復(fù)雜形狀SiCp-Al復(fù)合材料的熱處理與性能.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，對(duì)電子封裝技術(shù)提出越來(lái)越高的要求，開(kāi)發(fā)高性能的電子封裝材料就成為當(dāng)務(wù)之急。SiCp/Al復(fù)合材料具有高導(dǎo)熱、低膨脹、低密度、高比剛度、高比強(qiáng)度等特點(diǎn)，存近年來(lái)受到越來(lái)越多的重視。 本義在制備復(fù)雜形狀SiCp/Al復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，研究了熱處理工藝和致密度對(duì)SiCp/Al材料機(jī)械和物理性能的影響。采用熱壓鑄制備了形狀復(fù)雜的預(yù)制體。將石蠟、丙三醇(甘油)和硬脂酸按一定比例混合后，與SiC粉末按1：6的比例混

2、合，在模具中熱壓鑄成形，制備出選用5μm和45μm兩種SiC粉末按1：3比例混合制成的體積分?jǐn)?shù)為67.5﹪的預(yù)制體。預(yù)制體的脫蠟和燒結(jié)必須遵守一定的規(guī)范，升溫速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致預(yù)制體開(kāi)裂；升溫速度過(guò)慢，會(huì)降低生產(chǎn)效率。 致密度和熱處理對(duì)采用無(wú)壓浸滲制備的高體積分?jǐn)?shù)形狀復(fù)雜的siCp/Al復(fù)介材料的機(jī)械性能影響很大。致密度從95.5﹪增加到98.7﹪時(shí)，抗彎彈性模量從109GP<,a>增加到136GP<,a>芹右，隨后不冉增加，說(shuō)明當(dāng)致

3、密度增加到一定值時(shí)，孔洞對(duì)載荷從鋁基體到SiC顆粒的傳遞的阻礙作用已基本不起作用。致密度增加劍98.5﹪以上時(shí)，抗彎強(qiáng)度不冉隨之增加。說(shuō)明孔洞對(duì)有效承載面積影響很小，因而抗彎強(qiáng)度變化不大。熱處理對(duì)sicp/Al復(fù)合材料的抗彎彈性模量影響不大，這主要是因?yàn)閺椥阅Ａ繉?duì)材料的微觀組織部不敏感。但熱處理對(duì)siCp/Al復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度影響較大，T6態(tài))原始態(tài))時(shí)效態(tài))退火態(tài)。 在相同體積分?jǐn)?shù)下，致密度和熱處理對(duì)高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al

4、復(fù)合材料的物理性能有重要的影響。致密度對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)的影響很大。致密度越高，即孔隙率越低，熱膨脹系數(shù)越大。這是因?yàn)樵谖⒖字車(chē)嬖诘膲簯?yīng)力引起微孔的體積收縮，導(dǎo)致了復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)減小。隨著致密度的增加，孔隙牢的減小，電導(dǎo)率逐漸增大。這是因?yàn)榭锥吹臏p少，材料的有效導(dǎo)電面積增大，同時(shí)，電流流經(jīng)的路線減短，從而導(dǎo)致電導(dǎo)率的增加。熱處理工藝方法的不同對(duì)復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)的影響不一樣，在室溫到400℃的溫度范圍內(nèi)，T6