[发明专利]一种电子封装用硅铝合金的制备方法

摘要

本发明涉及一种电子封装用硅铝合金的制备方法，具体是指一种电子封装用高致密度、高热导率、低热膨胀系数的硅铝合金材料的制备方法，属于封装材料技术领域。该方法是以硅粉和铝粉为原料，原料粉末经过混合球磨预处理后装粉入包套，然后真空热除气，在热等静压机中压制成形，随后进行机械加工制成成品。本发明制备的硅铝合金具有以下优点合金成分比例范围宽，Si含量为10～95wt％，Al为余量；致密度高，相对密度达到99.5％以上、热导率为100～180W/mK，热膨胀系数为5～15×10‑6/K，能够满足航空航天、微电子行业电子封装的要求。

主权项

一种电子封装用硅铝合金的制备方法，其特征在于步骤为：(1)对硅粉和铝粉的混合粉末进行预处理；(2)将步骤(1)中经过预处理后的混合粉末装入包套中；(3)将步骤(2)装有混合粉末的包套进行真空热除气；(4)将步骤(3)真空热除气后的包套进行热等静压致密化处理，得到压制成形产品；(5)将步骤(4)压制成形产品进行机械加工制成成品；所述的步骤(1)中，预处理过程为：将硅粉和铝粉按照比例进行混合球磨，具体工艺为球磨时间4～12h，球磨转速100～200r/min，球料比为5:1～15:1；所述的步骤(1)中，所述的硅粉的粒度为‑325目，Al粉粒度‑400目；所述的步骤(1)中，混合粉末中硅粉的质量含量为70％‑90％；所述的步骤(2)中，所述的包套的材料为20#碳钢包套；所述的步骤(2)中，所述的包套硅的结构采用折弯两拼结构，该结构为一带有两个凸面的六面体，六面体的四个侧面由两个成“Z”字形且一体成型的板材拼接而成，两个“Z”字形板材分别记为A板材和B板材；A板材包括一个长的横面、一个短的横面和一个竖面，所述的长的横面与竖面垂直，所述的短的横面与竖面垂直；B板材包括一个长的横面、一个短的横面和一个竖面，所述的长的横面与竖面垂直，所述的短的横面与竖面垂直，A板材的长的横面构成六面体的一个侧面a，B板材的长的横面构成六面体的一个侧面b，A板材的竖面为六面体的一个侧面c，B板材的竖面为六面体的一个侧面d，A板材的长的横面与B板材短的横面形成六面体的一个凸面m，A板材的短的横面与B板材长的横面形成六面体的另一个凸面n；六面体的上表面由上端盖组成，六面体的下表面由下端盖组成；A板材的长的横面与B板材短的横面进行焊接连接，A板材的短的横面与B板材长的横面进行焊接连接，上表面以及下表面与侧面通过焊接连接；所述折弯两拼结构包套的制备方法为：首先将所述包套材质的板料折弯两次制成包套主体，然后将两个包套主体进行拼接，将拼接后的包套主体沿短的折弯处焊接形成一个方形整体结构，最后将上端盖和下端盖与包套主体形成的方形整体结构焊接在一起制成所述包套；所述的步骤(3)中，所述的真空热除气的工艺为最终除气温度300～600℃，最终真空度大于1×10‑3Pa，在此基础上保温30～300min；所述的步骤(4)中，所述的热等静压致密化处理工艺为压制温度400～1100℃，压制压力80～150MPa，保温时间1～5h。