液固分离法制备Al-65vol%Si电子封装材料组织及性能

采用液固分离法制备了Al-65vol%Si电子封装材料,借助扫描电镜、透射电镜等手段分析了合金中Si相的形态分布、界面及断口形貌,测定了合金的热膨胀系数、热导率及抗弯强度。结果表明:Al-65vol%Si合金组织中硅相颗粒分布均匀,形状规则呈近团球状和短杆状,Al/Si两相界面光滑、平直,无缺陷。合金密度2.4 g/cm3,室温下的热导率(TC)为119.5 W/(m.K),热膨胀系数(CTE)从50℃到400℃在6.5×10-6～11.3×10-6/K范围内稳定增加,抗弯强度为132 MPa,Si相的脆性断裂为主要断裂方式。Al-65vol%Si合金性能满足电子封装要求。     

喷射沉积电子封装用高硅铝合金的研究进展

微电子技术的飞速发展对电子封装材料提出更高的要求,传统电子封装材料已难以满足现代封装需要。新型喷射沉积电子封装用高硅铝合金以其组织细小均匀、各向同性、热膨胀系数低、热导率高、密度低,且具有良好的机械加工、涂覆性能以及焊接性能等优良的综合性能成为研究焦点。主要探讨高硅铝合金的喷射沉积制备方法、组织性能和研究动态,并对其发展前景进行展望。     

电子封装用diamond/Al复合材料研究进展

Diamond/Al复合材料作为第四代电子封装材料,具有高热导率、低热膨胀系数和低密度等优良性能,成为研究重点。论述diamond/Al复合材料研究概况,分析挤压铸造、浸渗法和放电等离子烧结制备方法的优点和缺点,讨论热导率和热膨胀系数等热物理性能的影响因素,并对其发展前景进行展望。     

喷射沉积70％Si-Al合金电子封装材料的组织与性能

采用喷射沉积与热压相结合的方法制备电子封装用70%Si-Al合金坯料,采用扫描电镜和金相显微镜观察合金的显微组织.结果表明:采用喷射沉积与热压相结合的方法可获得直径为76.2 mm、厚度为6 mm的70%Si-Al合金样品;合金中初晶Si的长大受到抑制,初晶Si相的尺寸仅为20～50 μm,分布均匀且形成连续骨架;Al相围绕Si相间隙呈连续网络分布,这种结构有利于提高材料热导率,降低其线膨胀系数;通过与后续热压相结合制备的70%Si-Al合金样品,其室温热导率达到110 W/(m·K),400 ℃时线膨胀系数仅为9.6×10-6/K.     

喷射成形60Si40Al电子封装材料的钎焊性能研究

喷射成形Si-Al（wSi=50％～70％）合金因其低的热膨胀系数、高的热导率和低的密度而成为一类新型的电子封装材料。但研究中发现，Si-Al合金的钎焊性能很差。本文采用在Si-Al合金基体上化学浸锌预处理后再行电镀镍镀层的方法，有效地改善了Si-Al合金的钎焊性能。     

粉末粒度对高硅铝合金显微组织及性能的影响

通过对快速凝固高硅铝合金粉末(Al-30%Si)进行真空包套热挤压,制备出高硅铝合金电子封装材料,研究了粉末粒度对高硅铝合金材料组织及性能的影响.利用金相显微镜、扫描电镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材料的显微组织、力学和物理性能.结果表明:原始粉末颗粒尺寸大小能显著影响材料热挤压后的显微组织和性能.原始粉末颗粒越细小,其硅相越细小、抗拉强度和致密度越高、气密性越好、热导率和热膨胀系数越低.     

半固态触变成形制备高硅铝基电子封装盒体的组织与性能

利用半固态触变成形工艺制备高硅铝电子封装盒体,分析盒体中Si相的分布特征.采用金相显微镜和扫描电镜观察盒体不同部位的显微组织,并测定其热物理性能及力学性能.结果表明,Al-25％Si(质量分数)合金在半固态触变成形中Si相和液相产生分离流动,液相从盒体中流出,Si相在盒体中聚集,其体积分数从盒体底面向四壁逐渐降低.盒体底面中心和四壁的热导率分别为107.6和131.5W/(m.K),热膨胀系数分别为7.9×10-6和10.6×10-6 K,抗弯强度由167MPa缓慢增加至180MPa.组织和性能呈现梯度变化.     

