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复合添加材料体系对陶瓷散堆填料热膨胀系数的影响

2023-5-10 17:54:25 浏览次数:

       对于此两种体系的陶瓷散堆填料而言,由图3可知,相同体积含量时,蹿123厂13狈;复合体系的热导率比厂滨翱锄厂13狈4复合体大,而且前者热导率随体积百分含量的变化比后者略快,这是因为础12翱。陶瓷颗粒本身热导率高于5102。当两种体系的体积百分含量达到60%补时,陶瓷散堆填料的热导率分别达到2.254奥(尘碍)、2.04奥(尘碍),近似为树脂基体的10倍。

       固体物质的热膨胀系数取决于原子间作用力的大小,聚合物链间力很小,结合很弱,所以热膨胀系数比较大,约在105K‘数量级。聚合物基陶瓷散堆填料的热膨胀系数与两相材料的线膨胀系数以及它们的体积百分含量有关,可以用式(1)表示c=。m(fm)y9,iof(1)这里为陶瓷散堆填料的线膨胀系数m为聚合物的线膨胀系数,of为填加剂材料的线膨胀系数,Vf为填加剂的体积百分数。由此式可知,低膨胀系数的填加剂体积含量越高,陶瓷散堆填料的热膨胀系数越小。对于环氧模塑料而言,要求其热膨胀系数接近硅芯片的热膨胀系数(约为3.5x10-6K4.1x10-6K-io,y,以免二者热膨胀系数差异过大产生应力,造成布线破坏。其应力近似可表示为=KEaOTiz,is(2)这里K是常数,E是封装材料的弹性模量,。是线膨胀系数,OT是Tg与常温的温度差。因此本体系就是加入了高填充量的、低膨胀系数的陶瓷粉末来达到此目的。两种体系陶瓷散堆填料的热膨胀系数随填料体积百分含量变化的曲线如图4所示。图4中,曲线各数据均是在20℃一150℃范围测得的平均线膨胀系数。由图知,陶瓷散堆填料的热膨胀系数随着填料体积含量的增加而减小,填料体积含量相同时,A1203,Si3N4复合体系的CTE要比Si02,Si3N4复合体系小,而且前者CTE下降的速率稍微比后者大些。两者在体积含量为65%时的CTE分别为14.93x10"6K"1,16.43x10-6K"1,与Baes]用A1N级配填充陶瓷散堆填料时获得的热膨胀系数值相差不多(65%A1N,CTE为14.5x10-6K"118.5x106Ku),该值接近与铜引线的热膨胀系数(17x10-6Kn)。由此看来,复合陶瓷颗粒复合填充树脂也可以有效地减小热膨胀系数。www.zbhdjx.cn

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