粉末冶金法制備β-SiCp/Al電子封裝材料工藝與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 19:16
β-SiCP/Al復(fù)合材料具有高導(dǎo)熱、低膨脹、高模量、高化學(xué)穩(wěn)定性、低密度等優(yōu)異的性能,在電子封裝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。粉末冶金方法具有兩相混合均勻、成分控制和材料成形均比較容易實(shí)現(xiàn)、可以獲得高致密度的復(fù)合材料等多方面的優(yōu)點(diǎn),是制備金屬基復(fù)合材料,特別是顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的常用方法,因此本文采用粉末冶金方法制備體積分?jǐn)?shù)為50%的β-SiC/Al電子封裝材料。論文實(shí)驗(yàn)中根據(jù)振實(shí)密度、松裝密度、空隙率測試結(jié)果,首次采用工業(yè)爐生產(chǎn)的平均粒度為17.94μm的β-SiC微粉作為增強(qiáng)體制備鋁基電子封裝材料。實(shí)驗(yàn)中對(duì)β-SiC微粉進(jìn)行1100℃的高溫氧化、HF酸洗和200℃烘干的表面處理方法,除去SiC表面的吸附氣體和水分并使其棱角鈍化,提高了β-SiC粉體的分散性,制備出了增強(qiáng)體分布均勻、致密度高、孔隙少的β-SiC/Al電子封裝材料。論文研究了成型壓力、燒結(jié)溫度、熱壓壓力對(duì)材料熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)的影響,采用金相顯微鏡、掃面電鏡和X-衍射等方法研究了材料的物相,組織形貌及致密度的變化。利用動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀測試了復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù),利用激光導(dǎo)熱儀測試了復(fù)合材料的熱導(dǎo)率,確定的比較理想的制備...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子封裝的一般封裝層次從IC芯片的粘結(jié)固定開始到產(chǎn)品的完成,微電子封裝一般分為以下幾個(gè)層次:(如圖1.1所示:)
(c) 基板 (d)熱沉圖 1.2 SiCP/A1 復(fù)合材料在電子封裝中的用途iCp/Al 電子封裝材料熱學(xué)性能研究現(xiàn)狀裝材料必須具備高熱導(dǎo)率,以利于散失使用過程中產(chǎn)生的大量的熱;低的且與配的熱膨脹系數(shù),以減少熱應(yīng)力失配,從而降低器件的失效,提高可靠性。同材料具有低密度,高剛度等。隨著高密度、大功率集成電路的發(fā)展,提高電子的熱導(dǎo)率和降低其熱膨脹系數(shù)成為解決集成電路熱控的關(guān)鍵。對(duì)于電子封裝材材料的熱性能是非常關(guān)鍵的特性,影響 SiCp/Al 復(fù)合材料熱性能的因素很多,顆粒的形狀、大小、體積分?jǐn)?shù)、界面等,故有必要對(duì)其進(jìn)行研究。 熱導(dǎo)率研究于單相材料而言,材料的導(dǎo)熱率與材料的純度有關(guān):材料越純,導(dǎo)熱率越高。材料的導(dǎo)熱率取決于各組元的導(dǎo)熱率、體積分?jǐn)?shù)、增強(qiáng)體的分布和尺寸、或基體界面[21] 1.3 SiC/Al 復(fù)合材料的導(dǎo)熱率與增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系[21]可以看出,隨
1 緒論積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合材料的導(dǎo)熱率呈近似于直料的研究結(jié)果[22]表明,隨增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的增導(dǎo)熱率也下降。對(duì)于金屬來說,電子導(dǎo)熱是主要阻擋以及界面的散射作用,使自由電子平均自增加,界面增多,自由電子平均自由程下降,者[23]也認(rèn)為,在 SiCp/Al 復(fù)合材料中,增強(qiáng)體 顆粒的含量超過 50%后,基體合金被 SiC 顆粒低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉末冶金法制備AlSiC電子封裝材料及性能[J]. 王曉陽,朱麗娟,劉越. 電子與封裝. 2007(05)
[2]復(fù)雜形狀SiCp/Al復(fù)合材料零件的制備與性能[J]. 任淑彬,葉斌,曲選輝,何新波. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(11)
[3]表面氧化物含量對(duì)SiC漿料黏度影響的研究[J]. 寧叔帆,李鴻巖,陳維,劉斌,陳壽田. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[4]電子封裝SiCp/356Al復(fù)合材料制備及熱膨脹性能[J]. 張建云,孫良新,王磊,華小珍. 功能材料. 2004(04)
[5]電子封裝中極易出現(xiàn)的幾個(gè)問題[J]. 褚駿,戎蒙恬. 世界電子元器件. 2004(07)
[6]含高體積分?jǐn)?shù)SiCp的鋁基復(fù)合材料制備與性能[J]. 張強(qiáng),陳國欽,武高輝,姜龍濤,欒伯峰. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2003(05)
[7]金屬基電子封裝復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 聶存珠,趙乃勤. 金屬熱處理. 2003(06)
