隨著第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備呈現(xiàn)多功能化,小型化,集成化的發(fā)展趨勢,器件功率密度因此大幅提升。設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的大量熱量不斷積累,導(dǎo)致面板翹曲,焊點(diǎn)開裂,器件故障,系統(tǒng)卡頓等問題,這些嚴(yán)重影響了設(shè)備的可靠性和使用壽命。如何將積累的熱量有效傳導(dǎo)出來已經(jīng)成為制約下一代高功率密度電子器件發(fā)展的瓶頸問題。高分子材料被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,比如基板、灌封膠和界面粘合材料等,但是其較低的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)設(shè)備的散熱情況極為不利。目前,在聚合物基體中直接填充高導(dǎo)熱填料是提高其導(dǎo)熱系數(shù)常用的方法,但是要達(dá)到滿意的散熱效果,往往需要填充大量的導(dǎo)熱填料,這勢必會(huì)帶來材料加工性能和力學(xué)性能的削弱以及成本的增加。因此,如何在高分子基體中用更少的填料構(gòu)筑更高效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),對(duì)高功率密度電子器件的發(fā)展具有重要意義。本工作從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),采用安全、簡便、低廉、高效的方法,成功制備了一系列三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)骨架。選用的填料包括一維碳化硅納米線(SiCw),二維片狀六方氮化硼(h-BN),SiCw/氮化硼納米片(BNNS)復(fù)合導(dǎo)熱填料以及三維顆粒狀α晶型三氧化二鋁(α-Al203)。最后通過真空輔助浸漬法將環(huán)氧樹脂充分浸潤到填...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 聚合物基電子封裝材料應(yīng)用
    1.3 固體傳熱機(jī)理
        1.3.1 聚合物材料導(dǎo)熱機(jī)理
        1.3.2 填料導(dǎo)熱機(jī)理
        1.3.3 聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理
    1.4 聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 本征型導(dǎo)熱聚合物研究進(jìn)展
            1.4.1.1 控制分子鏈段排列
            1.4.1.2 提高分子間相互作用
            1.4.1.3 調(diào)控分子結(jié)構(gòu)
        1.4.2 填充型導(dǎo)熱聚合物研究進(jìn)展
            1.4.2.1 單一填料填充型
            1.4.2.2 復(fù)合填料填充型
            1.4.2.3 填料取向填充型
                1.4.2.3.1 水平取向
                1.4.2.3.2 垂直取向
        1.4.3 填料連續(xù)型導(dǎo)熱聚合物研究進(jìn)展
            1.4.3.1 粉末混合模壓法
            1.4.3.2 預(yù)構(gòu)骨架法
                1.4.3.2.1 非取向?qū)峁羌?br>                1.4.3.2.2 垂直取向?qū)峁羌?br>            1.4.3.3 預(yù)構(gòu)孔洞法
            1.4.3.4 三維填料骨架特點(diǎn)
    1.5 導(dǎo)熱模型
    1.6 本文研究意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 本文的研究意義
        1.6.2 本文研究內(nèi)容
        1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 三維碳化硅納米線導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的制備及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
        2.2.2 樣品制備
            2.2.2.1 濾餅制備
            2.2.2.2 多孔骨架制備
            2.2.2.3 復(fù)合材料制備
        2.2.3 測試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 三維SiC_w骨架制備
        2.3.2 多孔SiC_w骨架及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料形貌
        2.3.3 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能
        2.3.4 復(fù)合材料熱穩(wěn)定性能
        2.3.5 復(fù)合材料介電性能
        2.3.6 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
第3章 中空氮化硼微球的制備及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 樣品制備
            3.2.2.1 中空氮化硼微球制備
            3.2.2.2 多孔骨架制備
            3.2.2.3 復(fù)合材料制備
        3.2.3 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 BNMB及復(fù)合材料微觀形貌
        3.3.2 壓力對(duì)BNMB骨架孔隙率和取向度的影響
        3.3.3 復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)及熱管理能力
        3.3.4 復(fù)合材料介電性能
        3.3.5 復(fù)合材料力學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 垂直取向SiC_w/BNNS三維骨架的制備及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
        4.2.2 樣品制備
            4.2.2.1 氮化硼納米片制備
            4.2.2.2 多孔骨架制備
            4.2.2.3 復(fù)合材料制備
        4.2.3 測試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 骨架及其環(huán)氧復(fù)合材料結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能
        4.3.3 復(fù)合材料熱管理能力
        4.3.4 不同取向?qū)峤Y(jié)構(gòu)傳熱對(duì)比
        4.3.5 復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 三維氧化鋁多孔骨架制備及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
        5.2.2 樣品制備
        5.2.3 測試與表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 f-Al₂O₃及其復(fù)合材料微觀形貌
        5.3.2 復(fù)合材料綜合熱學(xué)性能
        5.3.3 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能
        5.3.4 復(fù)合材料介電性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果



本文編號(hào)：3768699