5.7.6　晶须复合材料其他技术

1）晶须复合材料及超高导热陶瓷材料在微电子封装中的应用(https://www.daowen.com)

采用诸如溶胶-凝胶法、共沉淀法等纳米粉体的合成工艺制备的新型纳米陶瓷粉体具有很多传统陶瓷材料不具备的性能。例如，Si-Al-O-N材料可能就既具有AlN材料高导热的特性，又具有氮化硅的高强度和氧化硅的良好的介电性能；Al-B-N材料由于原子级的复合可能就比传统的AlN/BN复合材料具有更优异的导热性能而且烧结温度可能更低。因此，新型纳米陶瓷的开发将促进SIP技术的发展。

2）低维材料的开发

为了满足高密度、高频率、高集成化的要求，封装向三维立体方向发展，而且内部具体的结构单元引入轻薄化的低维结构，薄膜材料已经被广泛应用到高密度封装领域。今后，随着电子元器件小型化要求越来越高，传统的三维材料甚至二维材料可能都不能满足要求，封装材料单元很有可能向一维材料（纤维或晶须）发展。例如，可以采用低K值陶瓷纤维布替代陶瓷基板起到绝缘作用；陶瓷纤维布表面或内部可用亚微米级金属纤维进行布线起到导通电路作用；采用高热导率碳纤维替代散热基片起散热作用；最后再用具有一定强度的密封性良好的材料密封承载。这样既能保证系统功能实现，又可以利用纤维材料的柔性使封装部分紧贴芯片减少封装面积，而且金属纤维更细，导通性良好。3D封装内植入某种晶须状材料，起到某种元件作用；制备晶须或纤维复合陶瓷基板，通过定向排列的一维材料，起到高效的散热作用，而基体材料可以采用机械性能的良好的材料以起到有益的支撑作用。这些都对3D封装的小型化和功能集成化具有革命性作用。

晶须复合材料所具有的优异性能，使其具备了旺盛的生命力。随着科技的发展，复合材料的生产工艺将不断完善和简化，成本不断降低。特别是：根据中国重点面向战略性新兴产业发展需求，以及对“十四五”发展规划的预测，“十四五”期间，我国将重点发展无机纳米材料、无机晶须材料、光催化材料、石墨烯材料、半导体晶原材料、无机纤维材料等。专家预测，21世纪30年代后，晶须复合材料的用量将会超过钢，成为未来的常规材料。