초록 ▼

전자패키징용 부품소재로서 요구되는 특성을 지닌 SiCp/Al 금속복합재료를 제조하기 위하여 본 연구에서는 가압함침법 공정을 연구하였으며 특히 가압함칩법으로 금속복합재료를 제조하는 데 필수적인 예비성형체의 제조는 진공압추출법과 볼밀링가압법으로 수행하였다. SiC 분말을 사용하여 예비성형체를 혼합조건, 건조조건, 소성조건변수에 따라 제조공정변수를 연구하였으며, 또한 제조된 SiC 분말 예비성형체에 Al용탕을 용탕온도, 가압력 공정변수에 따라 가압함침하여 강화재 부피분율50∼76%의 SiCp/Al 금속복합재료를 제조하였다. 제조된 SiC

전자패키징용 부품소재로서 요구되는 특성을 지닌 SiCp/Al 금속복합재료를 제조하기 위하여 본 연구에서는 가압함침법 공정을 연구하였으며 특히 가압함칩법으로 금속복합재료를 제조하는 데 필수적인 예비성형체의 제조는 진공압추출법과 볼밀링가압법으로 수행하였다. SiC 분말을 사용하여 예비성형체를 혼합조건, 건조조건, 소성조건변수에 따라 제조공정변수를 연구하였으며, 또한 제조된 SiC 분말 예비성형체에 Al용탕을 용탕온도, 가압력 공정변수에 따라 가압함침하여 강화재 부피분율50∼76%의 SiCp/Al 금속복합재료를 제조하였다. 제조된 SiCp/Al 금속복합재료의 미세조직을 분석하였고 열적특성을 평가하였으며, 이로부터 고부피분율 복합재료의 열적특성을 예측할 수 있는 이론적 모델링을 연구하였다. 본 연구의 범위는 열팽창계수가 8ppm/K 이하이며, 열전도도가 130W/mK 이상인 고밀도 전자패키징용 SiCp/Al 금속복합재료의 제조공정을 연구하였으며 제조된 금속복합재료의 열적특성을 평가 해석하였고 고부피분율 금속복합재료의 열적특성을 예측할 수 있는 모델을 연구하였다. 본 연구는 스위스측 EPFL의 A. Mortensen 연구팀과 국제공동연구로 수행되었으며 고부피분율 SiCp/Al 금속복합재료의 제조공정과 특성평가 및 해석에 관한 내용을 한국측 KAIST와 스위스측 EPFL이 연구내용을 서로 분담하여 공동으로 연구하였다

Abstract ▼

In order to fabricate the SiCp/Al MMCs for the electronic packaging applications, the pressure infiltration casting process was used in this study. Prior to the pressure infiltration casting process, the fabrication process of SiC particulate preforms should be established by the vacuum assisted ext

In order to fabricate the SiCp/Al MMCs for the electronic packaging applications, the pressure infiltration casting process was used in this study. Prior to the pressure infiltration casting process, the fabrication process of SiC particulate preforms should be established by the vacuum assisted extraction method and ball milling and pressing method, respectively. The preform fabrication process was investigated using SiC particles according to fabrication variables such as mixing, drying, and calcination process. And also, the pressure infiltration casting process was done by infiltrating Al melt into SiC particulate preform according to fabrication variables such as melt temperature and infiltration pressure. This investigates 50∼76vo1% SiCp/Al MMCs could be successfully fabricated. Then, the analysis on microstructures, thermophysical properties and theoretical modelling of 50∼76vo1% SiCp/Al MMCs was followed. Finally, the microwave housing for electronic packaging applications was fabricated. Therefore, the range of this study involves fabrication process, thermophysical properties, theoretical modelling and fabrication of electronic packaging components using SiCp/Al MMCs having thermal expansion coefficient under 8ppm/K, and thermal conductivity over 130w/mK. And also, A. Mortensen team of EPFL in Switzerland carried out the study on mechanical properties of SiCp/Al MMCs

목차 Contents

• 제 1 장. 서 론...13
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...21
• 1. 국내외의 전자패키징용 금속복합재료의 개발현황...21
• 2. 전자패키징용 금속복합재료의 응용현황...26
• 3. 전자패키징용 금속복합재료의 제조공정...32
• 4. 금속복합재료의 열적 특성평가 및 모델링...36
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...48
• 1. 실험방법...48
• 1-1. 금속복합재료의 제조공정...48
• 1-2. 열적특성평가 및 미세조직 분석...52
• 1-3. 열적특성 모델링...53
• 2. 연구결과 및 고찰...54
• 2-1. 고부피분율 SiC 예비성형체의 제조공정 및 특성평가...54
• 2-1-1. 진공압추출법에 의한 고부피분율 예비성형체의 제조 및 특성평가...54
• 2-1-2. 볼밀링가압법에 의한 고부피분율 예비성형체의 제조 및 특성평가...65
• 2-2. 고부피분율 SiCp/Al 금속복합재료의 제조공정 및 특성평가...74
• 2-3. 고부피분율 SiCp/Al 금속복합재료의 기계적특성평가...88
• 2-4. 고부피분율 금속복합재료의 열적특성 모델링 연구...91
• 3. 결론...102
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...103
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...104
• 제 6 장. 참고문헌...105