近年來,隨著集成電路發(fā)熱功耗的越來越高,如何有效降低芯片與散熱單元之間的熱阻抗顯得愈加重要,特別是在某些高功率電子產(chǎn)品的熱管理方案中,熱界面材料的選擇以及配套的裝配工藝已經(jīng)成為最為關鍵的技術環(huán)節(jié)。鎵基液態(tài)金屬具有流動性好,化學性質穩(wěn)定,熱導率高,無毒無害的特點,是一種優(yōu)秀的熱界面材料備用選擇。但鎵基液態(tài)金屬作為熱界面材料存在以下亟待解決的關鍵問題:(1)液態(tài)金屬有可能從芯片與熱沉的間隙溢出,造成電子元器件短路;(2)鎵及鎵合金的表面張力高達0.5～0.72N/m,與基材的潤濕性比較差;(3)鎵的年產(chǎn)量不足300噸,需要盡量減少鎵的使用量。本文設計了一種基于液態(tài)金屬強化傳熱的雙連續(xù)相復合熱界面材料,以液態(tài)金屬為連接劑橋接金剛石顆粒三維導熱網(wǎng)絡通道,采用有機硅樹脂浸滲填充三維網(wǎng)絡之間的孔隙。建立了三維網(wǎng)絡結構液態(tài)金屬/高分子復合熱界面材料的制備技術及工藝流程。觀察了材料的微觀組織與結構,證實了材料具有“液態(tài)金屬/金剛石”三維骨架與有機硅彈性體雙連續(xù)相結構。分析了多孔結構三維傳熱骨架的形成機理以及液態(tài)高分子在多孔介質中的浸滲機理。論證了三維傳熱骨架中連續(xù)貫通式孔隙的形成源于金剛石顆粒填充與堆...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１典型電子封裝技術的三個層次【２１］??Ｆｉｇ．１－１?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｈｉｅｒａｒｃｈｙ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ１２１１??

ｕ２０Ｓｎ共晶合金和ｌＯＯＩｎ純銦焊料的商業(yè)應用最為成熟。８０Ａｕ２０Ｓｎ共晶溫度??為２８０?°Ｃ，在純氮氣等惰性氣氛中即可進行無奸劑焊接，該焊料具有優(yōu)異的潤濕??能力和極高的連接強度（約２７５?ＭＰａ），這些優(yōu)點都使得該材料在微波、醫(yī)療、??航空航天等對可靠性要求較高的領域應....

圖１－２雙列直插式ＤＩＰ封裝外形（ａ）與結構（ｂ）??Ｆｉｇ．１－２?Ｓｈａｐｅ?（ａ）?ａｎｄ?ｉｎｔｅｒｉｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?（ｂ）?ｏｆ?ｄｕａｌ?ｉｎ－ｌｉｎｅ?ｐａｃｋａｇｅ??

?第２章熱界面材料的制備工藝與微觀組織???活潑性與鋅相似，而略低于鋁。與沸水反應劇烈，生成氫氧化鎵的同時放出氫氣，??加熱時易溶于無機酸或苛性堿溶液。在室溫下，鎵及鎵合金具有遠高于普通非金??屬液體的熱導率，約為３０?Ｗ／（ｍ?Ｋ）；而且液態(tài)金屬主要依靠自由電子傳導熱量，??并....

圖１－３小外形ＳＯＰ?（ａ）與四方扁平ＱＦＰ?（ｂ）封裝??Ｆｉｇ．１－３?Ｓｍａｌｌ?ｏｕｔｌｉｎｅ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ?（ａ）?ａｎｄ?ｑｕａｄ?ｆｌａｔ?ｐａｃｋ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ?（ｂ）??

料中金剛石顆粒與液態(tài)金屬的分布情況進行表征與分析，之??后通過真空浸滲法向其中填充ＲＴＶＳ６０３液態(tài)高分子，使高分子基體交聯(lián)固化。??考慮到傳統(tǒng)的材料二維截面顯微組織觀察與分析技術難以提供完整的材料內部??信息，我們在研宄中采用高分辨率三維Ｘ射線顯微鏡直接獲取材料微觀組織的??高....

圖１４小外形ＳＯＰ與四方扁平ＱＦＰ封裝內部結構：（ａ）正裝芯片；（ｂ）倒裝芯片??

?第２章熱界面材料的制備工藝與微觀組織???石原級顆粒相連集合成團聚體顆粒，然后再由團聚體顆粒堆疊連接構成整個金剛??石骨架結構，其中原級顆粒之間的孔隙略小，團聚體顆粒之間的孔隙略大；液態(tài)??金屬純鎵處于金剛石顆粒的表面與間隙，起到橋接黏附各個金剛石顆粒的作用，??很明顯液態(tài)金屬....

本文編號：3917182