封装用硅铝复合材料研制成功

<正>近日,由北京北科徳瑞冶金工程技术有限公司和北京科技大学共同承担的课题"封装用硅铝复合材料研制"顺利通过北京市科委组织的专家验收。高硅铝复合材料具有轻质、低膨胀、高导热等优异性能,是目前大功率高密度电子器件封装主流材料,在航空航天电子装备领域市场需求旺盛。目前制备高硅铝复合材料的喷射     

不同制备工艺对高硅铝合金组织及力学性能的影响

针对航空航天电子封装用轻质高硅铝合金材料,采用铸轧工艺、喷射沉积工艺和粉末包套热挤压工艺制备了硅含量高达35%的高硅铝合金,利用金相显微镜、万能电子拉伸机、SEM对3种不同工艺所制备材料的微观组织、力学性能及断口进行了检测分析.结果表明:在含硅量相差不大时,粉末包套热挤压工艺成型材料的硅相细小,可达到2～10μm,且分布弥散均匀,抗拉强度达到174MPa,比铸轧工艺成型材料的强度提高了86.1%,比喷射沉积工艺成材料的强度提高了57.2%.     

铜基引线框架材料的研究与发展

引线框架材料是半导体元器件和集成电路封装的主要材料之一，其主要功能为电路连接、散热、机械支撑等。随着IC向高密度、小型化、大功率、低成本方向发展，集成电路I/O数目增多、引脚间距减小，对引线框架材料提出了高强度、高导电、高导热等多方面性能上的要求。由于拥有良好的导电导热性能，铜合金已成为主要的引线框架材料。本文对电子封装铜合金引线框架材料的性能要求、国内外研究与发展等进行了综述。     

高硅铝合金轻质电子封装材料研究现状及进展

综合比较了现有电子封装材料的性能及其在航空航天领域中的应用现状,较详细地阐述了高硅铝合金电子封装材料的性能特点、制备方法及研究现状,指出了高硅铝合金轻质电子封装材料的发展方向.     

锂离子电池硅碳负极材料的制备及其结构设计研究进展

硅基材料理论容量高、电位低、自然资源丰富，是最理想的锂离子电池负极材料。但是硅基负极在锂化和脱锂过程中巨大的体积变化，导致了硅基负极的循环稳定性与导电性差，阻碍了其实际应用。硅碳复合材料可将碳材料的高导电性和机械性能与硅基材料的高容量和低电位的优势相结合。综述了硅碳负极材料的主要制备方法，总结了硅碳复合材料的结构设计，并对未来碳硅材料的研究工作进行了展望。     

应用于电子封装的新型硅铝合金的研究与开发

较详细地论述了新型硅铝（Al-70%Si)合金的制备,机械加工及焊接性能,物理性能,应用Osprey喷射沉积成形技术开发出的新型硅铝（Al-70%Si)合金,晶粒细小,微观结构各向同性,可用一般刀具机加工,机加工后的表面可以镀镍,铜,银和金,电镀层与基体结合牢固,在450度不会开裂,硅铝合金的热传导率及热膨胀系数与半导体的相近,并有其它优良性能,与传统的电子封装材料相比有更好的应用价值。     

基于静电键合的聚醚型聚氨酯基固体电解质柔性封装材料

随着小型功能化移动电子装置的高速发展,制备一种柔性、长寿命的高稳定器件替代传统的刚性电子器件的重要性愈加凸显。静电键合是一种先进的材料连接技术,其连接强度高、密封性好、键合温度低、可以实现异种材料连接等特点在柔性器件的封装中展现出巨大的潜能。传统的聚合物固体电解质室温离子电导率低、机械性能差,无法很好的用于静电键合工艺,同时也制约了静电键合在柔性器件制备与封装中的应用。聚氨酯独特的微相分离结构赋予了其良好的物理化学性能,多样化的载流子通道、可调节的柔性链段以及拥有大量可解离锂盐的极性基团等特点使其成为理想固体电解质基体材料成为可能。从4个方面综述了聚氨酯基体材料进行分子结构设计和制备工艺优化的方法,旨在提高其室温离子电导率和机械性能,适合于静电技术的柔性器件封装。     

氮化铝功能陶瓷

高性能氮化铝材料具有优良的导热性能和电绝缘性能，接近于硅的热膨胀系数，低介电常数，耐腐蚀性和高温下的化学稳定性，被广泛应用于大规模集成电路基板及封装材料等。     

电子封装用聚苯硫醚高性能复合材料的研制

微电子工业的快速发展迫切需要性能更为优异的封装材料.采用聚苯硫醚复合材料作为电子封装材料,具有使用温度高、热膨胀系数低、介电损耗低、电绝缘性能好等优异的性能,应用于现代微电子领域的前景良好.本文用国产商品PPS树脂经纯化处理后,与其它材料复合,成功制备出了聚苯硫醚高性能电子封装材料,制备的PPS电子封装材料具有低吸水性、低热膨胀系数、高强度以及优异的介电性能等综合性能,优于目前常用的环氧类电子封装材料.     

