[00125797]低成本、高性能SiC/M微电子封装材料的研究

碳化硅铝基复合材料具有高导热率,低热膨胀系数的特点,满足电子封装材料的性能要求。喷涂SiCp/Al电子封装材料是由铝和铝合金基体和SiC颗粒组成,具有广泛的应用前景。 利用亚音速火焰喷涂技术制备了高体积分数和符合电子封装材料性能要求的SiCp/Al电子封装材料,阐述了喷涂工艺对SiCp/Al电子封装材料组织结构的影响;分析了热压工艺对SiCp/Al电子封装材料组织结构和热物性的作用,对SiCp/Al电子封装材料的组织结构和热物性进行了全面的测试和分析。结果表明：随喷涂距离的减小,材料中的SiC颗粒的体积分数在增加;随着压缩空气压力的减小,材料中SiC颗粒的体积分数在减小;随着乙炔压力的增大,材料中的SiC颗粒的体积分数在增加。随着热压温度升高或热压压力的增大,材料的密度在逐渐增大,最终趋于定值。经过热压处理后材料内气孔的数量明显减少,组织更加致密、颗粒分布更加均匀。结果表明：SiCp/Al电子封装材料中主要是由SiC和Al两相组成,此外还有微量的Al2O3生成。所制备的材料组织致密、颗粒分布均匀,SiC和Al界面结合良好。在封装材料内部,存在着一定量微小的气孔及纳米尺度的Al晶粒和颗粒,空位、位错和微孔是Al中的主要缺陷;位错、层错和微裂纹是SiC中的主要缺陷;SiC和Al存在一定的界面关系。结果还表明：随着温度的降低、SiC颗粒体积分数和孔隙率的增大,封装材料热膨胀系数在逐渐降低。与未热压封装材料的热膨胀系数和导热率相比,热压处理后封装材料热膨胀系数和热导率都明显提高,并且热压处理后封装材料的热导率随着SiC颗粒的体积分数的增大而减小。