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电子封装材料是指用于承载电子器件及其相互连线,起散热、机械支撑、密封、环境保护、信号传递和屏蔽等作用的基体材料。电子封装用Al-Si复合材料结合了Al和Si的优异性能,具有高导热、低膨胀、密度小、易于镀覆等优点,满足电子封装对封装材料力学、热物理和工艺性能的要求。目前国外对Al-Si电子封装材料的研究已经逐步获得应用并实现商业化生产,而国内对于Al-Si电子封装材料的研究起步较晚,技术水平落后,在Al-Si复合材料制备工艺方面存在不足。因此,本文旨在通过研究粉末热压成型及真空烧结工艺,探究压制模具温度、材料成分、烧结温度和烧结时间对材料组织和性能的影响,制备性能优良的Al-Si电子封装材料。研究了粉末成型模具预热温度对材料组织性能的影响。将粉末预热至300℃,模具分别预热至300℃/350℃/400℃/450℃,在900MPa下进行坯锭的压制。将压坯进行900℃/2h真空烧结,结果表明:模具温度为350℃时,粉末成型较好,无明显裂纹,烧结后复合材料的组织性能较好,热导率达到115W/m·K,室温-150℃的平均热膨胀系数为10.8×10-6K-1。相对密度达到98.8%。布氏硬度达到123.7HBW。研究了材料成分对复合材料组织和性能的影响。将成分分别为Al-50wt.%Si,Al-60wt.%Si,Al-70wt.%Si的坯锭在900℃下真空烧结2h。结果表明,复合材料的热膨胀系数主要受Si含量的影响,随Si含量的增加而不断降低,而热导率则呈先增大后减小的趋势。Si含量为60%时,材料的相对密度达到最高99.8%,同时具有较高的热导率(128W/m·K),较低的热膨胀系数(9.97×10-6K-1),且此时,材料具有足够的硬度。研究了烧结温度与烧结时间对材料组织性能的影响。对Al-60wt.%Si材料进行不同烧结温度和不同烧结时间的处理,并对烧结体材料进行了研究分析。结果表明:烧结温度为850℃,烧结时间为2h时,材料的组织性能最好。热导率和热膨胀系数分别达到131.4W/m·K和10.02×10-6K-1,相对密度为99.9%。适当的提高温度和延迟烧结时间可以有效地改善材料的润湿性,促进液态铝对材料内部孔洞的填充,减少材料内部的界面总数以及保证Al基体连通网络结构的形成,促进了材料热导率的提高,同时也带来了材料热膨胀系数的提高。但总体来说,材料的热膨胀系数受体系中Si相的相对含量和孔洞的影响更大。