| 题名 | 粉末触变成形制备电子封装SiC_p/Al基复合材料的组织与性能研究 |
| 作者 | 蔡思雨 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 陈体军 |
| 关键词 | SiCp/Al复合材料 电子封装材料 粉末触变成形 显微组织 热物理性能 力学性能 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 近年来,微电子及集成电路领域的高速发展不断推动着电子封装技术向小型化、高性能、高可靠性和低成本方向发展,这对电子封装材料的性能提出了更高的要求。金属基复合材料(MMC)能够将金属基体优异的导热性能和增强体材料低的热膨胀系数结合起来,获得热导率高、热膨胀系数小并且与基底材料匹配的复合材料,其中SiC颗粒(SiCp)增强A1基复合材料由于具有比较高的热导率、低热膨胀系数、高抗弯强度及低密度等优异性能,成为最具有应用前景的电子封装材料之一。本文基于粉末冶金和触变成形技术,提出经混粉和压实工艺获得由SiCp及A1粉组成的冷压块,然后经部分重熔、触变模锻制备SiCp/Al复合材料的新技术—粉末混合触变成形。该技术综合了粉末冶金和触变成形技术的优点,具有短流程、易操控、低成本的优势。本文系统研究了粉末触变模锻制备SiCp/A1复合材料过程中A1基体与SiCp之间的反应热力学及加工参数对SiCp/A1复合材料组织与性能的影响规律,主要结果如下：确定实验所选用的A1-Si合金其熔点在585.8℃左右。在本实验中,Al-Si合金与SiCp在复合材料的加工温度附近当保温时间较短时不易发生化学反应。该实验结果对于复合材料制备过程中重熔时间、温度参数的选取具有参考价值。选择合适的重熔时间、温度,有利于避免有害界面反应的发生,提高复合材料的综合性能。此外,加工工艺参数,如重熔时间、重熔温度、模具温度对触变模锻SiCp/Al复合材料的组织、性能有很大的影响。随重熔时间、温度的增大,材料的致密度及组织中SiCp分布的均匀性提高;对材料界面附近的TEM观察分析表明,较长的重熔时间会导致界面反应的发生;模具温度的升高使材料致密度提高,但过高的模具温度使SiCp产生偏聚现象,降低组织均匀性。为获得满足电子封装技术要求的触变模锻零件,需要通过调整加工工艺参数以得到理想的组织。本实验适合的工艺参数为冷压块在610℃加热90min后成形,模具温度为350℃。得到的SiCp/Al-Si复合材料组织致密,增强相在基体中分布均匀,物理性能和力学性能较为优异：热导率、抗弯强度、硬度分别达到167.35 W·m-1·K-1、 387.73Mpa、115.31HV,室温至300℃平均热膨胀系数低于6.5ppm/K。复合材料的综合性能较优异,能够满足电子封装材料的使用要求。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 69 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91489]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 蔡思雨. 粉末触变成形制备电子封装SiC_p/Al基复合材料的组织与性能研究[D]. 2016. |
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