基于通航模式新型电子封装材料的关键制造技术 安阳工学院飞行学院 张云龙 博士/副教授 2018.05.27

主要内容 (Ⅰ)安阳通用航空概况 (Ⅱ)航空用高导热电子封装材料技术

(Ⅰ)安阳通用航空-通航政策 安阳城市名片 2012 年国家民航总局批复安阳为全国第二个通航产业园区试点市。2014 年河南省将安阳列为河南省通用航空产业发展两大基地之一。2015 年国家空管委率先在安阳划设低空空域开放试点。 2017 年国家发改委印发了《关于建设通用航空产业综合示范区的实施意见》，明确在空域、土地等条件具备的地方，首批建设 26 个通用航空产业综合示范区，加快推进试点示范，安阳成为首批入选城市。 近年来安阳市委市政府研究出台了《关于加快航空运动之都建设的意见》、安阳市“十三五” 通用航空发展规划等一系列政策措施，加大通航产业发展的支持力度。 中国八大古都之一 国家历史文化名城 全国科技进步先进市 中国针织服装名城 中国优秀旅游城市 中国航空运动之都 国家卫生城市 国家园林城市 全国双拥模范城 中国书法名城 世界文化遗产殷墟所在地 甲骨文的故乡 周易的发源地 中国文字博物馆承展地 红旗渠精神发祥地 全国通用航空产业园区试点 全国首批通用航空产业综合示范区

(Ⅰ)安阳通用航空-产业基础 安阳目前有通用航空企业 15 家。其中安阳通用航空公司成立较早，主要从事航空体育运动、农林工业航空作业及飞行驾照培训等业务；河南贯辰通航成立了全国第一家直升机6S 店；河南中宇通航是国家体育总局授权的飞行营地；全丰航空植保是全国十大农用植保无人机生产商之一，高安模型、揽羽模型生产的航模器材畅销欧美等地；安阳瑞翔通航主营飞行培训及农林作业业务，以上各企业已构成我省通用航空运营的中坚力量。 国家工业强基重点项目——安阳精密制造产业园，拥有世界先进、国内一流的集成精密铸造技术，建成国内首套智能铸造生产线，主要生产航空航天、军工、汽车等精密零部件，正在加快航空零部件产业园项目建设。

(Ⅰ)安阳通用航空-产业基础优势 安阳有通用航空运营企业5家。其中安阳通用航空公司成立较早，主要从事航空体育运动、农林工业航空作业及飞行驾照培训等业务。河南贯辰通航成立了全国第一家直升机6S 店。河南中宇通航是国家体育总局授权的飞行营地。白云通航在我市成立了全国首个紧急救援培训基地。安阳瑞翔通航主营飞行培训及农林作业业务。以上各企业已构成我省通用航空运营的中坚力量。 安阳通航是2000 年全资成立的通用航空企业。2006 年升级为甲类通航企业, 种类包括：一般商业飞行、农林喷洒作业飞行、空中游览和训练飞行。员工140 人, 国家跳伞队教练员4 名；飞行教员21 名。航空器22 架：运五飞机5 架、运十二飞机2 架、赛斯纳208 飞机1 架、172R 飞机2 架、罗宾逊R22 直升机11 架、R44 直升机1 架。民航局批准的CCAR-61 部飞行培训机构, 是民航中南地区唯一一家既开展固定翼(C-172)商照又开展直升机(R22、R44) 商照 飞行培训业务的机构。安阳通航也是民航局批准CCAR-145 部机务维修机构, 河南省唯一一家CCAR-147 部机型维修培训机构, 可开展Y5、R22、R44 和EC120机型维修培训业务。 贯辰通航成立于2012 年6 月20 日，注册资本1.23375 亿元，是河南省委省政府在京招商引资，在河南安阳落地成立的通航企业。贯辰通航直升机6S 店位于安阳市高铁站东，涵盖整机销售、航材供应、空域服务、售后服务、信息反馈、学员培训“六位一体”，是目前国内功能齐全6S 店。新规划的安东通航机场及飞行服务中心，位于安阳市瓦店乡，规划总面积1300 亩，是聚集产业、飞行、社区、庄园、生态公园为一体的通航小镇。 安阳全丰航空植保科技股份有限公司成立于2012 年11 月，注册资金2200 万元，是集农用无人直升机研发、生产、销售、飞手培训、飞防服务的高科技装备制造企业。拥有油动单旋翼智能悬浮植保机、电动多旋翼智能悬浮植保机等多种植保无人机，是目前国内植保无人机机型较为全面，作为范围较广，覆盖国内各种农业田块需求。年生产农用无人机能力达到8000 架, 已获得国家科技部成果鉴定及农用无人机国家专利40 项。 河南中宇通用航空有限公司成立于2012 年, 以“航空运动和文化旅游” 为核心，依托林州独特的地理、气候 优势，在林州开展“航空运动文化旅游项目” 并建设通用航空机场。主营业务：空中游览、防治农林病虫害、 私用飞行驾驶执照培训、气象探测、飞机播种、航空护林等。机场建设：新建1 条800×30 米跑道，1 条与跑道等长的平行滑行道，3 条垂直联络道；新建420×61 米的停机坪。 安阳瑞翔通用航空有限公司于2012年5月4日经民航批准筹建。 2014年4月完成工商注册,注册资金2000万。 “中国罗宾逊直升机第一人”吴官生领军专业人员10余人，高级顾问3人。美国产R22直升机3架、R44直升机1架。 业务为乙、丙类，包括：航空摄影、空中广告、海洋监测、渔业飞行、气象探测、科学实验、城市消防、空中巡查、飞机播种、施肥、喷洒农药除草、航空护林、空中拍照等业务。

