隨著高功率電子元器件和大規(guī)模集成電路的興起與發(fā)展,作為電子封裝材料用的高導(dǎo)熱、低膨脹系數(shù)、高性能的金剛石/銅復(fù)合材料越來越受到高端電子技術(shù)領(lǐng)域的青睞。本文針對金剛石/銅復(fù)合材料中存在的金剛石和銅在界面處結(jié)合不好等問題,首先分別采用化學(xué)鍍銅法和熱擴散法鍍鎢對金剛石顆粒進行表面金屬化處理,然后再與一定比例的銅粉混合,分別通過放電等離子燒結(jié)和熱壓燒結(jié)制備出致密的金剛石/銅復(fù)合材料。采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、拉曼光譜儀、熱導(dǎo)儀、熱膨脹儀和萬能試驗機等表征方法對金剛石顆粒的微觀形貌、物相組成和金剛石/銅復(fù)合材料的微觀形貌、物相組成、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)、抗彎強度等性能進行表征。分別研究了原料配方、燒結(jié)方法和燒結(jié)溫度等因素對于金剛石/銅復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)、相對密度、抗彎強度、熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)等性能的影響規(guī)律,闡明了導(dǎo)熱機理,主要的研究結(jié)果如下:（1）采用放電等離子燒結(jié)在900-1050 ℃、40 MPa壓力的條件下燒結(jié)經(jīng)化學(xué)鍍銅后的金剛石顆粒與銅粉的混合粉體得到的金剛石/銅復(fù)合材料的相對密度隨著燒結(jié)溫度的升高先增大后減小,當燒結(jié)溫度為1000 ℃時達到最大值為98.76%;金剛石的含量對燒... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 電子封裝材料的分類
    1.3 金剛石/銅復(fù)合材料及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金剛石與基體金屬的性質(zhì)
        1.3.2 金剛石/銅復(fù)合材料及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 金剛石/銅復(fù)合材料中存在的問題
    1.4 金剛石/銅復(fù)合材料的制備方法
        1.4.1 粉末冶金法
        1.4.2 放電等離子燒結(jié)
        1.4.3 液相浸滲法
        1.4.4 超高壓熔滲法
    1.5 金剛石/銅復(fù)合材料的熱導(dǎo)率模型
    1.6 本文的研究思路、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 創(chuàng)新點
2 金剛石顆粒表面金屬化
    2.1 引言
    2.2 金剛石顆粒表面化學(xué)鍍銅
        2.2.1 實驗原料、試劑及設(shè)備
        2.2.2 化學(xué)鍍銅
        2.2.3 樣品的微觀形貌及物相表征
    2.3 金剛石顆粒表面熱擴散法鍍鎢
        2.3.1 實驗原料、設(shè)備及試劑
        2.3.2 熱擴散法鍍鎢
        2.3.3 樣品的微觀形貌及物相表征
    2.4 本章小結(jié)
3 放電等離子燒結(jié)鍍銅金剛石/銅復(fù)合材料
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗原料和設(shè)備
        3.1.2 樣品制備
        3.1.3 樣品表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 樣品的物相分析
        3.2.2 樣品的顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 樣品的相對密度分析
        3.2.4 樣品的拉曼光譜分析
        3.2.5 樣品的熱導(dǎo)率分析
    3.3 本章小結(jié)
4 放電等離子燒結(jié)鍍鎢金剛石/銅復(fù)合材料
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗原料及設(shè)備
        4.1.2 樣品制備
        4.1.3 樣品表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 樣品的物相分析
        4.2.2 樣品的顯微結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 樣品的相對密度分析
        4.2.4 樣品的抗彎性能分析
        4.2.5 樣品的熱導(dǎo)率分析
        4.2.6 樣品的熱導(dǎo)率模型分析
        4.2.7 樣品的熱膨脹系數(shù)分析
    4.3 本章小結(jié)
5 熱壓燒結(jié)鍍鎢金剛石/銅復(fù)合材料
    5.1 實驗部分
        5.1.1 實驗原料及設(shè)備
        5.1.2 樣品制備
        5.1.3 樣品表征
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 樣品的物相分析
        5.2.2 樣品的顯微結(jié)構(gòu)分析
        5.2.3 樣品的相對密度分析
        5.2.4 樣品的抗彎性能分析
        5.2.5 樣品的熱導(dǎo)率分析
        5.2.6 樣品的熱膨脹系數(shù)分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 下一步展望
參考文獻
個人簡歷
碩士期間取得的主要成績
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]金剛石顆粒表面鍍覆鉻包覆層的研究[D]. 柯明月.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[3]新型微晶玻璃結(jié)合劑及其金剛石砂輪制品的研制[D]. 周軍林.中南大學(xué) 2012
[4]表面金屬化—共沉積法制備金剛石/銅基封裝材料的研究[D]. 王強.天津大學(xué) 2008



本文編號：3498444