[국가R&D연구보고서]정책연구 신소재 99-06;반도체 패키징용 HEAT SINK 소재 기술 Development of Heat Sink Materials for Electronic Packaging Applications
보고서 정보
주관연구기관
한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2001-10
주관부처
과학기술부 Ministry of Science and Technology
등록번호
TRKO200500061001
DB 구축일자
2013-04-18
초록▼
Heat sink로서 요구되는 특성을 지닌 Cu 및 Al 기지 금속 복합재료를 제조하기 위해서 본연구에서는 분말야금공정, 용침법 및 용탕가압법을 사용하여, 제조공정을 연구하였다.Cu 복학재료를 제조하기 위한 분말야금 공정은 원료분말과 강화재 분말을 혼합한 후 소결, 고밀도화 공정을 거쳐 진밀도화된 판재를 제조하는 연구를 수행하였다. 이 때 사용된 강화재는 SiC, AlN, TiC 및 graphite 였다. 이와 함께 원료 분말 제조를 위해 가스 분사법, In- situ 반응법에 대한 연구도 수행하였다.Al기지 복합재료는 고부피분율
Heat sink로서 요구되는 특성을 지닌 Cu 및 Al 기지 금속 복합재료를 제조하기 위해서 본연구에서는 분말야금공정, 용침법 및 용탕가압법을 사용하여, 제조공정을 연구하였다.Cu 복학재료를 제조하기 위한 분말야금 공정은 원료분말과 강화재 분말을 혼합한 후 소결, 고밀도화 공정을 거쳐 진밀도화된 판재를 제조하는 연구를 수행하였다. 이 때 사용된 강화재는 SiC, AlN, TiC 및 graphite 였다. 이와 함께 원료 분말 제조를 위해 가스 분사법, In- situ 반응법에 대한 연구도 수행하였다.Al기지 복합재료는 고부피분율 예비성형체제도를 위한 연구와 제조된 예비성형체에 Al용탕을 합침시키는 공정에 대한 연구를 중점적으로 수행하여 heat sink 부품으로 응용가능성을 확인하였다. Cu-W복합재료는 W Skeleton을 제조한 후 Cu 용탕을 합침시켜 98% 이상의 높은 밀도를 가지는 소재를 개발하는 연구를 수행하였다. 한편 Cu Skeleton 제조를 위한 연구는 균일한 Cu skeleton을 제조하기 위한 연구와 열팽창율을 제어하기 위한 Fe- Ni합금(In Var)도금, 방열성 평가 등의 연구가 수행되었다.
Abstract▼
The fabrication processes for the high volume fraction preform and metal matrix composite were investigated in order to manufacture the Cu and Al metal matrix composites having the required properties for the materials of electronic packaging components. Cu matrix compoites containing SiC, AlN, TiC
The fabrication processes for the high volume fraction preform and metal matrix composite were investigated in order to manufacture the Cu and Al metal matrix composites having the required properties for the materials of electronic packaging components. Cu matrix compoites containing SiC, AlN, TiC and graphite as reinforcements were developed by using powder metallurgical process, The process consists of powder making, mixing, sintering and high density process such as cold rolling, hot compaction and extrusion. T he study to fabricate the raw materials was also conducted by gas atomization, in- situ reaction and electroless plating process. SiC particulate preform was fabricated by ball milling and pressing method to study Al- SiC composite. T he fabrication process of high volume fraction SiCp/Al MMCs ranged 50~70vol% was investigated by the fabrication variables such as melt temperature, perform preheat temperature, infiltration pressure, and so on in order to infiltrate Al melt into SiC particulate perform, the porous Cu plate was manufactured through the electroless and electrochemical plating technique and tested in terms of heat dissipation capability. In addition, the electrochemical coating of invar alloy,Fe/Ni, on the porous Cu plate has been performed to minimize a mismatch of thermal expansion between heat sink and silicon substrate. T he fabrication of Cu-W composite has been also studied by using the infiltration method to provide a heat sink material having low thermal expansion and high thermal conductivit.
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