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第三代半导体互连材料与低温烧结纳米铜材的研究进展
被引量:
3
1
作者
柯鑫
谢炳卿
+5 位作者
王忠
张敬国
王建伟
李占荣
贺会军
汪礼敏
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期17-31,共15页
半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心,随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要,以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩...
半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心,随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要,以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩大,导致摩尔定律正逐渐达到极限,先进封装互连将成为半导体行业关注的焦点。第三代半导体封装互连材料有高温焊料、瞬态液相键合材料、导电胶、低温烧结纳米Ag/Cu等几个发展方向,其中纳米Cu因其优异的导电导热性、低温烧结特性和良好的可加工性成为一种封装互连的新型方案,具有低成本、高可靠性和可扩展性,近年来从材料研究向产业链终端应用贯通的趋势非常明显。本文首先介绍了半导体材料的发展概况并总结了第三代半导体封装互连材料类别;然后结合近期研究成果进一步围绕纳米Cu低温烧结在封装互连等电子领域中的应用进行重点阐述,主要包括纳米铜粉的粒度、形貌、表面处理和烧结工艺对纳米铜烧结体导电性能和剪切性能的影响;最后总结了目前纳米铜在应用转化中面临的困境和亟待解决的难点,并展望了未来的发展方向,以期为低温烧结纳米铜领域的研究提供参考。
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关键词
半导体
封装互连
低温烧结
纳米铜
综述
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职称材料
谐波减速器用粉末冶金刚轮材料的摩擦磨损性能研究
2
作者
王蕊
王林山
+2 位作者
石韬
周超
汪礼敏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第13期184-190,共7页
谐波减速器具有传动平稳、传动精度和传动效率高、传动比范围大、承载能力高、结构简单、体积小、质量轻等优点,被广泛应用于航空航天、工业机器人、精密医疗等领域。目前,国内外谐波减速器刚轮材料多采用球墨铸铁和合金钢,刚轮制造多...
谐波减速器具有传动平稳、传动精度和传动效率高、传动比范围大、承载能力高、结构简单、体积小、质量轻等优点,被广泛应用于航空航天、工业机器人、精密医疗等领域。目前,国内外谐波减速器刚轮材料多采用球墨铸铁和合金钢,刚轮制造多采用慢走丝、滚齿或插齿工艺,效率低,成本高,而采用粉末冶金法制备的材料尚未在谐波齿轮中应用。鉴于此,本工作将铁基Fe-Ni-Mo-Cu-C粉末冶金材料用于谐波减速器刚轮的制备,采用面摩擦磨损试验机对材料的摩擦磨损性能进行研究。白光干涉形貌、光学显微镜、扫描电镜和500 h台架实验的测试结果表明,粉末冶金法制备的Fe-Ni-Mo-Cu-1.0C材料具有优异的摩擦磨损性能,能够满足谐波减速器刚轮的使用要求。
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关键词
谐波减速器
粉末冶金刚轮材料
白光干涉
载荷
摩擦磨损性能
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职称材料
粉末冶金多孔铝的研究进展
被引量:
4
3
作者
张爵灵
王林山
+2 位作者
郑逢时
胡强
汪礼敏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第12期126-133,共8页
粉末冶金多孔铝材料具有质轻、耐腐蚀、孔隙均匀可控、比表面积大、近净成形等优点,可用于含油轴承、过滤器、热管毛细芯、铝空气电池电极、金属电极集流体、吸能材料、催化剂载体等产品,在航空航天、电子、新能源等领域具有很大的应用...
粉末冶金多孔铝材料具有质轻、耐腐蚀、孔隙均匀可控、比表面积大、近净成形等优点,可用于含油轴承、过滤器、热管毛细芯、铝空气电池电极、金属电极集流体、吸能材料、催化剂载体等产品,在航空航天、电子、新能源等领域具有很大的应用潜力。由于铝活性较高,铝粉表面极易形成一层致密的氧化膜,阻碍烧结扩散的进行,严重影响粉末冶金多孔铝的性能。本文综述了烧结助剂和烧结工艺对粉末冶金多孔铝表面氧化膜破除机理的研究现状,重点介绍了压制烧结、松装烧结、放电等离子体烧结、浆料涂覆烧结法和非水基凝胶注模成形法等五种制备方法,探讨了粉末冶金多孔铝的研究方向,并对其发展趋势进行了展望,以期为粉末冶金多孔铝的发展提供借鉴。
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关键词
多孔铝
粉末冶金
烧结助剂
烧结工艺
孔隙率
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职称材料
电力电子器件用液冷针翅散热器的研究进展
4
作者
田小飞
王林山
+2 位作者
梁雪冰
郑逢时
胡强
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期64-74,共11页
随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足...
