一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107043900A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201710095555.2(22)申请日2017.02.22(71)申请人东莞市佳乾新材料科技有限公司地址523000广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区创新科技园11号楼2楼(72)发明人王海燕(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连平(51)Int.Cl.C22C47/14(2006.01)C22C49/06(2006.01)C22C101/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其以石墨纤维与碳化硅纳米粉体作为复合增强相，以Al-W-Si合金作为基体，具体制备过程为：首先将石墨纤维碱化处理，然后将碱化的石墨纤维和碳化硅纳米粉体超声处理，然后加入粘结剂、润滑剂、增塑剂和水混合，最后加入Al-W-Si合金熔体，在1130℃下搅拌混合1-5h，冷却至室温，得到的物料装入模具内压制成型，然后压制后的坯体在100-270MPa、400-600℃下烧结0.5-3.5h，随炉冷却制得高导热低膨胀电子封装材料。该制备方法简单，成本低，制得的电子封装材料导热系数高、膨胀系数低，抗辐射性能好。CN107043900ACN107043900A权利要求书1/1页1.一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨纤维与5-10％氢氧化钠溶液搅拌混合3-6h，过滤，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到碱化的石墨纤维；(2)将碱化的石墨纤维、碳化硅纳米粉体和丙三醇混合，并在1000W的功率下超声2-10h，然后过滤，沉淀用去离子水洗涤2-3次，干燥研磨，得到碳化硅纳米粉体与石墨纤维的混合物；(3)将碳化硅纳米粉体与石墨纤维的混合物与粘结剂、润滑剂、增塑剂和水混合研磨均匀，得到混合物料A；(4)将Al-W-Si合金熔化成熔体，并加入步骤(3)得到的混合物料，在1130℃下搅拌混合1-5h，冷却至室温，得到混合物料B；将该物料装入模具内压制成型，然后压制后的坯体在100-270MPa、400-600℃下烧结0.5-3.5h，随炉冷却制得高导热低膨胀电子封装材料；其中，Al-W-Si合金中，W的质量分数为20-40％，Si的质量分数为10-60％，其余为Al。2.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石墨纤维的长径比为(50-80)：1。3.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石墨纤维与氢氧化钠溶液的用量比为(3-10)mg：100mL。4.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，碱化的石墨纤维、碳化硅纳米粉体的质量比为1：(1.5-4)。5.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述粘结剂为聚乙烯醇、甲基丙烯酸乙酯中的一种。6.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述润滑剂为硅油、蓖麻油中的一种。7.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述增塑剂为液体石蜡、聚乙二醇、甘油、棕榈油、桐油中的一种。8.如权利要求1所述的一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述粘结剂、润滑剂、增塑剂、水的添加量分别为碳化硅纳米粉体与石墨纤维的混合物重量的17％、3％、2.5％、36％。2CN107043900A说明书1/8页一种高导热低膨胀电子封装材料的制备方法技术领域：[0001]本发明涉及电子封装材料领域，具体的涉及一种高导热低低膨胀电子封装材料的制备方法。背景技术：[0002]电子封装材料是指用作基片、底板、外壳等来支撑和保护半导体芯片和电子电路等，同时又起到散热和/或导电的作用的一类材料的总称。其主要功能包括机械支撑、散热、信号传递以及元件保护等，目前，对电子封装材料的性能要求总体上有以下几点：具有良好的化学稳定性；良好的导热性能；适宜可调的热膨胀系数；比重轻；有较好的机械强度；便于加工；价格低廉；便于自动化生产等等。[0003]铝的热导率很高、密度低、易加工，但铝的线膨胀系数与Si(4.1×10-6/K)和GaAs(5.8×10-6/K)相差很大，器件工作时的热循环常会产生较大的应力，导致失效。可伐合金(Kovar合金)的热膨胀系数低(5.8×10-6/K)，与半导体硅和砷化稼的相近，所以也是一种传统的封装材料。但是，该材