液体結合分離技術による機能的に段階的なダイヤモンド/AL複合材料の製造

大型マイクロエレクトロニックデバイスチップの密閉包装に必要な材料である電子パッケージシェルは、均一なブロックの機械的処理によって作成されます。ただし、パフォーマンスによるシェルのさまざまな位置でのプロパティの品種要件は解決されていません。独立して開発された液体結合分離技術が適用され、ダイヤモンド粒子の分布を備えたダイヤモンド/AL複合材料を製造します。ダイヤモンドの含有量は、チップを収容するシェルの底から、カバープレートで溶接されたシェル壁の上部まで勾配に沿って減少します。シェルの底には、169 W/MKの熱伝導率（TC）、11.0×10-6/kの熱膨張係数（CTE）、88 MPaの曲げ強度、48 vol。％のダイヤモンド含有量があります。シェルの上部には、108 W/mk W/mk、19.3×10-6/kのCTE、175 MPaの曲げ強度、15 vol。パッケージングコンポーネントの熱安定性を改善するのに役立ちます。さらに、界面特性も調査されています。この作業は、ネットの形状に近い形成によるパッケージングシェルの準備に対する有望なアプローチを提供します。

The electronic packaging shell, the necessary material for hermetic packaging of large microelectronic device chips, is made by mechanical processing of a uniform block. However, the property variety requirements at different positions of the shell due to the performance have not been solved. An independently developed liquid-solid separation technology is applied to fabricate the diamond/Al composites with a graded distribution of diamond particles. The diamond content decreases along a gradient from the bottom of the shell, which houses the chips, to the top of the shell wall, which is welded with the cover plate. The bottom of the shell has a thermal conductivity (TC) of 169 W/mK, coefficient of thermal expansion (CTE) of 11.0 × 10-6/K, bending strength of 88 MPa, and diamond content of 48 vol.%. The top of the shell has a TC of 108 W/mK, CTE of 19.3 × 10-6/K, bending strength of 175 MPa, and diamond content of 15 vol.%, which solves the special requirements of different parts of the shell and helps to improve the thermal stability of packaging components. Moreover, the interfacial characteristics are also investigated. This work provides a promising approach for the preparation of packaging shells by near-net shape forming.