B-,4-C陶瓷復合材料及其精細加工研究.pdf

1、半導體集成電路IC技術正日新月異地向前發(fā)展。芯片集成度的增加及封裝密度的增大都對電子封裝材料的性能提出了更高的要求。電子封裝材料應具有高的熱導率、與半導體材料相匹配的線膨脹系數(shù)以及低的密度，某些情況下還要求其具有較低的介電常數(shù)與介電損耗。 碳化硼陶瓷具有高熔點、高硬度、低密度以及良好的中子吸收能力等優(yōu)異的性能，且被認為是最具潛力的高溫熱電材料之一。本文以碳化硼陶瓷作為主要對象，對將其作為電子封裝基片材料進行了可行性研究。

2、 本文用有機泡沫浸漬工藝制備出B4C網(wǎng)眼多孔陶瓷。結果表明：選用蒸餾水為溶劑，硅溶膠為粘結劑，鈣基膨潤土以及羧甲基纖維素鈉CMC為流變劑，微量無水乙醇為消泡劑，可以制備出具有較好流變特性的陶瓷漿料，將其均勻涂覆在聚氨酯有機泡沫載體上，經(jīng)干燥、燒結等工藝所得的B4C網(wǎng)眼多孔陶瓷骨架燒結體呈三維連通網(wǎng)狀結構，具有較大的孔徑和較高的通孔率，可以作為制備金屬基復合材料的預制體。 本文將B4C與AlN作為原料，選用Y2O3和CaF2作為燒

3、結添加劑，在一定成型與燒結工藝下制備出B4C-AlN復合陶瓷材料。結果表明：在0~10wt?的范圍內，復合陶瓷的線收縮率隨AlN含量的增加而增大；在10wt％~50wt％的范圍內，隨著AlN含量的增加，復合陶瓷試樣的硬度下降；B4C-50AlN復合陶瓷的熱導率在室溫至350℃范圍內，隨溫度的升高而降低，熱導率的最大值為27 W/(m?K)，熱導率偏低的主要原因在于復合陶瓷燒結體在結構上未能達到致密；B4C-20AlN復合陶瓷燒結體晶粒形

4、狀較規(guī)則，晶界干凈；對B4C-10AlN陶瓷的XRD分析結果表明，試樣中除含有主相B4C、AlN及添加劑CaF2外，還含有Ca3Al2O6、Ca11N8等相。 本文以B4C-AlN復合陶瓷作為基體，采用一定工藝將Al熔滲入陶瓷基體中，制得B4C-AlN/Al陶瓷金屬復合材料。結果表明，B4C-AlN/Al復合材料的組織分布比較均勻；陶瓷相與金屬相在整體上結合緊密。復合材料中除含有主相B4C、AlN及熔滲相Al外，還形成了Al3B

5、C、YAlO3、B2YC2相。 陶瓷用于電子封裝基片材料，有賴于對其微細加工性能進行改善。本文對B4C及Al2O3陶瓷的激光表面修飾特性進行了初步研究。結果表明，提高輸出功率在一定程度上可能會提高激光的加工能力，但同時也會導致加工質量的下降；在功率一定的條件下，增大離焦量將會影響到激光的加工效果。當輸出電流小于100A時，材料表面的激光劃線寬度最細；輸出電流在100A~250A范圍內，材料表面線寬隨電流增大的變化并不明顯。自行加