電子封裝用SiCp-Al復合材料的制備與性能研究.pdf

1、高體積分數 SiCp/Al復合材料具有高導熱、低膨脹、低密度以及較好的力學性能等優(yōu)點，在微波集成電路、功率模塊和微處理蓋板等領域得到廣泛應用。目前，高體積分數 SiCp/Al復合材料加工困難，因此開發(fā)一種能夠近凈成形結構復雜復合材料構件的方法成為這一領域研究的熱點。
　　本文采用結合了粉末冶金與觸變成形技術優(yōu)點的粉末觸變成形的方法制備高體積分數的 SiCp/Al復合材料，系統地研究了 SiCp/Al復合材料的粉末觸變成形工藝、力學

2、性能、熱物理性，分析了不同的工藝條件和成分對復合材料的力學性能和熱物理性能的影響規(guī)律。
　　主要實驗內容是將 SiC顆粒進行預處理來改善陶瓷顆粒與金屬基體之間的潤濕性；將粉末進行混合、冷壓和熱壓，制備出不同體積分數的復合材料，研究制備工藝參數（顆粒粒度組合、粉末球磨工藝、冷壓工藝、熱壓溫度、重熔保溫時間）及其對復合材料微觀組織的影響；最后對復合材料的致密度、力學性能、熱導率和熱膨脹系數進行檢測，研究不同因素（包括 SiC顆粒的粒度

3、組合、熱壓溫度以及 SiC顆粒的不同體積分數）對其影響規(guī)律。
　　研究表明，經過除雜、高溫氧化等預處理后的 SiC顆粒能夠提高 SiC/Al界面潤濕性，促進界面結合，顯著提高了復合材料的綜合性能。Al合金中的 Si元素有抑制有害相 Al4C3的生成，提高潤濕性的作用。當在溫度600℃、保溫時間65min熱壓成形時所制得復合材料，SiC顆粒分布均勻，無明顯偏析團聚現象，氣孔等缺陷較少，組織致密，復合材料界面結合強度高，其斷裂方式為脆