随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足高热流密度的散热需求,目前主要采用液体冷却散热器,其中液冷针翅散热器是最常用的高效散热器。本文介绍了液冷针翅散热器的结构、液体工质、材料和制造等方面的研究进展,重点分析了液冷针翅散热器的流体通道结构、针翅结构对流动和传热性能的影响,并给出了液冷针翅散热器的发展建议。
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关键词
电力电子器件
液冷
散热器
针翅结构
传热性能
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职称材料
铝基TiC–TiB2自蔓延高温合成复合涂层的组织性能研究
被引量:
2
5
作者
尤力
杨芳
+3 位作者
石韬
秦乾
隋延力
郭志猛
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期428-433,443,共7页
以Ti粉、石墨粉、B4C粉、聚四氟乙烯粉(polytetrafluoroethylene,PTFE)为原料,采用反应熔覆技术,结合自蔓延高温合成与真空消失模鋳造法,在ZL205A铝合金表面制备出TiC-TiB2复合涂层,研究了固溶温度对基体和TiC-TiB2涂层显微组织、硬度...
以Ti粉、石墨粉、B4C粉、聚四氟乙烯粉(polytetrafluoroethylene,PTFE)为原料,采用反应熔覆技术,结合自蔓延高温合成与真空消失模鋳造法,在ZL205A铝合金表面制备出TiC-TiB2复合涂层,研究了固溶温度对基体和TiC-TiB2涂层显微组织、硬度和热稳定性的影响,为制备高耐磨性铝合金提供新的研究方向。结果表明:Ti-C-B4C-PTFE体系的绝热温度的远大于1800 K,自蔓延高温合成反应可自发进行;通过真空消失模铸造ZL205A铝合金,引发自蔓延高温合成反应,在基体表面可形成TiC-TiB2复合涂层。固溶热处理后TiC-TiB2复合涂层表现出良好的热稳定性,硬度为HB 285,20 N载荷作用下的质量损失量为49.7 mg,相对减少了90%,大大提高了ZL205A铝合金表面的耐磨性。
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关键词
自蔓延高温合成
复合涂层
铝基
真空消失模铸造
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职称材料
题名
第三代半导体互连材料与低温烧结纳米铜材的研究进展
被引量:
3
1
作者
柯鑫
谢炳卿
王忠
张敬国
王建伟
李占荣
贺会军
汪礼敏
机构
中国
有研
科技集团
有限公司
金属粉体
材料
产业技术研究院
北京有色金属研究总院
有研粉末新材料股份有限公司
重庆
有研
重冶
新
材料
有限公司
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期17-31,共15页
基金
科技部国家重点研发计划(2018YFE0204600)
重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2022TIAD-KPX0027)。
文摘
半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心,随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要,以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩大,导致摩尔定律正逐渐达到极限,先进封装互连将成为半导体行业关注的焦点。第三代半导体封装互连材料有高温焊料、瞬态液相键合材料、导电胶、低温烧结纳米Ag/Cu等几个发展方向,其中纳米Cu因其优异的导电导热性、低温烧结特性和良好的可加工性成为一种封装互连的新型方案,具有低成本、高可靠性和可扩展性,近年来从材料研究向产业链终端应用贯通的趋势非常明显。本文首先介绍了半导体材料的发展概况并总结了第三代半导体封装互连材料类别;然后结合近期研究成果进一步围绕纳米Cu低温烧结在封装互连等电子领域中的应用进行重点阐述,主要包括纳米铜粉的粒度、形貌、表面处理和烧结工艺对纳米铜烧结体导电性能和剪切性能的影响;最后总结了目前纳米铜在应用转化中面临的困境和亟待解决的难点,并展望了未来的发展方向,以期为低温烧结纳米铜领域的研究提供参考。
关键词
半导体
封装互连
低温烧结
纳米铜
综述
Keywords
semiconductor
packaging interconnections
low-temperature sintering
nano-Cu
review
分类号
TM23 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
谐波减速器用粉末冶金刚轮材料的摩擦磨损性能研究
2
作者
王蕊
王林山
石韬
周超
汪礼敏
机构
北京
有研
粉末
新
材料
研究院
有限公司
有研粉末新材料股份有限公司
北京市金属
粉末
工程技术研究中心
航天科工智能机器人
有限
责任
公司
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第13期184-190,共7页
基金
北京市科学技术委员会(Z181100003118009)。
文摘
谐波减速器具有传动平稳、传动精度和传动效率高、传动比范围大、承载能力高、结构简单、体积小、质量轻等优点,被广泛应用于航空航天、工业机器人、精密医疗等领域。目前,国内外谐波减速器刚轮材料多采用球墨铸铁和合金钢,刚轮制造多采用慢走丝、滚齿或插齿工艺,效率低,成本高,而采用粉末冶金法制备的材料尚未在谐波齿轮中应用。鉴于此,本工作将铁基Fe-Ni-Mo-Cu-C粉末冶金材料用于谐波减速器刚轮的制备,采用面摩擦磨损试验机对材料的摩擦磨损性能进行研究。白光干涉形貌、光学显微镜、扫描电镜和500 h台架实验的测试结果表明,粉末冶金法制备的Fe-Ni-Mo-Cu-1.0C材料具有优异的摩擦磨损性能,能够满足谐波减速器刚轮的使用要求。
关键词
谐波减速器
粉末冶金刚轮材料
白光干涉
载荷
摩擦磨损性能
Keywords
harmonic gear drive
powder metallurgy rigid gear
white-light interference
load
friction and wear properties
分类号
TF125 [冶金工程—粉末冶金]