液固分离法近净成形SiC_p/Al电子封装壳体的组织和性能(英文)

采用液固分离工艺制备高SiC体积分数Al基电子封装壳体(54%SiC,体积分数),借助光学显微镜和扫描电镜分析壳体复合材料中SiC的形态分布及其断口形貌,并测定其物理性能和力学性能。结果表明:SiCp/Al壳体复合材料中Al基体相互连接构成网状,SiC颗粒均匀镶嵌分布于Al基体中。复合材料的密度为2.93 g/cm3,致密度为98.7%,热导率为175 W/(m·K),热膨胀系数为10.3×10-6K-1(25~400°C),抗压强度为496 MPa,抗弯强度为404.5 MPa。复合材料的主要断裂方式为SiC颗粒的脆性断裂同时伴随着Al基体的韧性断裂,其热导率高于Si/Al合金的,热膨胀系数与芯片材料的相匹配。     

电子封装材料的研究现状及发展

根据电子封装材料的特点及要求,介绍了几种封装材料,详细地阐述了金属基复合封装材料的性能特点、制备方法、应用背景及存在的问题。并展望了电子封装材料的发展前景。     

金刚石/铜电子封装复合材料的研究状况及展望

随着电子信息技术的迅速发展,电子仪器向小型化、便携化、多功能化方向发展,传统的电子封装材料已经不能满足现代集成电路电子封装的要求。金刚石/铜复合材料作为新型电子封装材料,具有高的热导率、可控的热膨胀系数、较低的密度等特点,近年来成为研究的热点。本文概述了金刚石/铜复合材料的制备工艺及优良性能,并对其未来应用进行了展望。     

SiCp/Cu包覆粉体及其热沉材料的制备

采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆SiCp复合粉体,并对复合粉体的组成和形貌进行了分析.同时,利用制得的复合粉体,结合适当的热压烧结工艺制备了Cu-35SiCp热沉材料,并对热沉材料的微观组织和热物理性能进行了研究.结果表明,SiCp颗粒在热沉材料的基体中均匀分布,界面结合良好.在试验条件下,Cu-35SiCp热沉材料的导热系数为165.7 W/(m·K),30～200 ℃温度区间内的热膨胀系数为15.1×10-6/K.     

精密喷射成形HM1热锻模具的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线以及性能测试等方法,对精密喷射成形HM1热锻模具的显微组织和力学性能进行了研究,并与铸态模具进行比较.结果表明,采用精密喷射成形可获得表面质量良好、轮廓清晰的HM1热锻模具,所制得的模具平均致密度达99.5％;喷射态晶粒尺寸平均约为15μm,晶粒得到了明显细化;在520℃经2h回火处理后,喷射态硬度达HRC54,而铸态仅为HRC49.压缩断口分析表明,铸态为脆性断裂与韧性断裂共存的混合型断裂,喷射态呈现典型的韧性断裂模式.     

FGM简单几何体的热应力分析及梯度化设计

分析了缓和热应力型梯度功能材料简单几何体的定常热应力,提出了梯度化设计的基本原则,为缓和热应力型梯度功能材料的设计提供了指导依据。     

时效对熔铸CuCr25触头材料组织与性能的影响

在中频感应炉中采用大气熔铸法制备了CuCr25合金触头材料,利用扫描电镜对其铸态、锻态以及固溶态的显微组织进行了分析,并测定了时效和变形量对电导率和显微硬度的影响。结果表明,CuCr25合金经锻造后可以获得均匀的组织分布;在950℃×1h固溶后,在440℃时效6h可获得较高的电导率和显微硬度;固溶后经40%冷变形,在440℃时效2h后,电导率和显微硬度HV分别可达33·1M·S/m和174,比固溶后直接时效分别高出5·8M·S/m和27。     

Ti-Ni-Cu-Sn系非晶材料组织及性能研究

采用舍B的AlTi5B1合金棒及Al的添加来替代有毒的Be,采用铜模吸铸法制备Ti-NbCu-Sn系非晶合金,对制得的6组试样进行XRD分析.结果表明,铜模吸铸法所制得的合金为晶态加少量非晶,晶态相主要为TiNi、CuTi3、Ti3Cu、AlTi3组成的复合相组织.SEM观察发现部分复合相尺寸大小在1μm以下.DTA分析发现,Ti-Ni-Cu-Sn-Al-B系合全都存在两个相转变温度,且随着Al的减少、Ti的增加,合金的相变转变温度同时也相应降低.     

