Microstructure and electric properties of Sip/Al composites for electronic packaging applications

Sip/1 199, Sip/4032 and Sip/4019 environment-friendly composites for electronic packaging applications with high volume fraction of Si particles were fabricated by squeeze-casting technology. Effects of microstructure, panicle volume fraction, panicle size, matrix alloy and heat treatment on the electrical properties of composites were discussed, and the electrical conductivity was calculated by theoretical models. It is shown that the Si/Al interfaces are clean and do not have interface reaction products. For the same matrix alloy, the electrical conductivity of composites decreases with increasing the reinforcement volume fraction. As for the same panicle content, the electrical conductivity of composites decreases with increasing the alloying element content of matrix. Panicle size has little effects on the electrical conductivity. Electrical conductivity of composites increases slightly after annealing treatment. The electrical conductivity of composites calculated by P.G model is consistent with the experimental results.     

环保型电子封装用Sip/Al复合材料性能研究

为研究电子封装用Sip/Al复合材料热物理及力学性能,利用挤压铸造方法制备了体积分数为65%的Sip/LD11(Al-12%Si)可回收环保型复合材料.采用TEM观察、膨胀仪、激光导热综合测试仪以及万能电子拉伸试验机等设备及技术对复合材料进行研究.结果表明:Sip/LD11复合材料组织致密,材料中未观察到孔洞和缺陷;20～50℃时复合材料的热膨胀系数为8.1×10-6/℃,并随着温度的升高而增加,退火处理能够降低复合材料的热膨胀系数;Sip/LD11复合材料铸造状态和热处理状态的热导率分别为132.9、160.1 W/m·℃,复合材料的弯曲强度和比模量较高;可以采用化学镀方法在复合材料表面涂覆Ni层,镀层结合强度良好,是一种优异的电子封装用复合材料.     

电子封装用SiC_p／Cu复合材料制备与性能

采用挤压铸造方法制备了体积分数为55％、不同颗粒粒径增强的电子封装用SiCp／Cu复合材料,并分析了颗粒尺寸和热处理状态对材料物理性能和力学性能的影响规律。显微组织观察表明SiC颗粒分布均匀,复合材料组织致密;随着SiC颗粒尺寸的减小,复合材料的平均线膨胀系数和热导率均降低;退火处理可以降低复合材料的热膨胀系数,同时提高材料的热导率。复合材料具有高的弯曲强度和弹性模量,退火处理后材料的弯曲强度降低,但弹性模量变化不大。     

Ti和Al反应的动力学分析

以Ti粉、纯Al和钛纤维为原料,采用压力浸渗法研制了Tif+Tip/Al复合材料,利用XRD和SEM测试分析了复合材料的相组成和显微组织,利用EDX测试分析了不同反应温度下纤维周围反应层中Al的浓度分布。计算了Ti和Al间的扩散系数,确定了扩散系数与温度和成分的变化规律,求出扩散激活能。结果表明,随着反应温度的升高,纤维周围的反应层厚度逐渐增大,各相的互扩散系数逐渐增大,各相的扩散激活能存在如下关系:Q_(Ti_3Al)〉Q_(TiAl_2)〉Q_(TiAl)〉Q_(TiAl_3)。     

一种环保型电子封装用复合材料

采用挤压铸造专利技术制备了体积分数为65%高纯Si的环保型Sip/Al-Si20复合材料。试验结果表明:复合材料的铸态组织均匀、致密,没有明显的颗粒团聚和偏聚,也不存在微小的孔洞和明显的缺陷;Sip/Al-Si20是一种轻质(密度为2.4g/cm3)、低膨胀系数(7.77×10-6℃-1)、高热导率[156.34W/(m·℃)]复合材料,电导率为4.08MS/m,具有较高的比模量和比强度;Sip/Al-Si20复合材料可以进行镀Ni和封装焊接。     

Microstrucmre and thermal properties of recyclable Sip/1199A1 composites

Recyclable Si_p/1199Al composites with high volume fraction of Si particles were fabricated by squeeze-casting method. The microstructure was observed and the thermal properties were tested and calculated by theoretical models. Si_p/1199Al composites are all dense and macroscopically homogeneous without any particle clustering. The interface of Si_p/1199Al is clean, smooth and free from any interfacial reaction products. Si_p/1199Al composites have high thermal diffusivity (65.083 mm²/s) and thermal conductivity (168.211 W/(m· °C)). The specific heat capacity of Si_p/1199Al composites at constant pressure increases while the thermal diffusivity and thermal conductivity decrease with increasing temperature. Annealing treatment could improve the thermal properties. The results of Maxwell model and P.G. model are higher than those of experiment.     

