電子封裝用金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀.pdf

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1、,第3卷第2期電子與封裝總第10期Vol3.襯仇220(]3年3月ELECTRONICS&PACKAGL呵G電子封裝用金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀‘2黃強顧明元.,1中國電子科技集團公司第58研究所江蘇無錫214035;2.上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國家重點實驗室,上海20030。摘要:微電子技術(shù)的飛速發(fā)展也同時推動了新型封裝材料的研究和開發(fā)本文綜述了電子封裝用,,,金屬基復(fù)合材料的研究和發(fā)展狀況并以Al/SiCp為重點分析對比了目前國內(nèi)外的差距提出了其未。來的發(fā)展趨勢及方向:;;p關(guān)鍵詞電子封裝金屬基復(fù)合材料AI/sic:.中圖

2、分類號TN30594文獻標識碼:AS恤tusandProsPeetsofMetalMatrixComPositesforEleetronieekagingPaHUANGgl,ng一yuZQianotJMian.naeet,,1ChiElronicsTeehnologyGrouPCo孕oration58ResearchInstitutexiJiangsuZ]4035Ch泣naNoWu..,a,,,2濘tateK已夕bofMMCsShnghaiJiaotongiversityShanghai200030China)加UnAbstr

3、act:TheraPiddevelopntof而croeleetronieteehnologyhasbeengiving11llPetustothedevelopntmemeofneweleeniePacgingmaterials.TheProgressofmematr1xe0InPositeseleeniePackagissumtrokatalfOrtroingmzedinsPaPer.StsandrossAI/SPinwdandChinaalsoreviewed.Tl1e-to一d毗面atuPgreoniCtheor1ar

4、euPatetrendsarediseussedandthefutureresearchdireetionsaresuggestod.yrds:EleetroniePackng;MetalmatrixeomPosite;AI/SICpKewoagi,,向發(fā)展二十世紀九十年代以來各種高密度封裝技,,術(shù)如芯片尺寸封裝(cSP)多芯片組件(MCM)1引言,及單極集成組件(5LIM)等的不斷涌現(xiàn)I2]進一步。。半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展日新月異自1958年第一塊半增大了系統(tǒng)單位體積的發(fā)熱率為滿足上述lC和封裝,,,導(dǎo)體集成電路問世以來到目前為止

5、IC芯片集成度技術(shù)的迅速發(fā)展一方面要求對封裝的結(jié)構(gòu)進行合理。,,rel1]芯片集成;的發(fā)展仍基本遵循著著名的Mo定律的設(shè)計同時為從根本上改進產(chǎn)品的性能全力,度的提高必然導(dǎo)致其發(fā)熱率的升高使得電路的工作研究和開發(fā)具有高熱導(dǎo)及良好綜合性能的新型封裝材料,。。溫度不斷上升從而導(dǎo)致元件失效率的增大與此同顯得尤為重要,,,時電子封裝也不斷向小型化輕量化和高性能的方熱膨脹系數(shù)(cTE)導(dǎo)熱系數(shù)(TC)和密度:一12一收稿日期20223、顧:第10期黃強明元電子封裝用金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀,而更有利于獲得具有低c的復(fù)合材料[5l;其次則表

6、是發(fā)展現(xiàn)代電子封裝材料所必須考慮的三大基本要素TE,,只有能夠充分兼顧這三項要求并具有合理的封裝工現(xiàn)為對基體與增強體界面結(jié)合狀況的影響如通過在。CuCu藝性能的材料才能適應(yīng)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢的要求中加人適量的Fe將明顯提高基體與作為增強體,,傳統(tǒng)的封裝材料很難同時兼顧對上述各種性能的要求的碳纖維的界面結(jié)合強度復(fù)合材料的C犯也因此得以。[6l而金屬基復(fù)合材料(MMC)則恰恰可以將金屬基體降低通過熱處理工藝同樣也會改變基體與增強體的,。ReveS和優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和增強體材料低膨脹系數(shù)的特性結(jié)合起界面結(jié)合狀況進而影響材料的熱性能,]

7、p來[3]獲得既具有良好的導(dǎo)熱性又可在相當廣的范圍內(nèi)Tumal等人[7,8研究了熱處理對Ti/siC和Tj/TiBZP熱性。,,。,Cp9與多種不同材料的CTE相匹配的復(fù)合材料因此自能的影響結(jié)果表明對WSI而言高溫處理(50,。,上世紀九十年代以來伴隨著各種高密度封裝技術(shù)的℃)將使材料TC值下降分析認為這是由于熱處,。,,出現(xiàn)電子封裝用MMC也同時得到了大力的發(fā)展理增大了界面反應(yīng)層的厚度從而界面熱阻增大導(dǎo)致。1992年4月在美國SANDIEGO舉行的TMS年會上對作熱性能惡化與T潞iCp相比廠ri汀iBZP在材料制備過,,為電

8、子封裝用MMc進行了廣泛的討沼4]一致認為封程的界面反應(yīng)較為輕微因此TiBZP的導(dǎo)熱性能在汀。,,裝材料是MMC未來發(fā)展的重要方向之一本文則綜熱處理的開始階段有所改善但時間過長也同樣對材。,述了近十余年來電子封裝用入林硬C的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及料的熱性能不利除以上討論的合金元素的