[01634882]铝酸铈纳米棒电子封装材料

课题来源与背景：随着电子设备的小型化、多功能化及高性能化,对电子封装材料的性能提出了更高的要求,目前已有多项专利公开了无机非金属、金属及高分子电子封装材料。国家发明专利“一种Cu-TiNi复合材料的制备方法”（国家发明专利号：ZL200710192401.1）以铜板、钛镍合金为材料,通过在氢气气氛中于750-850 ℃、保温40-50 min经过热轧复合,750-840 ℃固溶处理2-4 h,160-360 MPa、400-500 ℃压应力时效处理10-20 h等过程制备出了Cu-TiNi复合电子封装材料。国家发明专利“金属硅粉末及其制造方法、球状二氧化硅粉末与树脂组合物”（国家发明专利号：ZL200810087986.5）公开了一种可以应用于电子封装材料的金属硅粉末、球状二氧化硅和树脂组合物。国家发明专利“封装材料和采用该封装材料形成的太阳能电池组件”（国家发明专利号：ZL200910128142.5）公开了一种由乙烯共聚物基质及少量无机氧化物颗粒构成的封装材料,乙烯共聚物选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物或者离子共聚物,无机氧化物颗粒选自二氧化钛、二氧化锆、氧化镁、氧化硅及氧化铝。现有封装材料中,传统的无机非金属、金属封装材料强度高、热膨胀系数小、耐老化性能好,但是难于加工、制备温度高,高分子封装材料的热膨胀系数大、耐老化性能差,而电子封装材料要求具有良好的综合性能,即热膨胀系数低、导热系数高、耐老化及耐腐蚀性能优良、易加工、绝缘性好等。单一的传统材料难以满足电子封装材料的性能要求。 技术原理及性能指标： 技术原理： 本成果按照质量比例称取铝酸铈纳米棒、聚乙二醇、聚丙乙烯、木质素磺酸钠、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-四氟乙烯共聚物,然后通过机械搅拌将原料混合均匀,并置于磨具中冲压成型,在100-150 ℃、保温24-72 h,自然冷却后得到了铝酸铈纳米棒电子封装材料。这种铝酸铈纳米棒电子封装材料具有耐老化及耐腐蚀性能优良、易加工、绝缘性好、热膨胀系数小、导热系数高等特点。 铝酸铈纳米棒电子封装材料的性能指标：（1）热膨胀系数（×10-6 K-1/室温）：6.7-7.2;（2）热导率（W·m-1·K-1/室温）：160-165。 技术的创造性与先进性：本成果在于提供铝酸铈纳米棒作为主要原料,引入聚乙二醇、聚丙乙烯、木质素磺酸钠、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-四氟乙烯共聚物等成分,得到具有热膨胀系数低、导热系数高、耐老化及耐腐蚀性能优良、绝缘性好、易加工及制备温度低的铝酸铈纳米棒电子封装材料。本成果获得了国家发明专利1项。 技术的成熟程度,适用范围和安全性：本成果成熟度高,采用的铝酸铈纳米棒具有稳定性好和无污染的特点,聚乙二醇、聚丙乙烯、木质素磺酸钠、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-四氟乙烯共聚物都是批量生产的原料,可以实现铝酸铈纳米棒电子封装材料的制备。铝酸铈纳米棒电子封装材料的制备温度为100-150 ℃,低于无机非金属、金属基封装材料的制备温度,制备过程简单,降低了能耗和成本。本成果提供的铝酸铈纳米棒电子封装材料具有耐老化及耐腐蚀性能优良、易加工、绝缘性好、热膨胀系数小、导热系数高等特点,在电子封装领域具有良好的应用前景。 应用情况及存在的问题：项目成果产品的性能已达到实际应用要求,市场前景广阔。但是由于缺乏生产资金支持,所以本成果还未有实际应用。 成果简介：本成果公开了一种铝酸铈纳米棒电子封装材料,铝酸铈纳米棒电子封装材料的质量百分比组成如下：铝酸铈纳米棒65-80%、聚乙二醇3-6%、聚丙乙烯3-6%、木质素磺酸钠0.05-0.5%、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3-8%、乙烯-四氟乙烯共聚物10-15%,铝酸铈纳米棒的直径为30-100 nm、长度为1-2 μm。本成果提供的铝酸铈纳米棒电子封装材料具有耐老化及耐腐蚀性能优良、易加工、绝缘性好、热膨胀系数小、导热系数高等特点,在电子封装领域具有良好的应用前景。