新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究

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芯片计算能力受近年来
,世界各国都开始致力于新型电子封装复合材料的

到封装材料的限制
,其影响已和芯片同等重要
[1, 2]。电子封装研究与开发
,期望新的材料能够满足现代理想封装的多种要求。
材料作为一种底座电子元件
,用于承载电子元器件及其相互联硅基铝金属复合材料成为一种有广阔应用前景的电子封装材
线
,因此封装材料必须和置于其上的元器件在电学性质、物理性料
,特别是在航空航天、空间技术和便携式电子器件等高技术领
质、化学性质方面保持良好的匹配
[3,4] :良好的导热性能
;较低域。欧盟成立了由
BRITE/ EURAM研究方案
(B E25095293)领
的热膨胀系数
,即与
Si和
GaAs相匹配
;高频特性良好
,即低的导的协作项目
,致力于研制这种轻质、低膨胀的硅基铝金属复合
介电常数和低的介质损耗
;强度和刚度高
,即对芯片起到支撑和材料
[7 ,9]。日本住友电器公司用传统的粉末冶金方法生产的
Si2
保护的作用
;良好的加工成型和焊接性能
;密度小
,以减轻器件60wt %Al材料
CMSHA240已经实现商品化
,但其综合性能指

-

的重量
;化学性质稳定。标不很理想
(CTE:15. 4 ×10 6/ K;TC:138 W/ (m ·K) ;密度
:
传统的可伐、钼铜等电子封装材料已经越来越难以适应现2.53 g/cm3) [8]。美国最近采用喷射沉积和液体金属熔渗等方
代先进微波和集成电路技术的高速发展对封装的各项要法制备了铝含量为
30 %~70 % (wt)的硅基铝金属电子封装复


 3北京矿冶研究总院科研基金资助项目
( YG22005232) ;国防科工委民口配套项目
(M KPT2042107)
 林锋
:男
,1978年生
,工程师
,硕士
,主要从事功能涂层、薄膜及新型电子封装材料的研究工作 
Tel :010288399168 E2mail : mse_
lin @yahoo. com. cn



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·108·
材料导报    
2006年
3月第
20卷第
3期
合材料
,密度可达
2. 5g/ cm3左右
,并且具有良好的使用性能和
加工成型性能
[9]。此外
,德国和俄罗斯也有类似报道。目前
,技
术最成熟的是英国的
Osprey公司。根据
Jacobson等的报道
,
Osprey公司用喷射沉积加热等静压方法制备了内部组织结构
均匀、性能优良、硅含量高达
70wt %的硅基铝金属电子封装材

,并成功地用于航天微波电路
[10 ]。Osprey公司这一典型应
用的
E7硅基铝金属复合材料
,硅含



70wt %,CTE 7. 4 ×


-

10 6/ K,TC 120 W/ (m ·K) ,密度
2.4 g/cm3。国内相关方面
研究尚属罕见
,目前主要是中南大学材料科学与工程学院、北京
有色金属研究院进行了相关的实验和研究工

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