چکیده
آلیاژهای Al-22-50%Si با فشرده سازی داغ پودرآلیاژ Al-Si اتمیزه شده به وسیله ی گاز ، تولید شده اند . ریزساختارها ، خواص مکانیکی و سطوح شکست آلیاژها به عنوان تابعی از مقدار Si بررسی شدند . تمام آلیاژها به خوبی به صورت ریزساختاری فشرده و بدون تخلخل در آمدند و فاز Si که به طور همگن پراکنده شده بود از لحاظ اندازه تعدیل شد . این آلیاژها دارای سطحی صاف هستند . خواص مکانیکی این آلیاژها با افزایش Si به طور تدریجی بهبود یافت مخصوصا استحکام خمشی . همچنین هم ضریب انبساط حرارتی (CTE) و ضریب هدایت گرمایی آلیاژ همزمان کاهش یافتند . میانگین CTE و هدایت حرارتی آلیاژهای Al-Si به ترتیب (1/K) 6- 10 × 3/11 – 7/18 و W/Mk 145-184 که عملکرد عالی این آلیاژها را نشان می دهد . مدل هایی نظری به منظور پیش بینی CTE و هدایت حرارتی آلیاژ استفاده شدند . همچنین مقاومت حرارتی مرز در فصل مشترک Al و Si محاسبه شد .
1-مقدمه
برای دهه هایی پیشرفت پیوسته ی سیستم های میکروالکترونی در سرعت محاسبه و کوچک شدن آن ها منجر به نیاز به افزایش سریع دانسیته ی کاربردی شد . نتیجتا یک مدیریت حرارتی کاربردی به منظور پیشگیری از گرمای بیش از حد که افت عملکرد و حتی خرابی دستگاه ها را به دنبال داشت در میکروالکترونیک مورد احتیاج بود . بنابراین توسعه ی موادی با هدایت حرارتی بالا برای پخش کننده های حرارتی مورد نیاز بود . به علاوه یک ضریب هدایت حرارتی مناسب (CTE) که با نیمه رساناها و زیرلایه های سرامیکی متناسب باشد به منظور کم کردن تنش حرارتی و افزایش پایداری اجزای میکروالکترونیکی مورد نیاز بود .
Abstract
The Al–(22–50 wt.%) Si alloys are prepared by hot pressing of gas atomized Al–Si alloy powder. The microstructures, mechanical properties, physical properties, and fracture surfaces of the alloys are characterized as a function of the Si content. All the alloys are well densified with pore-free microstructure and homogeneously dispersed Si phase that is refined in size and has smooth surface. The mechanical properties of the alloys are improved gradually with increasing Si content, especially the bending strength. However, both the coefficient of thermal expansion (CTE) and thermal conductivity of the alloy decrease at the same time. The average CTE and thermal conductivity of the Al–Si alloys are 18.7–11.3 10−6/K and 184–145 W/m K, respectively, indicating excellent performance of these alloys. Theoretical models are used to predict the CTE and thermal conductivity of the alloys. Moreover, the thermal boundary resistance at the interface of Al and Si is also calculated.
1. Introduction
For decades, the continuous progress of microelectronic systems with high calculating speed and miniaturization leads to the rapid increase of functional density. As a result, efficient heat management is demanded in microelectronics to prevent overheating induced performance degradation or even device failures [1,2]. Therefore, developing materials with high thermal conductivity is imperative for heat sinks and heat spreaders. Additionally, compatible coefficient of thermal expansion (CTE) matching with those of semiconductor materials or ceramic substrates is also demanded to minimize the thermal stress and enhance the reliability of electronic components [3–5].
چکیده
1-مقدمه
2- روش تجربی
3- نتایج و بحث
3.1 مشخصات ریزساختاری
3.2 خواص مکانیکی
3.3 خواص فیزیکی
3.4 تحلیل شکست
4- نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Experimental procedure
3. Results and discussion
3.1. Microstructure characteristics
3.2. Mechanical properties
3.3. Physical properties
3.4. Fractography
4. Conclusions