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复合材料学报

ActaMateriaeCompositaeSinica

文章编号:10003851(2006)06010806

第23卷　第6期　　12月　2006年

Vol123

No16

December

2006

高体积分数SiCP/Al复合材料电子封装盒体的制备

褚　克,贾成厂3,尹法章,梅雪珍,曲选辉

(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)

摘　要:　采用注射成型方法制备了SiCP封装盒体的预成型坯,用压力浸渗方法将熔融铝浸渗到SiCP封装盒体的预成型坯中,制备出含SiCP体积分数为65%的SiCP/Al复合材料的封装盒体。SEM观察表明,经过压力浸渗后

SiCP/Al复合材料组织均匀且致密化高,室温热膨胀系数为8.0×10-6/K,热导率接近130W/(m K),密度为2198g/cm3,能够很好地满足电子封装的要求。

关键词:　SiCP/Al复合材料;脱脂;注射成型;压力熔渗中图分类号:　TB332　　文献标识码:A

FabricationonelectronicpackageboxofSiCP/AlcompositeswithhighofSiCP

CHUKe,JIAChengchang3,YIN,MEI,(SchoolofMaterialsScienceandTechnology,Universityof,100083,China)Abstract:　TheSiCPpreformedcompactwas(PIM),andthemeltingalumi2numpenetratedintotheSiCPinfiltrationmethodtomanufacturetheelectronicpackageboxofSiCP(%/SiCP)Alcompositemanufacturedbypressureinfiltrationhashighdensitydensityofthecompositeis2.98g/cm3;thethermalexpansioncoeffi2cientandofthecompositeare8.0×10-6/Kandnearly130W/(m K)atroomtemperature,respectively,isuptotherequestoftheelectronicpackage.Keywords:　SiCP/Alcomposites;debind;PIM;pressureinfiltration

　　对于SiCP/Al复合材料,用传统的制备方法一般仅能够制备出材料,需再经机械加工才能得到最终的制品[1]。而且为使该复合材料满足电子封装的技术要求,需要提高材料的热导率,降低材料的热膨胀系数,使其与半导体材料或Al2O3、AlN等陶瓷基片的膨胀系数相匹配,因此通常采用较高体积分数的增强体。而对于SiC含量较高的复合材料,由于陶瓷含量高,故机械加工和热变形成型难度都较大,加之粉末冶金、压铸等传统制备方法在工艺设备造价、模具及其他工装费用、近终成型能力和制品大尺寸化方面的限制,其机加工非常困难[2]。除此之外,国内外大量的研究都集中在低中体积分数的SiCP/Al复合材料的研制开发,且部分技术多趋于成熟,而在高体积分数SiCP/Al复合材料的研究上进展缓慢[3]。因此,尽快研究开发出适用于电子封装材料的高体积分数SiCP/Al复合材料的低成

本近终成型制备加工新技术是十分必要的[4]。本研究中主要通过采用注射成型工艺制备近终成型的碳化硅电子封装盒体的预制件,将碳化硅预成型坯通过压力浸渗铝后得到SiCP/Al复合材料的电子封装盒体。

1　实　验

1.1　原　料

本实验采用粒度为28μm的绿色β2SiC颗粒,其成分如表1所示。粘结剂采用多组元蜡基体系,由质量分数分别为70%石蜡(PW)、29%高密度聚乙烯(HDPE)及1%硬脂酸(SA)组元组成。各组元按一定顺序加入到混料器中熔化,充分混合均匀后冷却备用,基体为纯铝。1.2　实验过程

图1是整个实验的工艺流程图

。

收稿日期:20051205;收修改稿日期:20060327

基金项目:国家自然科学基金项目(50274014);民口配套研制项目(28300007)

通讯作者:贾成厂,教授,博导,主要从事金属基复合材料的研究　E2mail:jcc@mater.ustb.edu.cn