The invention provides a high thermal conductivity electronic packaging composite material and a preparation method thereof. The composite material is composed of an insulating nanoparticle and a polymer, the volume ratio of the insulating nanoparticle to the polymer is 0.1 0.3. The insulating nanoparticle is a nano-copper particle coated with a silica insulating layer, the thickness of the silica insulating layer is 10 100 nm, and the nano-copper particle. The particle size is 50 500 nm. The preparation method includes preparing insulating nano-copper particles first, and then mixing the insulating nano-copper particles with polymers to prepare high thermal conductivity electronic packaging composite materials. The composite material provided by the invention can meet the requirements of thermal conductivity and fluidity of packaging and filling at the same time of packaging and insulation. The nanocomposite filling can significantly improve the heat dissipation performance of the device, reduce the thermal expansion coefficient, increase the glass transition temperature, and greatly increase the electromigration failure time.
【技术实现步骤摘要】
一种高导热电子封装复合材料及其制备方法
本专利技术涉及电子封装材料
,特别涉及一种高导热电子封装复合材料及其制备方法。
技术介绍
摩尔定律自1965年被戈登·摩尔提出以来,一直指导着世界半导体行业向更低成本、更高集成度以及更大经济效益的发展。随着微电子芯片制造的特征尺寸逐渐逼近物理极限,摩尔定律将不再适用。然而,这并不意味着进步的结束,不依赖特征尺寸缩减的多芯片三维集成封装具有缩短互连、集成度提高、附加更多新功能以及快速进入市场的优势,其处理速度、传输速率、存储容量等均提高103倍,体积降低至1/1000,三维集成将是‘后摩尔’时代的重要发展方向。通过微凸点倒装互连的多芯片三维集成器件在同一个空间进行更多更大的计算,在单芯片功率密度增加的同时,多芯片集成的热将随芯片堆叠而进一步叠加;微凸点尺寸的缩减、芯片间填充间隙的减小、芯片厚度的薄化等空间尺寸的改变导致大的热梯度,温度分布上也产生“热点”。现有多芯片间的填充材料不能有效地处理越来越多的热点,这些热量最终限制了它们的有效性、实施范围或整体可行性。芯片间填充材料将要释放更多的热能和应力,现在比以往任何时候都更需要新的材料来满足这些迫切的热管理挑战。氧化物或氮化物陶瓷等非金属材料的导热系数低很多,为了提高导热率需要尽可能提高填充料的添加量。中国专利CN201610377344.3公开了一种有机硅三元封装材料及其制备方法,实施例对制备得到的二氧化硅含量不同的封装材料进行导热系数分析,随着掺杂二氧化硅含量的提高整体导热系数逐渐提高。但是,添加量的增加必然导致封装材料流动性的下降。因此,有必要提供一种具有高导 ...
【技术保护点】
1.一种高导热电子封装复合材料,其特征在于,所述复合材料由绝缘纳米颗粒和聚合物组成,所述绝缘纳米颗粒与聚合物的体积比为0.1‑0.3;所述绝缘纳米颗粒为包覆有二氧化硅绝缘层的纳米铜颗粒,所述二氧化硅绝缘层的厚度为10‑100nm,所述纳米铜颗粒的粒径为50‑500nm。
【技术特征摘要】
1.一种高导热电子封装复合材料,其特征在于,所述复合材料由绝缘纳米颗粒和聚合物组成,所述绝缘纳米颗粒与聚合物的体积比为0.1-0.3;所述绝缘纳米颗粒为包覆有二氧化硅绝缘层的纳米铜颗粒,所述二氧化硅绝缘层的厚度为10-100nm,所述纳米铜颗粒的粒径为50-500nm。2.根据权利要求1所述高导热电子封装复合材料,其特征在于,所述聚合物包括环氧树脂、丙烯酸酯或酚醛树脂。3.一种高导热电子封装复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:向草酸铜溶液中加入聚乙烯聚吡咯烷酮和硼氢化钠,搅拌后得到混合物;其中,草酸铜、聚乙烯聚吡咯烷酮和硼氢化钠的摩尔比为2:(1.0-1.2):(1.2-1.4);步骤二:将步骤一所得混合物进行加热和过滤,得到滤渣A,清洗所得滤渣A,得到中间产物A;步骤三:将步骤二所得中间产物A溶解分散后得到混合溶液,向所得混合溶液中加入氨水和正硅酸乙酯,再进行搅拌和过滤,得到滤渣B,将所得滤渣B进行清洗和干燥处理,得到粉末B;步骤四:将步骤三所得粉末B在氩气和氢气的混合气体中进行烧结处理,得到绝缘...
【专利技术属性】
技术研发人员:李军辉,金忠,韩江,何虎,田青,陈卓,刘小鹤,刘湛,朱文辉,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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