Abstract
本研究欲開發的複合材料，是以電子構裝上的應用為考量，主要要求其具有高熱傳能力、低熱膨脹性質及質輕、價廉等特色。以不同的粉末冶金製程及不同種類的鋅粉原料來製作高體積分率的鋅矽複合材料（Zn-60Si, Zn-70Si, Zn-80Si）。使用的製程有液態燒結及熱壓法，鋅粉分為圖形（日本島久株式會社製）、薄板（美國Alfa公司製）。量測複材的緻密度、硬度、彎曲強度、熱膨脹及熱疲勞性質，藉此了解高體積分率鋅矽複合材料在電子構裝上的應用潛力。 嘗試過不同的製程參數試驗，發現使用Alfa鋅粉，以熱壓法（250℃、350MPa、100秒）可得緻密度較高之產品，以Zn-60Si而言，最高可得到97.7%的緻密度。至於液相燒結，因為鋅、矽間本質上的不溼潤，其結果均不能令人滿意。據此推論，在製作高體積分率的鋅矽複材時，熱壓法是一較為可行之方法。 在複材的硬度及彎曲強度方面的表現不佳，主要是鋅、矽間的鍵結不強、矽顆粒壓碎、複材內含孔洞之因素所造成。量測熱膨脹係數後得知在一般IC正常的工作溫度（60℃）時，約在7~12μm/mK，很適合做為製造電力模組基板的母材。而在30℃~250℃的熱疲勞試驗中，發現各體積分率的複材在20次循環後，皆保持完整，不因熱循環而破壞；但在更高次數的熱循環（40次）後，破壞逐漸產生，而破壞程度則隨矽含量增加而加劇。