高硅铝合金电子封装材料研究进展

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1、第22卷第9期中国有色金属学报2012年9月Vol.22 No.9The ChineseJournalofNonferrousMetalsSep. 2012文章编号：10040609(2012)09257810 高硅铝合金电子封装材料研究进展解立川，彭超群，王日初，王小锋，蔡志勇，刘兵(中南大学材料科学与工程学院，长沙410083)摘要：阐述电子封装材料的基本要求，论述高硅铝合金材料的研究概况及其性能特点，分析熔炼铸造、浸渗法、快速凝固/粉末冶金和喷射沉积制备方法的优缺点，并指出高硅铝合金电子封装材料的发展方向。关键词：高硅铝合金；电子封装；性能

2、；熔炼铸造；浸渗法；喷射沉积中图分类号：文献标志码：AResearch progress of high aluminumsilicon alloys in electronic packagingXIE Lichuan,PENGChaoqun,WANGRichu,WANGXiaofeng,CAIZhiyong,LIUBing (SchoolofMaterials Science andEngineering,CentralSouth University,Changsha410083,China)Abstract:Basicrequiremen

3、tsofelectronicpackagingmaterials werereviewed,thecharacteristicsandresearchsituation ofthe high aluminumsilicon alloys werediscussed,andthe advantagesand disadvantagesofthepreparation processes thatincludecasting,infiltration,rapidsolidification powdermetallurgyand sprayformi

4、ng wereanalyzed.Moreover,the developmenttendencyofhigh aluminumsilicon alloyelectronicpackagingmaterials waspointedout.Keywords:high silicon aluminumalloy;electronicpackaging;casting;infiltration;sprayforming 3随着现代电子信息技术的迅速发展，电子系统及温度过高而失效；3)较低的密度(＜3 g/cm)，减轻器设备向大规模集成化、小型化、高效率

5、和高可靠性方件的质量；4)合理的刚度(＞100 GPa)，对机械部件起向发展。电子封装正在与电子设计及制造一起，共同到稳定支撑及保护作用；5)稳定的化学性质。此外，[1] 推动着信息化社会的发展。由于电子器件和电子装电子封装材料还应具有易于精密加工、造价低廉以及置中元器件复杂性和密集性的日益提高，因此迫切需能够大规模生产等特点。[3] 要研究和开发性能优异、可满足各种需求的新型电子电子封装材料主要有三大类：陶瓷封装材料、封装材料。塑料封装材料和金属及金属基复合材料。其金属基复热膨胀系数、热导率和密度是现代电子封装材料合材料可以将金属基体优良的热导

6、性能和增强体材料必须考虑的三大要素。只有充分满足这3项基本要求，低膨胀系数的特性结合起来。因此，电子封装用金属并具有合理封装工艺性能的材料才能顺应现代电子封基复合材料成为未来发展的重要方向。目前传统的金装技术的发展要求。理想的电子封装材料应满足以下属及金属基封装材料主要有Al、Cu、Mo、W、Kovar、[2] [4−6] 性能要求：1)较低的热膨胀系数(Coefficientof Invar 和WCu 等，关键性能如表1 所列。其中，thermalexpansion，CTE)，要求与Al2O3和GaAs芯片Kovar 合金(FeNiCo)和In

7、var 合金(FeNi)虽然具有较相匹配，以避免CTE相差过大产生热应力使芯片受低的热膨胀系数，可以与Al2O3和GaAs相匹配，但损；2)较高的热导率(＞100W/(m∙K))，保护芯片不因其热导率差、密度高、刚度低，不能满足电子设备轻基金项目：国家军品配套项目(JPPT125GH039)收稿日期：20120120；修订日期：20120608通信作者：彭超群，教授，博士，电话：073188877197；Email：pcqpcq@csu.edu.cn第 22卷第 9期解立川，等：高硅铝合金电子封装材料研究进展2579 [4−6]表1 常用电子封装

8、材料及性能能，最终制备出综合性能优异的高硅铝合金材料，是[11] Table 1Propertydata formaterialsuse