WCu/MoCu电子封装材料的研究现状与发展趋势

电子设备集成度和运行速度的不断提高以及大功率芯片的使用,对电子封装材料的性能提出了更高的要求。WCu/MoCu合金作为第二代电子封装材料,尽管已经实现产业化,但其未来发展正面临极大的挑战,既有可能持续应用于封装领域,也有可能在与其它材料的竞争中被淘汰。在现有技术的基础上,使WCu/MoCu复合材料充分融合各组元的优点,以获得具有高热导率、低热膨胀系数以及良好力学性能的电子封装材料,已成为迫在眉睫的工作。综述了电子封装材料的性能指标,以及WCu/MoCu合金的热学性能与制备工艺,并针对高热导率这一关键性能对其发展趋势进行了展望。     

结构材料喷射成形技术与雾化沉积高温合金

喷射成形是利用快速凝固方法直接制备金属材料坯料或半成品的先进材料制造技术 ,喷射沉积高温结构材料的冶金性能好、生产效率高、成本低 ,因而在近几年得到了迅速发展 .本项研究的主要目的是要通过喷射成形工艺参数的调整、最大限度地直接减少喷射成形坯中的孔隙度 ,进而得到优质坯料 .利用优化的雾化喷射沉积技术制备了多种高温合金沉积坯 ,沉积坯整体致密、晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、含气量低、力学性能提高 .还简要地比较了喷射成形高温合金与用常规铸锭冶金工艺和粉末冶金工艺制备高温合金的异同 ;总结了航空材料研究院喷射成形高温材料近年来的研究状况 ,包括专用高温材料喷射成形装置和技术及其应用 .     

柔性电子器件集成与其在包装上的应用

目的 分析柔性电子和柔性基底的发展现状、趋势和前景,为促进智能包装的进一步发展提供参考.方法 先从柔性基底材料入手,梳理常见基底材料性能;再综述柔性电子器件集成的研究现状及主要的集成技术,并讨论其在包装上的应用.结论 具有较好柔韧性和降解性的纸基可作为柔性电子集成的基底材料,结合柔性印刷电子技术和传统硅基电子技术的优势,将柔性电子器件通过蛇形互联结构集成并封装在柔性基底上,从而制备集成可拉伸的微系统,且随着新型印刷电子材料、印刷工艺、新技术和新设备的不断涌现,柔性电子器件集成于柔性基底上并应用于包装将成为一大研究热点.     

新型喷射成形轻质、高导热、低膨胀Si-Al电子封装材料

传统封装材料的性能已经不能满足微电子技术飞速发展的需要，为此，国内外相继采用喷射成形技术研究开发了适用于电子行业发展的新型Si-Al系列合金，这种高硅（50－70wt%)合金具有细小均匀的显微组织，以及均匀和各向同性的性能，同时具有低热膨胀系数，高热导率和低密度等特点，与普通碳化硅增强金属基复合材料（MMCs)不同，新合金可以用普通刀具进行加工，并且容易进行镀镍，铜、银和金等涂覆处理，采用上述材料已成功地制备了航空应用的微波放大器模块，比全可伐合金封装减重约30％以上，对喷射成形Si-Al合金的研究开发现状进行了简单评述。     

AlSiC电子封装材料及构件研究进展

AlSiC电子封装材料及构件具有高热导率、低膨胀系数和低密度等优异性能,使封装结构具有功率密度高、芯片寿命长、可靠性高和质量轻等特点,应用范围从功率电子封装到高频电子封装.综述了国内外制备AlSiC电子封装材料及构件所涉及的预制件成形、液相浸渗铸造、力学性能、气密性、机械加工、表面处理和构件连接等方面的研究进展.     

