分数为50%的β-SiC/Al电子封装材料。论文实验中根据振实密度、松装密度、空隙率测试结果,首次采用工业炉生产的平均粒度为17.94μm的β-SiC微粉作为增强体制备铝基电子封装材料。实验中对β-SiC微粉进行1100℃的高温氧化、HF酸洗和200℃烘干的表面处理方法,除去SiC表面的吸附气体和水分并使其棱角钝化,提高了β-SiC粉体的分散性,制备出了增强体分布均匀、致密度高、孔隙少的β-SiC/Al电子封装材料。论文研究了成型压力、烧结温度、热压压力对材料热导率和热膨胀系数的影响,采用金相显微镜、扫面电镜和X-衍射等方法研究了材料的物相,组织形貌及致密度的变化。利用动态热机械分析仪测试了复合材料的热膨胀系数,利用激光导热仪测试了复合材料的热导率,确定的比较理想的制备...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电子封装的一般封装层次从IC芯片的粘结固定开始到产品的完成，微电子封装一般分为以下几个层次：（如图1.1所示：）
（c） 基板 （d）热沉图 1.2 SiCP/A1 复合材料在电子封装中的用途iCp/Al 电子封装材料热学性能研究现状装材料必须具备高热导率，以利于散失使用过程中产生的大量的热；低的且与配的热膨胀系数，以减少热应力失配，从而降低器件的失效，提高可靠性。同材料具有低密度，高刚度等。随着高密度、大功率集成电路的发展，提高电子的热导率和降低其热膨胀系数成为解决集成电路热控的关键。对于电子封装材材料的热性能是非常关键的特性，影响 SiCp/Al 复合材料热性能的因素很多，颗粒的形状、大小、体积分数、界面等，故有必要对其进行研究。 热导率研究于单相材料而言，材料的导热率与材料的纯度有关：材料越纯，导热率越高。材料的导热率取决于各组元的导热率、体积分数、增强体的分布和尺寸、或基体界面[21] 1.3 SiC/Al 复合材料的导热率与增强体体积分数之间的关系[21]可以看出，随
1 绪论积分数的增加，复合材料的导热率呈近似于直料的研究结果[22]表明，随增强体体积分数的增导热率也下降。对于金属来说，电子导热是主要阻挡以及界面的散射作用，使自由电子平均自增加，界面增多，自由电子平均自由程下降，者[23]也认为，在 SiCp/Al 复合材料中，增强体 颗粒的含量超过 50%后，基体合金被 SiC 颗粒低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金法制备AlSiC电子封装材料及性能[J]. 王晓阳,朱丽娟,刘越. 电子与封装. 2007(05)
[2]复杂形状SiCp/Al复合材料零件的制备与性能[J]. 任淑彬,叶斌,曲选辉,何新波. 中国有色金属学报. 2005(11)
[3]表面氧化物含量对SiC浆料黏度影响的研究[J]. 宁叔帆,李鸿岩,陈维,刘斌,陈寿田. 西安交通大学学报. 2005(06)
[4]电子封装SiCp/356Al复合材料制备及热膨胀性能[J]. 张建云,孙良新,王磊,华小珍. 功能材料. 2004(04)
[5]电子封装中极易出现的几个问题[J]. 褚骏,戎蒙恬. 世界电子元器件. 2004(07)
[6]含高体积分数SiCp的铝基复合材料制备与性能[J]. 张强,陈国钦,武高辉,姜龙涛,栾伯峰. 中国有色金属学报. 2003(05)
[7]金属基电子封装复合材料的研究进展[J]. 聂存珠,赵乃勤. 金属热处理. 2003(06)
[8]铝碳化硅复合材料T/R组件封装外壳的研制[J]. 熊德赣,刘希从,赵恂,卓钺. 电子元件与材料. 2003(02)
[9]SiCp尺寸对铝基复合材料拉伸性能和断裂机制的影响[J]. 肖伯律,毕敬,赵明久,马宗义. 金属学报. 2002(09)
[10]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天应用[J]. 崔岩. 材料工程. 2002(06)
博士论文
[1]SiCp/Al复合材料的制备及其器件的研制[D]. 顾晓峰.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]无压浸渗法制备β-SiCp/Al电子封装材料工艺与性能研究[D]. 刘媛媛.西安科技大学 2008
本文编号：3373352
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电子封装的一般封装层次从IC芯片的粘结固定开始到产品的完成，微电子封装一般分为以下几个层次：（如图1.1所示：）
（c） 基板 （d）热沉图 1.2 SiCP/A1 复合材料在电子封装中的用途iCp/Al 电子封装材料热学性能研究现状装材料必须具备高热导率，以利于散失使用过程中产生的大量的热；低的且与配的热膨胀系数，以减少热应力失配，从而降低器件的失效，提高可靠性。同材料具有低密度，高刚度等。随着高密度、大功率集成电路的发展，提高电子的热导率和降低其热膨胀系数成为解决集成电路热控的关键。对于电子封装材材料的热性能是非常关键的特性，影响 SiCp/Al 复合材料热性能的因素很多，颗粒的形状、大小、体积分数、界面等，故有必要对其进行研究。 热导率研究于单相材料而言，材料的导热率与材料的纯度有关：材料越纯，导热率越高。材料的导热率取决于各组元的导热率、体积分数、增强体的分布和尺寸、或基体界面[21] 1.3 SiC/Al 复合材料的导热率与增强体体积分数之间的关系[21]可以看出，随
1 绪论积分数的增加，复合材料的导热率呈近似于直料的研究结果[22]表明，随增强体体积分数的增导热率也下降。对于金属来说，电子导热是主要阻挡以及界面的散射作用，使自由电子平均自增加，界面增多，自由电子平均自由程下降，者[23]也认为，在 SiCp/Al 复合材料中，增强体 颗粒的含量超过 50%后，基体合金被 SiC 颗粒低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金法制备AlSiC电子封装材料及性能[J]. 王晓阳,朱丽娟,刘越. 电子与封装. 2007(05)
[2]复杂形状SiCp/Al复合材料零件的制备与性能[J]. 任淑彬,叶斌,曲选辉,何新波. 中国有色金属学报. 2005(11)
[3]表面氧化物含量对SiC浆料黏度影响的研究[J]. 宁叔帆,李鸿岩,陈维,刘斌,陈寿田. 西安交通大学学报. 2005(06)
[4]电子封装SiCp/356Al复合材料制备及热膨胀性能[J]. 张建云,孙良新,王磊,华小珍. 功能材料. 2004(04)
[5]电子封装中极易出现的几个问题[J]. 褚骏,戎蒙恬. 世界电子元器件. 2004(07)
[6]含高体积分数SiCp的铝基复合材料制备与性能[J]. 张强,陈国钦,武高辉,姜龙涛,栾伯峰. 中国有色金属学报. 2003(05)
[7]金属基电子封装复合材料的研究进展[J]. 聂存珠,赵乃勤. 金属热处理. 2003(06)
[8]铝碳化硅复合材料T/R组件封装外壳的研制[J]. 熊德赣,刘希从,赵恂,卓钺. 电子元件与材料. 2003(02)
[9]SiCp尺寸对铝基复合材料拉伸性能和断裂机制的影响[J]. 肖伯律,毕敬,赵明久,马宗义. 金属学报. 2002(09)
[10]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天应用[J]. 崔岩. 材料工程. 2002(06)
博士论文
[1]SiCp/Al复合材料的制备及其器件的研制[D]. 顾晓峰.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]无压浸渗法制备β-SiCp/Al电子封装材料工艺与性能研究[D]. 刘媛媛.西安科技大学 2008
本文编号：3373352
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