喷涂SiCp/Al电子封装材料制备、组织与热物性的研究
利用亚音速火焰喷涂技术制备了高体积分数和符合电子封装材料性能要求的SiCp/A1电子封装材料。探讨了球磨工艺对SiC和A1复合粉质量的影响；阐述了喷涂工艺对SiCp/A1电子封装材料组织结构的影响；分析了热压工艺对SiCp/A1电子封装材料组织结构和热物性的作用。在此基础上对SiCp/A1电子封装材料的微观组织结构和热物性进行了全面的测试和分析。确定了最佳的球磨工艺、喷涂工艺和热压工艺，为今后深入研究SiCp/A1电子封装材料以及该材料走向市场打下了良好的理论和实践基础。
结果表明：随着球磨时间的延长，SiC和A1的细化程度越高、分布均匀性越好；相对于延长球磨时间来说，提高球磨转速更有利于SiC和A1细化以及彼此间的均匀分布；球料比越大，SiC和A1的细化程度越大；SiC和A1混粉比例越小，SiC表面包敷的A1越多。随着喷涂距离的减小，材料中SiC颗粒的体积分数在增加；随着压缩空气压力的减小，材料中SiC颗粒的体积分数在减小；随着乙炔压力的增大，材料中SiC颗粒的体积分数在增加。随着热压温度的升高或者热压压力的增大，材料的密度在逐渐增大，最终趋于定值。经过热压处理后材料内部气孔的数量明显的减少，组织更加的致密、颗粒分布更加均匀。
结果进一步表明：SiCp/AI电子封装材料中主要是由SiC和A1两相组成，此外还有微量的Al<,2>O<,3>生成。所制备的材料组织致密、颗粒分布均匀，SiC与A1界面结合良好。在封装材料内部，存在着一定量微小的气孔以及纳米尺度的A1晶粒和颗粒，空位、位错和微孔是A1中的主要缺陷；位错、层错和微裂纹是SiC中的主要缺陷：SiC和A1存在一定的界面关系。
结果还表明：随着温度的降低、SiC颗粒体积分数和孔隙率的增大，封装材料的热膨胀系数在逐渐地降低。与未热压封装材料的热膨胀系数和热导率相比，热压处理后封装材料的热膨胀系数和热导率都明显提高。并且热压处理后，封装材料的热导率随着SiC颗粒体积分数的增大而减小，但当SiC颗粒体积分数超过40％时，热导率反而增加。
铝碳化硅;电子封装材料;热喷涂;亚音速火焰喷涂
佳木斯大学
硕士
材料加工工程
胡明
2007
中文
TB33
50
2007-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）