碳微納米材料復(fù)合材料熱導(dǎo)率的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,微電子器件性能得到了不斷提升。然而,伴隨著器件的功率密度的不斷增大,器件散熱已經(jīng)成為了提高器件可靠性所必須解決的問題。對于以高密度、小型化、低成本為目標(biāo)的微電子器件而言,對封裝材料的性能要求也變得越來越高。AlN薄膜由于其高熱導(dǎo)率、較高的介電常數(shù)被作為潛在的芯片封裝材料受到許多的研究,環(huán)氧樹脂等有機(jī)材料由于其機(jī)械性能好,電絕緣性高等優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于微電子器件以及LED等器件的封裝中,但是,單一的AlN薄膜和環(huán)氧樹

2、脂常表現(xiàn)為較低的熱導(dǎo)率。摻雜高熱導(dǎo)率的微納米材料是提高基體材料熱導(dǎo)率一種行之有效的方法,而碳納米管與金剛石粉體都表現(xiàn)為擁有很高的熱導(dǎo)率。
　　基于以上分析,本文研究了高熱導(dǎo)率的碳微納米材料(碳納米管、金剛石粉體)摻雜AlN薄膜以及環(huán)氧樹脂,并對所得的熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行了理論分析,主要分為以下幾個部分:
　　1.利用高分子輔助沉積法在Si(100)襯底上制備AlN薄膜以及碳微納米材料摻雜AlN復(fù)合薄膜,利用XRD和XPS分析AlN

3、及其復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)和成分,采用自建的3ω測試裝置測試了薄膜的熱導(dǎo)率并對摻雜產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。
　　2.利用聚乙烯亞胺與濃酸混合液對碳納米管進(jìn)行表面處理,以及氫氟酸對金剛石粉體進(jìn)行表面處理,采用原來復(fù)合法將經(jīng)過不同表面處理的碳微納米材料與環(huán)氧樹脂制備成為復(fù)合材料,利用SEM表征復(fù)合材料的截面形貌以及碳微納米材料在環(huán)氧樹脂基體材料中的分散情況,并采用激光閃光法測試不同復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。
　　3.分析復(fù)合材料熱導(dǎo)率的計(jì)算模型-