中國(guó)粉體網(wǎng)訊  隨著智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電子系統(tǒng)的封裝密度呈指數(shù)式增加；另一方面，大功率系統(tǒng)如大功率LED和IGBT等在工業(yè)和日常生活中變得不可或缺，這些應(yīng)用需求都對(duì)未來(lái)電子封裝技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)。

SiCp/Al散熱片，來(lái)源：鈞杰陶瓷

SiCp顆粒性能優(yōu)異，成本低廉，具有低密度（ρ=3.2g•cm^-3）、低熱膨脹系數(shù)（α=4.0×10^-6K^-1）、高楊氏模量（E=221GPa）等優(yōu)點(diǎn)，而且高純SiC的TC可達(dá)200W•m^-1•K^-1。Al作為基體材料，是強(qiáng)度的主要載體，具有高導(dǎo)熱（170W•m^-1K^-1~220W•m^-1K^-1）、低密度（2.7g•cm^-3）、價(jià)格低廉和易于加工等優(yōu)點(diǎn)。將SiC和Al制備成復(fù)合材料后，結(jié)合了兩者各自的優(yōu)點(diǎn)，能發(fā)揮出“1+1＞2”的綜合性能優(yōu)勢(shì)，如優(yōu)異的熱物理性能、力學(xué)性能、摩擦磨損性能等，在電子封裝、航空航天、核電等領(lǐng)域能獲得廣泛應(yīng)用。

從80年代開(kāi)始，國(guó)外對(duì)SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料的研究已經(jīng)從試驗(yàn)階段步入實(shí)用階段，首先在航空航天、光學(xué)、儀表等領(lǐng)域取得了實(shí)際應(yīng)用。在軍用方面，已經(jīng)有多種電子產(chǎn)品采用了這種材料，如混合電路（HIC）、多芯片組（MCM）的熱沉和超大功率模塊（IGBT）的封裝等，都獲得了不錯(cuò)的效果。美國(guó)F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)上的遙控自動(dòng)駕駛儀、發(fā)電單元、抬頭顯示器、電子計(jì)數(shù)測(cè)量陣列等關(guān)鍵電子系統(tǒng)上，替代包銅的鉬作為印刷電路板板芯，取得了減重70%的顯著效果。由于此種材料的導(dǎo)熱率高達(dá)180W/(m•K)，從而降低了電子模塊的工作溫度，減少了冷卻的需要，還被用于F-22戰(zhàn)斗機(jī)的電子元器件基座及外殼等熱控結(jié)構(gòu)。此外，SiCp/Al復(fù)合材料還可以代替W/Cu合金應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)的微波功率管封裝底。在民用方面，美國(guó)CPS公司采用壓力熔滲法生產(chǎn)的SiCp/Al電子封裝產(chǎn)品如封裝外殼、大功率IGBT基板和高亮度LED基板等，已大量投入市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)也已有公司采用無(wú)壓滲透工藝生產(chǎn)出3mm×3mm×0.5mm~150mm×150mm×10mm的SiCp/Al系列基板材料。

雖然SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料具有良好的綜合性能，原料來(lái)源廣泛，價(jià)格較低，但由于SiC與Al之間的潤(rùn)濕性較差，SiCp/Al復(fù)合材料的制備工藝成為應(yīng)用瓶頸。因此目前還主要用于軍工領(lǐng)域，而降低制造成本是研究和開(kāi)發(fā)SiCp/Al復(fù)合材料面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。

在此背景下，中國(guó)粉體網(wǎng)將于2023年3月9-10日在江西萍鄉(xiāng)舉辦“2022第五屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，我們邀請(qǐng)到湖南大學(xué)肖漢寧教授將作題為《碳化硅/鋁復(fù)合材料的制備及其在電子封裝中的應(yīng)用》的報(bào)告。屆時(shí)，肖漢寧教授將對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料及其在電子封裝中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，并對(duì)其關(guān)鍵制備技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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