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职称材料
题名
粉末冶金多孔铝的研究进展
被引量:
4
3
作者
张爵灵
王林山
郑逢时
胡强
汪礼敏
机构
有研
科技集团
有限公司
金属粉体
材料
产业技术研究院
有研粉末新材料股份有限公司
北京有色金属研究总院
北京
有研
粉末
新
材料
研究院
有限公司
北京市金属
粉末
工程技术研究中心
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第12期126-133,共8页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3701902)
北京市科委项目(Z181100003118009)。
文摘
粉末冶金多孔铝材料具有质轻、耐腐蚀、孔隙均匀可控、比表面积大、近净成形等优点,可用于含油轴承、过滤器、热管毛细芯、铝空气电池电极、金属电极集流体、吸能材料、催化剂载体等产品,在航空航天、电子、新能源等领域具有很大的应用潜力。由于铝活性较高,铝粉表面极易形成一层致密的氧化膜,阻碍烧结扩散的进行,严重影响粉末冶金多孔铝的性能。本文综述了烧结助剂和烧结工艺对粉末冶金多孔铝表面氧化膜破除机理的研究现状,重点介绍了压制烧结、松装烧结、放电等离子体烧结、浆料涂覆烧结法和非水基凝胶注模成形法等五种制备方法,探讨了粉末冶金多孔铝的研究方向,并对其发展趋势进行了展望,以期为粉末冶金多孔铝的发展提供借鉴。
关键词
多孔铝
粉末冶金
烧结助剂
烧结工艺
孔隙率
Keywords
porous aluminum
powder metallurgy
sintering aid
sintering process
porosity
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
电力电子器件用液冷针翅散热器的研究进展
4
作者
田小飞
王林山
梁雪冰
郑逢时
胡强
机构
中国
有研
科技集团
有限公司
金属粉体
材料
产业技术研究院
有研
增材技术
有限公司
北京有色金属研究总院
有研粉末新材料股份有限公司
北京市金属
粉末
工程技术研究中心
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期64-74,共11页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3701902)
北京市科委项目(Z221100005822001)
金属粉体材料概念验证平台项目。
文摘
随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足高热流密度的散热需求,目前主要采用液体冷却散热器,其中液冷针翅散热器是最常用的高效散热器。本文介绍了液冷针翅散热器的结构、液体工质、材料和制造等方面的研究进展,重点分析了液冷针翅散热器的流体通道结构、针翅结构对流动和传热性能的影响,并给出了液冷针翅散热器的发展建议。
关键词
电力电子器件
液冷
散热器
针翅结构
传热性能
Keywords
power electronic devices
liquid-cooled
heatsink
pin-fin structure
heat transfer performance
分类号
TK172 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
铝基TiC–TiB2自蔓延高温合成复合涂层的组织性能研究
被引量:
2
5
作者
尤力
杨芳
石韬
秦乾
隋延力
郭志猛
机构
北京科技大学
新
金属
材料
国家重点实验室
北京科技大学
新
材料
技术研究院
有研粉末新材料股份有限公司
出处
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期428-433,443,共7页
基金
中央高校基本科研业务费资助项目(FRF–TP–17–032A1)
文摘
以Ti粉、石墨粉、B4C粉、聚四氟乙烯粉(polytetrafluoroethylene,PTFE)为原料,采用反应熔覆技术,结合自蔓延高温合成与真空消失模鋳造法,在ZL205A铝合金表面制备出TiC-TiB2复合涂层,研究了固溶温度对基体和TiC-TiB2涂层显微组织、硬度和热稳定性的影响,为制备高耐磨性铝合金提供新的研究方向。结果表明:Ti-C-B4C-PTFE体系的绝热温度的远大于1800 K,自蔓延高温合成反应可自发进行;通过真空消失模铸造ZL205A铝合金,引发自蔓延高温合成反应,在基体表面可形成TiC-TiB2复合涂层。固溶热处理后TiC-TiB2复合涂层表现出良好的热稳定性,硬度为HB 285,20 N载荷作用下的质量损失量为49.7 mg,相对减少了90%,大大提高了ZL205A铝合金表面的耐磨性。
关键词
自蔓延高温合成
复合涂层
铝基
真空消失模铸造
Keywords
self-propagating high-temperature synthesis
composite coating
Al matrix
vacuum-expendable pattern casting
分类号
TG142.71 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
第三代半导体互连材料与低温烧结纳米铜材的研究进展
柯鑫
谢炳卿
王忠
张敬国
王建伟
李占荣
贺会军
汪礼敏
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
2
谐波减速器用粉末冶金刚轮材料的摩擦磨损性能研究
王蕊
王林山
石韬
周超
汪礼敏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
3
粉末冶金多孔铝的研究进展
张爵灵
王林山
郑逢时
胡强
汪礼敏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
4
电力电子器件用液冷针翅散热器的研究进展
田小飞
王林山
梁雪冰
郑逢时
胡强
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
铝基TiC–TiB2自蔓延高温合成复合涂层的组织性能研究
尤力
杨芳
石韬
秦乾
隋延力
郭志猛
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
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