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    Title: 電子構裝用金屬基複合材料之研究;PProcessing and Properties of Metal Matrix Composites for Electronic Peackaging Applications
    Authors: 簡建偉;Chien-Wei Chien
    Contributors: 機械工程研究所
    Keywords: 金屬基複合材料;電子構裝;Metal Matrix Composites;Electronic Package
    Date: 2003-06-16
    Issue Date: 2009-09-21 11:32:18 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 摘要 本論文利用粉末冶金法,製作一系列之金屬基複合材料,研究其製程、微結構,及性質。論文主要分為三大部分,第一部分為熱壓法(Hot Press) 製作高Sip體積分率之Al/Sip複合材料之研究,第二部分為Si預形體(Si Preform)之製作及擠壓浸透法(Squeeze Infiltration)製作高Sip體積分率Al/Sip複合材料之研究,第三部分則為無壓浸透法( Pressureless Infiltration)製作W-15wt.%Cu 複合材料之研究。 第一部分研究以400及550MPa 之熱壓壓力製作矽體積分率75%~85% 之鋁基複合材料。探討燒結溫度、矽顆粒尺寸,及體積分率對於複合材料性質之影響。實驗結果顯示,以液相燒結法(620℃)製作試片,可達到較高之緻密度、熱傳導性及較佳之抗彎強度。隨著矽顆粒體積分率之增高,複合材料之熱膨脹係數、熱傳導率,及抗彎強度會隨之降低。而在相同之Si體積分率下,較細小之Si顆粒可降低熱膨脹係數並有效提升複合材料之抗彎強度。 第二部分之研究係以擠壓浸透法製作高Sip體積分率之Al/Sip複合材料;除了探討冷壓壓力對Sip預型體體積分率之影響外,並以物理量測與機械測試等方法,評估Si顆粒尺寸與體積分率對於高Sip體積分率Al/Sip複合材料性質之影響。以40~130MPa之冷壓壓力搭配不同之Si顆粒尺寸,經1000℃,7個小時之燒結,可製作體積分率約60-70%之Sip預型體。而以500℃之模具預熱溫度,搭配750℃之Al合金溶湯以及75MPa之擠壓浸透壓力,可製作緻密度極高之Al/Sip複合材料。經測試,複合材料之各項性質皆隨著Sip體積分率增高而降低;而當Sip體積分率相近時,複合材料之緻密度、熱膨脹係數,以及熱傳導率等性質皆隨著Si顆粒增大而升高,至於抗彎強度,則呈現相反之趨勢。實驗結果顯示,高Sip體積分率之Al/Sip複合材料,兼具低密度、低熱膨脹係數、高熱傳導率,以及適當之抗彎強度,頗具應用於電子構裝領域之潛力。 第三部分則以無壓浸透法(Pressureless Infiltration),將三種不同粒徑(1μm, 3μm, 21μm)之鎢粉末,在400-550MPa下成型後,於不同燒結溫度下,製作鎢骨架以及W-15wt%Cu複合材料。藉由顯微結構、物理性質、機械性質及抗電弧沖蝕能力的探討,評估鎢顆粒大小對W-15wt%Cu複合材料性質之影響。實驗結果得知,W/Cu複合材料之熱膨脹係數與熱傳導率皆隨著鎢粉顆粒增大而逐漸升高,而電阻係數及鎢骨架之抗彎強度,則隨著鎢顆粒尺寸增大而降低。經定距單弧沖蝕試驗,細鎢顆粒之W/Cu複合材料,其鎢骨架仍完整,而粗鎢顆粒之W/Cu複合材料的鎢顆粒有被沖蝕剝離現象,且經沖蝕後,粗鎢顆粒之W/Cu複合材料的表面粗度遠大於細鎢顆粒之W/Cu複合材料。
    Appears in Collections:[機械工程研究所] 博碩士論文

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