颗粒尺寸对金刚石/Al封装基板热物性的影响

• 作者: 周洪宇 冉珉瑞 李亚强 张卫冬 刘俊友 郑文跃
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: 金刚石/Al复合材料 液固分离技术 金刚石颗粒尺寸 热导率 电子封装
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research paper
• 页码范围: 937-947
• 页数: 11页
• 分类号: TG132.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2020.00393

摘要

利用新型液固分离技术制备40％(体积分数)-金刚石/Al复合材料封装基板,通过SEM、EPMA和XRD观察和分析复合材料的断口形貌及界面结构,分析金刚石颗粒尺寸(90、106、124和210μm)对金刚石/Al复合材料热物性的影响.结果表明,复合材料致密度随金刚石颗粒尺寸增加呈现先增加后急剧降低的规律,在颗粒尺寸为106 μm时,致密度达到极大值.复合材料界面处未发现有恶化性能的Al4C3生成.复合材料的热膨胀系数随金刚石颗粒尺寸增加略有增大,保持相对稳定,Kerner模型可以准确模拟复合材料热膨胀系数.热导率受金刚石颗粒尺寸和界面行为共同作用,与致密度呈现相同变化规律.金刚石颗粒尺寸为106 μm的金刚石/Al复合材料具有最佳的综合性能,致密度达到97.12％,热膨胀系数为12.4×10-6 K-1,热导率为153.1 W/(m·K),达到Maxwell-Eucken模型预测值的69.31％,气密性指标满足电子封装材料军用装配标准.