(Ⅰ)安阳通用航空-林州滑翔基地 林州滑翔协会及林州滑翔俱乐部是中国航协指导下国内成立较早的滑翔伞专业赛事组织机构及技术输出中心，拥有亚洲最好的飞行场地和国内最资深的国家级教练员团队。常年开展赛事组织、培训教学、飞行体验、飞行表演、器材销售、活动策划等业务，是中国滑翔伞职业飞行的代表。 林虑山国际滑翔基地，位于河南省林州市，自1987 年被发现以来先后经过90 多个国家和地区的飞行员安全试飞；70 余万次的安全起降，30 多场国内外重大赛事的成功组织，确立了其“亚洲第一 世界一流” 的国际地位。这里不仅多次承办国际航联（FAI） 一类赛事，同时创立了“林虑山国际滑翔伞公开赛” “海峡杯” “中国滑翔伞俱乐部联赛” 的自主品牌赛事IP，是目前国内承办滑翔伞赛事规格最高、持续性最强、场地最成熟、影响力最大的飞行场地。

(Ⅰ)安阳通用航空概况-教育培训优势 安阳市目前已初步形成本科、专科、社会培训多层次，以及飞行、维修、机械、电子、管理服务等多层次的人才培养体系。国家体育总局安阳航空运动学校主要从事直升机私用、商用飞行执照培训业务；安阳工学院、安阳学院、安阳职业技术学院等高校都开展了航空相关的培训教育，其中安阳工学院是全国第九所培养民航飞机驾驶员的本科院校；全丰植保公司主要从事无人机驾驶员的培训教育；河南贯辰、河南中宇通用航空公司和林州滑翔俱乐部分别开展飞行员、滑翔伞、三角翼、动力伞等培训业务。

安阳工学院飞行学院 【专业建设】飞行学院成立于 2012 年 5 月，是全国第 9 所培养飞行员的学院，现教职工 36 名，其中博士 6 名、硕士 22 名，高级职称教师 4 名，市厅级学术技术带头人 1 人 ；在校生 669 人，其中飞行学员 229 人。飞行学院着力打造航空专业集群。目前开设飞行技术、交通运输(航空电子方向、航空机械方向、航空签派方向)、物流管理(航空方向)、安全工程4 个本科专业，以及直升机驾驶技术和民航空中安全保卫2 个专科专业。 【校校合作】飞行学院坚持以校校合作和校企合作的办学模式共谋发展，拥有中国民航管理干部学院、青岛九天国际飞行学院、珠海中航飞行学校、新疆天翔航空学院、国家体育总局安阳航空运动学校、台湾中华科技大学、美国塞拉航校、美国ISCAO 航校、美国SAA 航校、美国三角洲州立大学、美国绿河学院和韩国韩瑞大学校等合作院校。 【校企合作】拥有南方航空公司河南分公司、河北致远通用航空有限公司、河南中宇通用航空有限公司、河南大地通用航空有限公司、宇翔盛泰通用航空有限公司、天津华翼蓝天科技股份有限公司、航太信息科技( 上海) 有限公司、天津中天翔翼航空科技有限公司、富士康集团准时达供应链管理公司、河南天翔物流发展有限公司、美国航空运动协会、安阳全丰航空植保科技有限公司等校企合作单位。 [学生就业]以市场需求和就业为导向，飞行学生采用订单式培养。当前学生签约公司有顺丰航空、昆明航空、上海吉祥航空、扬子江航空、华夏航空、成都航空、云南祥鹏航空、河北航空、长安航空和广东龙浩航空等公司。毕业生受到航空公司和社会一致好评。

