金刚石-铝复合材料的PAS烧结开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

电子封装基片材料是一种底座电子元件,用于承载电子元器件及其相互联线,并具有良好的机械性能、稳定的化学性能,易于加工的基体。随着现代科学技术的发展,电子元器件的复杂性和密集性越来越高,发热量越来越大。若封装基片不能及时散热将影响电子设备的运行状况和寿命,温度分布不均匀也能导致电子器件噪声增加,所以散热问题成为电子封装领域面临的主要瓶颈之一。

本课题采用等离子活化烧结法制备金刚石/铝材料,对社会发展来说,金刚石/铝复合材料作为第四代电子封装材料,是如今最具有潜力的电子封装材料之一。因此,研究并制备出高性能的金刚石-铝复合材料,使其满足工业化要求,将对电子封装基片材料具有重大意义。铝、铜、银都是导热性能良好的金属材料 , 基于密度及成本的考虑 ,铝是金刚石/金属体系中金属基体的最佳选择。随着金刚石产业的不断发展,其生产成本不断降低,使得人造金刚石在复合材料中的大规模应用成为可能。电子元器件的集成度和发热量越来越高,温度过高已成为影响器件精度和造成器件失效的重要因素之一,制备出具有良好散热性的封装材料可以延长元器件寿命,减少电子器件大量消耗对环境造成的污染。实验所用原料中无有毒物质,较为安全,实验过程应遵守实验室规章制度,谨慎进行实验。

制备过程中的主要问题是保证金刚石颗粒与铝基体具有良好的界面结合。目前其制备方法主要有挤压铸造法、浸渗法和放电等离子烧结法等。挤压铸造[2-3]又称液态模锻,是一种使液态或半固态金属在高压下充型和凝固的精确成形技术。BEFFORT 等[4-5]采用挤压铸造法制备 diamond/Al-Si 复合材料,由于两者之间仅仅是机械结合,其热导率仅为130 W/(m·K),挤压铸造技术具有工序简单、节约材料及制件组织细密等优点,是一种节能型液态成形技术。但挤压铸造技术存在挤压铸件质量轻,质量不稳定,难以制造复杂结构零件等缺点。

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