基于纳米技术的新型界面散热材料

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1、上海大学硕士学位论文摘要随着半导体技术的迅速发展，集成电路器件的集成度越来越高。跟着不断增强的功能而来的是不断提高的功率和热量，因此良好的散热对于半导体器件和产品的可靠性具有关键性的意义。本论文立足于改善和增强半导体散热技术的目的，旨在开发新一代纳米级界面散热材料(Nano--ThermalInterfaceMaterial)。论文采用静电纺丝(Electrospinning)技术将高导热的聚亚安酯(Polyurethane，PU)制备成界面散热材料的纳米纤维基底，并在此基础上研究了添加不同颗粒及颗粒不同质量百分比对制备工艺和散热性能的影响，并进一步研究了在纳米纤

2、维无纺布添加填充材料的制备工艺。论文根据美国ASTME1530标准研制一个具有足够精确度的热性能测试台，用以测量薄膜材料的导热率和热阻。同时，使用扫描电镜(SEM)研究了材料的结构特性，使用Insgon力学测试仪研究了材料的力学性能，通过压汞仪研究了材料孔隙率的孔径分布，使用微分扫描仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了材料的软化和热失重特性。经过以上测试，表明该纳米纤维无纺布作为电子封装散热使用的界面散热材料，有很好的应用前景。关键试：静电纺丝，聚亚安酯纳米纤维，界面散热材料。碳化硅V上海大学硕士学位论文ABSTRACTSemiconductorindustr

3、yhadallamazingdevelopmentinthepastperiodaccordingtoMoore、Slaw．FromSSItoVLSI，oreventoGSI，ICgeneratedmoreandmoreheatwhenworking，whichisakeyproblemforelementsreliability．Heatdissipationofsemiconductorpackageshasbecomeoneofthelimitingfactorsinminiaturization．AnewNanoThermalInterfaceMateri

4、al(Nano—TIM)withpotentialhighthermalconductivityandexcellentmechanicalpropertiesmanufacturedbyelectrospinningprocess，publishedfirstlybyA．Formhals，hasbeenintroducedbythispaper．DifferentkindsofpolymerweretriedforTIMelectrospinning．PolyurethaneWaschosenforit、Soutstandingproperties．SiCand

5、CNTnano—particleswereaddedintoelectrospunPUnanofibersforfurtherstudy；thenisthefillingmaterialincludingparaffin，siliconoilandadhesiveexperiment．Ontheaspectofpropertiestest，SEM(ScanElectricalMicroscope)Wasusedforstructureobservation；anIntronMech-ElecMachineWasemployedformechanicalproper

6、tiesmeasurement；anaccuratethermalmeasuresystemWasbuiltaccordingtoASTME1530standard；mercuryinterspacesmeasurementinstrumentforporosityisintroducedintheresearch；alsowithDSCandTGAwegetmeltpropertiesforNano—TIM．AftertheaboveworkwefoundthenewNano-TIMisapromisingthermalinterfacematerialfors

7、emiconductorindustry．Throughcontinuousworkthepropertieswillgetimprovedandthecostwillbemorereduced．Keywords：Nano-TIM,Electrospinning,SiCnanoparticles,ASTME1530VI原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：盐垄车日期：塑

8、茎：三：掣