烧结工艺对粉末烧结多孔材料微观结构与力学性能影响

本文进行了烧结气氛和烧结温度对支撑体孔径、透过性能影响的研究。环拉实验结果表明,氢气烧结样品的抗拉强度87.56MPa,氢气+氯化铵活化烧结样品115.20MPa,强度提高了30%。通过烧结温度对支撑体力学性能影响的研究,得到了支撑体致密度和力学性能之间的关系,可实现通过测试多孔材料的密度来预测多孔材料的强度。     

Al/SiCp电子封装材料嵌入金属元件的组织与性能研究

采用气压浸渗技术完成了Al/SiCp 电子封装材料嵌入金属元件的制备,应用能谱分析、XRD观察了界面层微观组织,并对界面连接强度进行了抗弯强度性能测试.结果表明,在制备Al/SiCp电子封装材料的同时,可以实现复合材料与固态金属(FeNi50、Ti)的可靠连接.Al/SiCp/FeNi50界面层生成Al3Ni、FeAl3、AINi金属间化合物,厚度约40 μm.预制型预热温度低于730℃时,AI/SiCp/Ti界面没有Al/Ti金属间化合物生成,界面抗弯强度可达AI/SiCp的59%～80%.     

镁硅质量比对Al-Mg-Si合金组织、热学和力学性能的影响

以Al-Mg-Si(6XXX)系合金为基础,通过改变Mg、Si质量比,采用金属型铸造研究不同w(Mg)/w(Si)对合金的组织、热导率及力学性能的影响。结果表明,当w(Mg)/w(Si)小于1.53时,合金中的相组成主要为共晶Si、α-Al和β-Mg₂Si相;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金中出现θ-Al2Cu相,而共晶Si相消失;当w(Mg)/w(Si)大于1.53时,合金中出现新相S-Al2CuMg相,而θ相逐渐减小最后消失;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金具有最佳的综合性能,其热导率为175.5 W/(m·K),抗拉强度为153 MPa,硬度(HV)为109.14,伸长率为6.54%。     

Fe含量对热挤压再生铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸机、显微硬度计等手段研究了不同Fe含量对热挤压再生铝合金组织和性能的影响,并探讨富Fe相形态演变机制。结果表明,Fe含量的增加有利于抑制再生铝晶粒尺寸的长大。随着Fe含量增加,晶粒尺寸逐渐减小,减小幅度达25%。热挤压后再生铝中富Fe相发生了折断和破碎,并沿着挤压方向呈带状分布。随着Fe含量增加,富Fe相的面积分数和平均长度均逐渐提高,当Fe含量分别为0.10%~1.24%时,面积分数和平均长度增长最快;而富Fe相的圆整度则随Fe含量的增加稍有降低。同时,再生铝的抗拉强度、屈服强度和伸长率均随着Fe含量的增加呈现逐渐降低的趋势,最大降低幅度分别为10.4%、23.2%和46.0%,而显微硬度则逐渐提高,最大提高幅度为21.7%。断口形貌也由纯韧性断裂转变为混合型断裂模式。     

热挤压变形对Al-Si复合材料组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机考察了用压力熔渗法制备的粒度为50~80μm的Si颗粒增强Al-Si复合材料和将其进行热挤压后的显微组织及室温拉伸性能。结果表明:以17.3∶1.0的挤压比热挤压后复合材料组织的均匀性得到了明显改善;复合材料挤压材的抗拉强度、屈服强度和伸长率较压渗材普遍提高;热挤压没有改变复合材料的断裂机制,由于挤压后颗粒分布均匀等原因,使复合材料的塑性得到改善。