[8]鋁碳化硅復(fù)合材料T/R組件封裝外殼的研制[J]. 熊德贛,劉希從,趙恂,卓鉞. 電子元件與材料. 2003(02)
[9]SiCp尺寸對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能和斷裂機(jī)制的影響[J]. 肖伯律,畢敬,趙明久,馬宗義. 金屬學(xué)報(bào). 2002(09)
[10]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的航空航天應(yīng)用[J]. 崔巖. 材料工程. 2002(06)
博士論文
[1]SiCp/Al復(fù)合材料的制備及其器件的研制[D]. 顧曉峰.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]無壓浸滲法制備β-SiCp/Al電子封裝材料工藝與性能研究[D]. 劉媛媛.西安科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3373352
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子封裝的一般封裝層次從IC芯片的粘結(jié)固定開始到產(chǎn)品的完成,微電子封裝一般分為以下幾個(gè)層次:(如圖1.1所示:)
(c) 基板 (d)熱沉圖 1.2 SiCP/A1 復(fù)合材料在電子封裝中的用途iCp/Al 電子封裝材料熱學(xué)性能研究現(xiàn)狀裝材料必須具備高熱導(dǎo)率,以利于散失使用過程中產(chǎn)生的大量的熱;低的且與配的熱膨脹系數(shù),以減少熱應(yīng)力失配,從而降低器件的失效,提高可靠性。同材料具有低密度,高剛度等。隨著高密度、大功率集成電路的發(fā)展,提高電子的熱導(dǎo)率和降低其熱膨脹系數(shù)成為解決集成電路熱控的關(guān)鍵。對(duì)于電子封裝材材料的熱性能是非常關(guān)鍵的特性,影響 SiCp/Al 復(fù)合材料熱性能的因素很多,顆粒的形狀、大小、體積分?jǐn)?shù)、界面等,故有必要對(duì)其進(jìn)行研究。 熱導(dǎo)率研究于單相材料而言,材料的導(dǎo)熱率與材料的純度有關(guān):材料越純,導(dǎo)熱率越高。材料的導(dǎo)熱率取決于各組元的導(dǎo)熱率、體積分?jǐn)?shù)、增強(qiáng)體的分布和尺寸、或基體界面[21] 1.3 SiC/Al 復(fù)合材料的導(dǎo)熱率與增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系[21]可以看出,隨
1 緒論積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合材料的導(dǎo)熱率呈近似于直料的研究結(jié)果[22]表明,隨增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的增導(dǎo)熱率也下降。對(duì)于金屬來說,電子導(dǎo)熱是主要阻擋以及界面的散射作用,使自由電子平均自增加,界面增多,自由電子平均自由程下降,者[23]也認(rèn)為,在 SiCp/Al 復(fù)合材料中,增強(qiáng)體 顆粒的含量超過 50%后,基體合金被 SiC 顆粒低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉末冶金法制備AlSiC電子封裝材料及性能[J]. 王曉陽,朱麗娟,劉越. 電子與封裝. 2007(05)
[2]復(fù)雜形狀SiCp/Al復(fù)合材料零件的制備與性能[J]. 任淑彬,葉斌,曲選輝,何新波. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(11)
[3]表面氧化物含量對(duì)SiC漿料黏度影響的研究[J]. 寧叔帆,李鴻巖,陳維,劉斌,陳壽田. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[4]電子封裝SiCp/356Al復(fù)合材料制備及熱膨脹性能[J]. 張建云,孫良新,王磊,華小珍. 功能材料. 2004(04)
[5]電子封裝中極易出現(xiàn)的幾個(gè)問題[J]. 褚駿,戎蒙恬. 世界電子元器件. 2004(07)
[6]含高體積分?jǐn)?shù)SiCp的鋁基復(fù)合材料制備與性能[J]. 張強(qiáng),陳國欽,武高輝,姜龍濤,欒伯峰. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2003(05)
[7]金屬基電子封裝復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 聶存珠,趙乃勤. 金屬熱處理. 2003(06)
[8]鋁碳化硅復(fù)合材料T/R組件封裝外殼的研制[J]. 熊德贛,劉希從,趙恂,卓鉞. 電子元件與材料. 2003(02)
[9]SiCp尺寸對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能和斷裂機(jī)制的影響[J]. 肖伯律,畢敬,趙明久,馬宗義. 金屬學(xué)報(bào). 2002(09)
[10]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的航空航天應(yīng)用[J]. 崔巖. 材料工程. 2002(06)
博士論文
[1]SiCp/Al復(fù)合材料的制備及其器件的研制[D]. 顧曉峰.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]無壓浸滲法制備β-SiCp/Al電子封裝材料工藝與性能研究[D]. 劉媛媛.西安科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3373352
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