1입니다. 소개
반도체 및 반도체에 열 관리 재료에 부과 증가 요구 높은 열 전도성 열과 열팽창 (CTE) 열 응력을 최소화 하기 위해 tailorable 계수를 효과적으로 분산 (TC)와 고급 금속 매트릭스 복합 재료 (MMC)의 개발을 드라이브. 이 성능, 수명 주기 및 전자 기기의 신뢰성 향상에 중요 한 중요성 이다.
보강의 높은 볼륨 분수와 함께 금속 매트릭스 복합은 더 높은 TC 구성 요소 및 증강의 콘텐츠를 제어 하 여 CTE를 조정할 수 있는 유연성을 사용 하 여 TC 향상 가능성에 비추어 매력적 이다. 알와 Cu 일반적으로 때문에 그들의 높은 TCs 금속 매트릭스로 사용 하 고 증강 SiC, 탄소 및 다이아몬드를 포함. 고려는 합성 같은 강화에서 생산 하는 제조 하는 동안 비슷한 어려움을가지고, 높은 tc 복합 세 가지 주요 범주로 분할 되었다: 원문/금속, C/금속 및 다이아몬드/금속 복합 재료. 때문에 사실 그 특정 열 전도도 (열전도 밀도로 나눈 값) 알 기반 복합의 보다 높았다 Cu 기반 합성의 알 기반 복합 재료는 항공 응용 프로그램에 더 바람직한 가벼운 무게 요구 했다.
SiCp/Al 복합에서 훌륭한 돌파구 달성 하지만 그 TC은 여전히 상대적으로 많은 열 응용 프로그램에 대 한 낮은. 열 속성을 더욱 높이기 위해 의도로 높은 TC와 보강재 (탄소와 다이아몬드)이 도입 되었다. 다이아몬드/금속 그것의 매우 높은 TC에 대 한 핫스팟 되 하는 동안 C/금속 복합 기계 가공의 그것의 용이성 때문에 매력적 이다. 그러나, 비 젖 음 특성 및 바람직하지 않은 계면 반응 제조 공정에 큰 어려움을 확인 하 고 C/금속 및 다이아몬드/금속 복합 재료의 열적 특성의 향상을 크게 제한. 따라서, 습윤 개선 및 계면 구조를 최적화 도전 문제 된다. 또한, 고급 금속 매트릭스 복합은 복잡 한 모양으로 가공 하기 단단 하다. 이 문제에 대 한 응답, 깝 그물 모양 기술 무부하 침투 및 분말 사출 성형의 조합에 의해 우리의 그룹에서 개발 되었다. 브레이징 기술은 또 다른 중요 한 측면 이지만 특히 Cu-매트릭스 복합 재료에 대 한 일.
2. 온도-물리 속성
온도-물리 속성 행렬, 보강 및 계면 구조에 의해 영향을 받았다. 금속 매트릭스의 수정, 보강의 표면 처리 및 적당 한 처리 매개 변수 선택에 의해 계면 특성을 제어할 수 있습니다.
2.1. SiC/금속 복합 재료
SiCp/Al 복합은이 시간에 키 포장 재료. 처리에서 발생 하는 주요 문제 있는 나쁜 습윤 SiC 알 시스템 및 바람직하지 않은 계면 반응:
2.2. 탄소/금속 복합 재료
기계 가공 용이 병목은 TC의 그들의 낮은 가치 탄소/금속 복합 재료의 가장 매력적인 속성입니다.
2.3. 다이아몬드/금속 복합 재료
다이아몬드는 매우 높은 TC (w / (m · 600-2300 전시 K)), 다이아몬드/금속 복합 재료의 TC 전체 놀이로 촬영 하지는 하지만.
3. 금속 모 체 합성물의 처리
3.1. 액체 침투
두 가지 주요 단계를 포함 하는 액체 침투: 준비 및 다공성 세라믹 프리 폼으로 녹은 금속의 침투 예비적 형성.
3.2. 분말 야 금 (오후) 경로
고체 오후 경로 대 한 보강과 금속 분말 혼합 그리고 눌러 뜨거운, 높은-온도 통합 (HTHP) 고압 또는 스파크 플라즈마 소 결 (SPS). HPHT은 다이아몬드/금속 및 C/금속 복합 재료의 경우 높은 열 속성을 생성합니다. SPS는 낮은 소 결 온도와 빠른가 열 속도 계면 반응의 억제를 위해 유리한. 필러에 금속 코팅은 증강의 균질 배급을 확신 하 고 계면 반응을 억제 하는 데 필요한. 그러나, 오후 보강의 낮은 내용와 단순 모양의 부품에 제한 됩니다.
3.3.Rapid 응고
4. 전자 포장 처리
포장 과정 포장 재료의 열 분산에 영향을 주는 다른 중요 한 요소 이다. 기존의 금속 포장 과정은 주로 4 단계로 구성 됩니다. 첫째, 코 기판 및 코 인클로저 구멍을 형성 하기 위하여 약 830 ° C에서 Ag-Cu 공 융 합금으로 붙임. 둘째, 누구나 시 공 융 합금 다이 구멍을 연결 하기 위해 활용 됩니다. 이 과정 동안, 골드 프리 폼 패키지를가 열 하는 동안 구멍의 상단에 배치 됩니다. 골드 프리 폼에 다 탑재로 시 다 뒷면에서 Au-Si 합금의 형성의 결과로 골드 수행으로 확산. 골드 프리 폼으로 시의 추가 보급까지 융 비 합금의 시-Au 비율을 향상 시킵니다. 누구나 시 공 융 합금 시의 2.85%를 포함 하 고 약 363 ° c.에 녹는 다 따라서, 융 융 점, 일반적으로 380430 ° C 얻으려면 연결 된 다이의 온도 합리적으로 높은 되어야 합니다. 세 번째 단계는 매우 좋은 본딩 와이어를 사용 하 여 실리콘 칩과 반도체 소자의 외부 리드 사이 전기 연결을 보완 하는 와이어 본딩 이다. 마지막으로, Sn 기반의 솔더 200-330 ° c.에 패키지에 뚜껑을 밀봉 하는 고급 합성의 브레이징에 대 한 가장 큰 도전 표면 마무리 및 브레이징 프로세스 있습니다.
4.1입니다. 표면 복합 재료의 마무리
4.2. 브레이징 알-매트릭스 복합 재료의
5. 향후 전망 및 권장 사항
고급 금속 매트릭스 복합 재료는 제조 공정, 열 물리 속성의 제한 때문에 넓은 사용에서 멀리 아직도 브레이징 기술 및 비용. 탄소/금속 및 다이아몬드/금속 복합 재료의 장점은 되지 높은 계면 저항 때문에 전체 놀이로 촬영 되었습니다. 기초 연구 습윤의 개선에 중요 한 중요성의 이다 계면 구조 및 열 전도도 메커니즘의 통제. 소설 복합 하이브리드 보강의 공동-연속 구조와 강조 될 필요가 있다. 근처 그물 형성 기법 또한 주요 고려 사항이입니다. 계속 포장 디자인 및 프로세스 개선 뿐만 아니라 새로운 패키징 솔루션은 필수.