一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法_2

文档序号:8237304阅读:来源:国知局
] (4)本发明方法工艺简单、生产效率高、成本低、过程可控性和重复性好、能批量化 生产。
[0015] (5)相比于现有技术,例如CN1345983A,产品的性能不仅没有损失,而且更好,性 能更优异,具体可参见数据表1。
[0016] 经过发明人创新性地用硅铝合金粉,通过快速注射成型法制得的硅铝合金电子封 装复合材料,该方法不用添加任何其他的第三种粉体,而且得到的产品性能优异,结构复杂 多样,同时避免了后序的机加工过程和节约了原材料,经过发明人反复试验即所得的复合 材料具有以下表1性能上的特点,具有本领域技术人员预料不到的技术效果。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例1中所得硅铝合金粉的电镜图;
[0018]图2是本发明实施例2中所得硅铝合金粉的电镜图;
[0019]图3是本发明实施例3中所得硅铝合金电子封装复合材料的横截面的电镜图。
【具体实施方式】
[0020] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,但此处所描述的优选实施仅用于 说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021] 实施例1
[0022] 一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法,步骤以下:将重量比为 60%的硅粉和40%的铝粉均匀混合制成粒度为50ym的硅铝合金粉,如图1 ;将硅铝合金粉 与一定量的粘结剂在密炼机上190°C温度下混炼2h后得到混合均匀的喂料;喂料经过粉碎 后在注射机于180°C温度,llOMPa压力,经过25s时间快速注射成型,得到相应结构的坯体; 将坯体进行热脱除粘结剂后,在650°C温度,升温速率为300°C/h,真空条件下进行烧结,保 温时间为5h,得到相对密度为97%的硅铝合金电子封装复合材料。
[0023] 实施例2
[0024] 一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法,步骤以下:将重量比为 10%的硅粉和90%的铝粉均匀混合后制成粒度为5ym的硅铝合金粉,如图2 ;将硅铝合金 粉与一定量的粘结剂在密炼机上140°C温度下混炼0. 5h后得到混合均匀的喂料;喂料经过 粉碎后在注射机于155°C温度,60MPa压力,经过2s时间快速注射成型,得到相应结构的坯 体;将坯体进行热脱除粘结剂后,在550°C温度,升温速率为120°C/h,真空条件下进行烧 结,保温时间为lh,得到相对密度为98%的硅铝合金电子封装复合材料。
[0025] 实施例3
[0026] 一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法,步骤以下:将重量比为 40 %的硅粉和60 %的铝粉制成粒度为25ym硅铝合金粉;将硅铝合金粉与一定量的粘结 剂在密炼机上175°C温度下混炼lh后得到混合均匀的喂料;喂料经过粉碎后在注射机于 173°C温度,90MPa压力,经过5s时间快速注射成型,得到相应结构的坯体;将坯体进行热脱 除粘结剂后,在580°C温度,升温速率为200°C/h,真空条件下进行烧结,保温时间为3h,得 到相对密度为99%的硅铝合金电子封装复合材料,如图3。
[0027] 上述实施例1-3的结构显示于图1-3中,且对于其产品结构、原料、加工方法、相对 密度和抗拉强度和弹性模量等列于表1中,与现有技术相比,本发明取得了预料不到的技 术效果。
[0028] 表1本发明复合材料的性能
[0029]
【主权项】
1. 一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法,其特征在于:硅铝合金电子 封装材料采用快速注射成型法制备,具体工艺为:将重量比为10%?60%的硅粉和40%? 90%的铝粉制成硅铝合金粉;将硅铝合金粉与一定量的粘结剂在密炼机上100?230°C温 度下混炼0. 5?4h后得到混合均匀的喂料;所述喂料经过粉碎后在注射机于90?220°C 温度,40?120MPa压力,经过1?30s时间快速注射成型,得到相应结构的坯体;将所述坯 体进行热脱除粘结剂后,在500?650°C温度,升温速率为120?300°C /h,真空条件下进行 烧结,保温时间为1?5h,得到相对密度为97%?99%的所述硅铝合金电子封装材料。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的硅铝合金粉的粒径为5?50 μ m。
3. 根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于:所述硅铝合金电子封装材料的 热膨胀系数为6?12Χ10_7Κ,热传导率为110?150W/mK,抗拉强度为120?165MPa,弹 性模量为70?112GPa。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述硅铝合金电子封装材料的热膨胀系 数为8 X 10_6/K,热传导率为120W/mK,抗拉强度为150MPa,弹性模量为80GPa。
5. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述硅铝合金电子封装材料的热膨胀系 数为10X10_6/K,热传导率为140W/mK,抗拉强度为155MPa,弹性模量为lOOGPa。
6. 根据权利要求1-2任一项所述的方法制备的硅铝合金电子封装材料,其特征在于: 所述硅铝合金电子封装材料的热膨胀系数为6?12Χ10_ 6/Κ,热传导率为110?150W/mK, 抗拉强度为120?165MPa,弹性模量为70?112GPa。
7. 根据权利要求6所述的硅铝合金电子封装材料的应用,其特征在于:所述材料用于 航空航天、电子、计算机或通信领域的微电子线路和微波线路的封装。
8. 根据权利要求6所述的硅铝合金电子封装材料的应用,其特征在于:所述材料用于 集成电路的电子封装。
【专利摘要】本发明涉及一种快速注射成型制备硅铝合金电子封装材料的方法,按重量百分比计,该合金成分Si为10%~60%,Al为余量。按合金成分配料,将配好的硅铝合金粉与粘结剂按一定配比在密炼机中混炼得到均匀的复合喂料,接着将喂料进行注射成型成为坯体,坯体再经过脱粘结剂和烧结,获得相对密度大于99%的硅铝合金电子封装材料。发明的硅铝合金材料的合金成分均匀、显微组织均匀和致密,且可制得热膨胀系数连续可调,其变化范围为6~12×10-6/K,热传导率变化范围110~150W/mK,比重为1.7~2.6g/cm3,结构复杂多样的硅铝合金电子封装材料,避免了车铣刨磨等繁琐的机械加工工序,并具有生产效率高、工艺简单,低成,产品性能优异等优势。
【IPC分类】B22F3-22
【公开号】CN104550975
【申请号】CN201510054970
【发明人】田秀梅, 陈金梅, 冯春祥, 白海龙
【申请人】苏州赛菲集团有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月30日
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