3D-Si/LG5复合材料微观组织及热物理性能研究

采用压力浸渗技术制备Sip/LG5复合材料并对其进行高温扩散处理。组织观察表明:复合材料增强体形貌经过高温扩散处理后由不规则的尖角形状转变为三维网络结构(3D)。对3D-Si/LG5复合材料界面的研究表明,与高温扩散处理前复合材料的界面相比,三维网络结构3D-Si/LG5复合材料的界面更光滑,界面结合程度也更好。三维网络结构3D-Si/LG5复合材料界面处及基体合金内部有Si析出,基体合金中存在着孪晶;三维网络结构3D-Si/LG5复合材料的平均线膨胀系数与高温扩散处理前相比,降低了10.5%;增强体三维网络化减少界面及基体中大量细小弥散的Si析出,使得三维网络3D-Si/LG5复合材料的热导率变化不大。     

Gr/6061Al复合材料表面镀覆金属黑变膜的研究

Gr/6061Al复合材料表面镀覆双层金属,再进行黑色钝化处理,可以获得耐蚀性能及光学性质良好的膜层.成膜工艺包括:前处理→化学镀Ni-P合金→电镀Zn→黑色钝化处理→封孔→吹干.对各步工艺影响因素进行考察,得出理想的黑色处理膜工艺.SEM测试及表面形貌观察确定此工艺获得的黑色钝化膜具有很好的光学性能,膜层总厚度约30μm左右,XRD测试认为Gr/6061Al复合材料表面镀覆黑变膜层成分主要含有Ag-Zn、CrO3、Ag3N等物质,钝化过程使镀锌层与钝化液中的Ag 化合成合金,黑变膜表面存在少量CrO3.耐蚀性测试结果认定Gr/Al复合材料表面镀覆双层黑色钝化耐蚀膜腐蚀速率减小到裸试样的1/8.     

RGO/Al复合材料界面性质第一性原理研究

本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 在广义梯度近似下, 分别建立了具有不同碳氧比的“铝/氧化石墨烯/铝(Al/GO/Al)”界面模型以及含缺陷“Al/GO/Al”三层界面模型。探讨了含氧官能团和单空位缺陷、双空位缺陷以及拓扑缺陷对还原氧化石墨烯增强铝基复合材料界面性质的影响。研究结果表明: 在“Al/GO/Al”界面模型中, 环氧基优于碳原子而与铝原子产生明显的电荷交互作用, 氧原子净电荷为-0.98 e, 铝原子净电荷为0.46 e, 环氧基有利于复合材料中还原氧化石墨烯与铝基体之间的界面结合。当缺陷存在时, 含缺陷的“Al/GO/Al”界面模型中缺陷处碳原子净电荷在-0.05 e至-0.38 e区间, 环氧基与碳原子之间存在较弱的相互作用, 与铝原子间相互作用明显较强。环氧基抑制了空位缺陷处碳原子与铝原子之间的反应, 可保护含空位还原氧化石墨烯中碳原子结构的完整性。本研究可为开发高性能Al/GO/Al基复合材料提供理论指导。     

Microstructure and Mechanical Properties of AlSiTiCrNiCu Particles Reinforced Al6061 Composites by SPS and HPS Process

Three groups of AlSiTiCrNiCu high entropy alloy (HEA) particles reinforced Al606l composites were fabricated by spark plasma sintering at 520 and 570 ℃ (S520,S570) and by hot-pressed sintering at 570 ℃(H570).The AlSiTiCrNiCu (AST) particles used as reinforcements were synthesized by mechanical alloying.The influences of the sintering process on the microstructure and mechanical properties of composites were investigated.The results showed that the AST particles had a near-equiatomic composition ...