本發明涉及一種封裝材料，尤其涉及一種具有抗輻射加固功能的高導熱電子封裝材料。

背景技術：

隨著電子技術的飛速發展，電子元器件對于封裝材料的要求也隨之提高。在某些特殊環境(如X射線輻射環境)下，為保證電子器件能夠正常工作，要求封裝材料除了具有傳統封裝材料高導熱、低膨脹系數的特性外，還需兼具抗輻射加固性能，保護內部電子器件不受硬X射線的輻射損傷。當前，主要的金屬基電子封裝材料有Al-Si、Al-SiC、Cu-金剛石、W-Cu、Mo-Cu、可伐合金等幾種材料體系。上述材料體系中，Al-Si、Al-SiC體系封裝材料比重小，具有良好的熱導率和較低的熱膨脹系數，受到廣泛關注并得到實際應用，但該材料對硬X射線的防護性能較差，無法滿足電子器件對抗輻射加固性能的要求。而W-Cu、Mo-Cu等體系封裝材料除具有傳統封裝材料的優良性能外，也具有一定的硬X射線屏蔽性能，但由于比重大、成本高、加工困難等因素限制其發展應用。

Al-W-Si復合材料是一種新型的三元體系的復合材料，實現了傳統封裝材料高導熱、低膨脹系數與抗輻射加固性能的有效集成，使材料兼具低密度、高熱導率、低膨脹系數和硬X射線防護等性能，可以滿足某些特殊應用環境下對器件小型化、輕量化和多功能集成的要求。

技術實現要素：

本發明針對現有封裝材料對硬X射線的防護性能較差的問題，提供了一種具有抗輻射加固功能的高導熱電子封裝材料，其特征在于：

該材料是一種Al-W-Si三元體系的復合材料，其中W的質量分數為20～40％，Si的質量分數為10～60％，其余為Al，所述復合材料的密度為2.9～4.01g/cm³，熱導率為130～200W/(m×K)，熱膨脹系數為8～19×10^-6/K。

所述厚度為2mm的封裝材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能超過75％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能分別超過40％。

本發明的優點在于：

本發明可以實現傳統封裝材料和抗輻射加固材料性能的有效集成，使該封裝材料具有低比重、高熱導率、低膨脹系數的性能，同時兼具抗輻射加固性能，可以滿足某些特殊應用環境下對器件小型化、輕量化和多功能集成的要求。

具體實施方式

本發明提供了一種抗輻射加固用高導熱電子封裝材料，以下通過實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

成分為20W60SiAl的復合封裝材料，其密度為2.9g/cm³；熱導率為131W/(m×K)；熱膨脹系數為8.16×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為78％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為43％。

實施例2

成分為40W40SiAl的復合封裝材料，其密度為3.72g/cm³；熱導率為142W/(m×K)；熱膨脹系數為9.33×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為98％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為71％。

實施例3

成分為20W50SiAl的復合封裝材料，其密度為2.95g/cm³；熱導率為145W/(m×K)；熱膨脹系數為10.31×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為91％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為44％。

實施例4

成分為40W30SiAl的復合封裝材料，其密度為3.81g/cm³；熱導率為160W/(m×K)；熱膨脹系數為12.13×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為98％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為72％。

實施例5

成分為20W40SiAl的復合封裝材料，其密度為3.01g/cm³；熱導率為158W/(m×K)；熱膨脹系數為12.53×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為91％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為45％。

實施例6

成分為40W10SiAl的復合封裝材料，其密度為4.01g/cm³；熱導率為197W/(m×K)；熱膨脹系數為18.16×10^-6/K；2mm厚度材料對40KeV能量X射線的屏蔽效能為99％，對60KeV能量X射線的屏蔽效能為74％。

上述實施例中涉及的Al-W-Si復合材料，其成分只是Al-W-Si復合材料體系中的幾種，本發明中涉及的復合材料成分并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，依據本發明技術方案實質，可通過調整材料成分來實現對材料性能的調控。凡依據本發明技術方案實質，對上述實施例進行簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案范圍內。