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《新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究/林 锋等·107·新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究3林 锋1,冯 曦2,李世晨2,任先京1,贾贤赏1(1 北京矿冶研究总院金属材料研究所,北京100044;2 中南大学材料科学与工程学院,长沙410083) 摘要 微电子集成技术的快速发展对封装材料提出了更高的要求。在传统封装材料已不能满足现代技术发展需要的情况下,新型硅基铝金属复合材料脱颖而出,以其优异的综合性能成为备受关注的焦点。高体积分数硅基体带来的低热膨胀系数能很好地与芯片相匹配,连通分布的金属(铝)确保了复合材料的高导热、散热性,两者的低密度又保证了复合材料的轻质
2、,尤其适用于高新技术领域。重点探讨了硅基铝金属铝复合材料的主要制备技术及其组织性能机理,并对其未来发展作出展望。关键词 电子封装 硅 铝金属 硅基复合材料中图分类号:TB331;TG146 文献标识码:AResearchonHighPerformanceNovelElectronicPackagingMaterialsofSilicon2basedAluminumLINFeng1,FENGXi2,LIShichen2,RENXianjing1,JIAXianshang1ICtechnology.Unlikethetraditionalelectronicmaterial
3、s,silicon2basedlightmetalcompositematerialshavelowCET,highTCandlowdensityatthesametime,andbecomethepotentialelectronicpackagingmaterials,especiallyinavia2tionandastronavigationareas.(1 BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100044;2 InstituteofMaterialScienceandEngineer
4、ing,CentralSouthUniversity,Changsha410083)Abstract ElectronicpackagingmaterialshavebeenrequestedtomeettheneedsoftherapiddevelopmentofInthispaper,themainmanufacturetechnologies,therelationsofitsstructureandpropertiesandtheinnermechanicsofsilicon2basedlightmetalmaterialsareviewed.Thefutureof
5、thematerialsisalsoforecasted.Keywords electronicpackaging,silicon,aluminummetal,siliconmatrixcomposite 求[5～7]。新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料显示了无可0 引言比拟的优异性能:高体积分数硅基体带来的低热膨胀系数很好在微电子集成电路以及大功率整流器件中,密集的无数微地解决了与芯片相匹配的问题,连通分布的铝金属保障了高的小尺寸的元件产生大量热量,因芯片与封装材料之间热膨胀系导热散热,两者的低密度同时保证了复合材料的轻质性能[8]。数的不匹配而引起的热应力疲劳以及散热
6、性能不佳而导致的芯片过热已成为微电子电路和器件的主要失效形式。电子元件的1 硅基铝金属电子封装材料的国内外研究现状封装成为了制约系统性能的瓶颈问题。30%的芯片计算能力受近年来,世界各国都开始致力于新型电子封装复合材料的到封装材料的限制,其影响已和芯片同等重要[1,2]。电子封装研究与开发,期望新的材料能够满足现代理想封装的多种要求。材料作为一种底座电子元件,用于承载电子元器件及其相互联硅基铝金属复合材料成为一种有广阔应用前景的电子封装材线,因此封装材料必须和置于其上的元器件在电学性质、物理性料,特别是在航空航天、空间技术和便携式电子器件等高技术领质、化学性质方面保持良好的匹
7、配[3,4]:良好的导热性能;较低域。欧盟成立了由BRITE/EURAM研究方案(BE25095293)领的热膨胀系数,即与Si和GaAs相匹配;高频特性良好,即低的导的协作项目,致力于研制这种轻质、低膨胀的硅基铝金属复合介电常数和低的介质损耗;强度和刚度高,即对芯片起到支撑和材料[7,9]。日本住友电器公司用传统的粉末冶金方法生产的Si2保护的作用;良好的加工成型和焊接性能;密度小,以减轻器件60wt%Al材料CMSHA240已经实现商品化,但其综合性能指-的重量;化学性质稳定。标不很理想(CTE:1