Microstructural Features and Mechanical Properties Induced by the Spray Forming and Cold Rolling of the Cu-13.5 wt pct Sn Alloy

Copper alloys with high strength and high conductivity are an important functional material with full of potential applications. In the present investigation, a bronze with higher tin content （Cu-13.5 wt pct Sn） was prepared successfully by spray forming, the feasibility of cold roiling this alloy was investigated, and the cold roiling characteristics of this alloy have also been discussed. The results indicate that the spray-formed Cu-13.5 wt pct Sn alloy, compared with the as-cast ingot, shows a quite fine and homogeneous single-phase structure, and, therefore shows an excellent workability. It can be cold-roiled with nearly 15% reduction in the thickness per pass and the total reduction can reach 80%. The classical border between the wrought and cast alloys is shifted to considerably higher tin contents by spray forming. After proper thermo-mechanical treatment, spray-formed Cu-13.5 wt pct Sn alloy exhibits excellent comprehensive mechanical properties. Particularly, it shows a low elastic modulus （-88 GPa） and a high flow stress （over 800 MPa） after cold forming. This combination of properties is unique in the domain of metallic materials and could open new possibilities in spring technology field.     

3D Forming of Paperboard: The Influence of Paperboard Properties on Formability

Paper and paperboard are widely used in various types of packaging. Paper‐based packaging is a recyclable, biodegradable, renewable and sustainable product, which gives it certain advantages over most plastic‐based packaging materials. Although paper‐based packaging, in some areas, lacks attractiveness in terms of visual appearance, 3D forming is an important method for producing advanced shapes from paper and paperboard, suitable, for instance, for modified atmosphere packaging. That said, very little is known about the deformations experienced by paper‐based materials in 3D forming. Understanding the role played by the mechanical properties of paper and paperboard in the 3D forming process is key to improving performance. This paper presents experimental results obtained using three different forming devices designed to be used with paper‐based materials and links the formability data with specific mechanical properties of the paperboard samples. Paperboard properties that were found to correlate with formability were as follows: compressive strength and strain, tensile strain, paper‐to‐metal friction and out‐of‐plane stiffness. The requirements for formability are different for the fixed blank forming process and sliding blank forming process. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究

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,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.     

纳米纤维素增强淀粉食品包装材料的研究进展

目的 为了解决纯淀粉材料力学性能低、脆性大等缺点,探索纳米纤维素对淀粉膜材料的影响,为食品包装材料领域和替代传统石油基的高分子材料方向提供新的思路。方法 通过跟进国内外纳米纤维增强淀粉相关研究和应用进展,概括3种纳米纤维素的性能,介绍淀粉食品包装材料未来将面临的挑战和机遇,重点分析纳米纤维素对淀粉膜性能的影响。结论 纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶（CNC）和微晶纤维素（MCC）对淀粉进行增强后,淀粉复合材料的力学性能、阻隔性能和热学性能均得到改善,纳米纤维素增强淀粉食品包装材料在未来食品包装领域将得到扩展。     

盐雾试验对PE基真空包装材料阻隔性能的影响

目的获得盐雾环境下PE基包装材料阻隔性能的变化规律。方法考察盐雾试验前后4种PE基包装材料的氧气透过率、水蒸气透过率以及包装膜表面形貌变化情况。结果真空包装技术使聚乙烯包装膜、PE高阻隔包装膜和镀铝高阻隔包装膜等3种包装膜的氧气透过量和水蒸气透过量均有增加,而增强型高阻隔包装膜的氧气透过量和水蒸气透过量均有较大下降。结论 PE基高阻隔包装膜能适应于盐雾环境下装备器材的真空长效包装。     

用于包装防伪的稀土上转换发光材料

目的 从增强稀土离子发光的角度考察上转换发光调控及性能,综述稀土发光材料在光学防伪领域的应用,以期为上转换材料与包装材料的功能化研究提供参考。方法 检索近几年文献,介绍上转换发光纳米材料的发光机理、发光性能及调控、光学材料打印技术的研究进展。结果 稀土掺杂的上转换发光纳米材料表现出优异的发光性能,但随着粒径减小,纳米颗粒出现发光效率、量子产量低的问题。利用纳米颗粒表面钝化、表面等离子体耦合、与有机配体结合和外场调节等手段,可以使发光材料的发光效能显著增强。利用喷墨打印、丝网印刷、纳米压印光刻和气溶胶喷印等技术,可以使稀土掺杂的上转换发光纳米材料被打印成多样的防伪图案,在光学防伪、信息存储与标记等领域具有重大应用潜力,有望成为新型功能包装材料。结论 在光学材料合成技术、光学调控和打印技术的共同推动下,稀土掺杂上转换发光纳米材料因其特殊的光学特性,有望为功能化包装防伪技术作出贡献。