安阳工学院飞行学院 【航空物流实训中心】 【学科与实验室建设】 “人机与环境工程” 省级重点学科、“飞行技术” 省级专业综合改革试点、“飞行器仿真与机载设备”市级重点实验室、校级“民用航空虚拟仿真教学中心”。累计投入经费5000 余万元，建成飞行、机务实训中心和物流实训中心。飞行、机务实训中心拥有B737- 300 等4 架实训飞机以及民航CBT、陆空通话、飞行模拟、空客A320 3D 模拟维护等20 个实训室；物流实训中心拥有国际货贷、三维物流互动仿真、综合业务模拟和空港智能仓储等4个实训室。 空港智能仓储实训室 本实训室可分为六个区域：原材料分拣区、手工仓储区、生产区、自动化立体仓储区、理货打包区、销售区. 国际货代实训室 综合业务实训室 三维互动仿真实训室 以物流企业管理类软件与3D虚拟类软件软件相结合，学生通过实用的物流企业的物流软件管理，使学生直接面向生产第一线，才能更直观、快速的掌握现代物流管理岗位所需要的基础知识和专业技能。 通过软件模拟国际货代公司内部各部门中的业务流程与业务，然后学生扮演货代业务员到模拟的国际货代大通关服务大厅中办理各项进出口业务。 演示三维互动仓储仿真系统、三维互动配送运输仿真系统、三维互动干线运输仿真系统和三维互动港口仿真系统四个软件。

安阳工学院飞行学院 【学科与实验室建设】 SVH- 4培训机是一架传统直升机架设于一独特的地面移动平台上，可以充分和安全地进行所有飞行操控，包括升空到正常悬停在3英尺高度上和滑行。 赛斯纳-172型飞机是美国赛斯纳飞机公司研制的单发四座活塞式小型通用飞机，1956年投入生产。采用前三点式起落架，活塞式小型通用飞机。采用IO-360引擎，马力强劲而平稳，在2400转/分钟下可达到160马力。 这架为737-300型，300型于1984年推出，应用波音757与767的现代化驾驶舱设计，机舱设计则来源自波音757，座位数102-145。737-400为737-300加长型号，载客量为150-180人，此系列波音737已于2000年停产。 采用退役旧件WP6发动机，包括对发动机前机匣、燃烧室、后机匣以及其他各个附部件进行1/4解剖结构如（滑油箱、燃油泵、油滤、单向活门等）。 J-160型飞机为澳大利亚JABIRU飞机制造公司设计的初级飞机，复合材料轻型飞机，飞机KIT套件，四、六、八缸发动机。ABIRU大鹳鸟轻型飞机是架性能突出的复合材料飞机。以碳纤为机身结构。 波音737系列飞机是美国波音公司生产的中短程双发喷气式客机，五十年历史，最成功的窄体民航客机系列之一，已发展出十个型号，波音737是短程双涡扇飞机。

安阳工学院飞行学院 【航电实训中心】 航电实训中心根据交通运输（民航电子电气方向）专业建设目标，建有模拟电子线路、数字电子线路、信号与系统、高频电子线路、航电传感器、卫星通信网络、大气数据仪表维修及工具、机载气象雷达、航空电子电气基础、航电维修理论以及机载电子设备创新等9个专业实训室。这些实训室可以完成对飞机大气数据仪表的校验与测试维修、飞机传感器应用与维修、机载气象雷达原理与科研创新、飞机无线电通信理论等民航电子电气设备的认知、设计、维修培训等实践活动。目的在于使学生成为掌握民航电子电气信息系统基础理论及相关领域知识，民航电子设备内外场维修及管理方面生产、建设、服务和管理第一线的高素质应用型专业人才。 Model 6300型大气数据测试仪 飞机VOR导航设备及大气数据仪表维修模拟训练系统 航空无线电通讯设备实训室 电子基础实训室 机载气象雷达系统实训室 电气系统综合实训室 传感器与自动检测实训室 卫星通信网络实训室

(Ⅱ)电子封装材料-金属封装材料 【金属封装材料的应用背景】 金属封装是采用金属作为壳体或底座，芯片直接或通过基板安装在外壳或底座上，引线穿过金属壳体或底座大多采用玻璃—金属封接技术的一种电子封装形式。广泛用于混合电路的封装，主要是军用和专用气密封装，在许多领域，尤其是在军事及航空航天领域应用广泛。 金属封装形式多样、加工灵活，可以和某些部件(如混合集成的A/D或D/A转换器)融合为一体，适合于低I/O数的单芯片和多芯片的用途，也适合于射频、微波、光电、声表面波和大功率器件，可以满足小批量、高可靠性的要求。这里介绍在金属封装中使用和研发的金属材料，不仅包括金属封装的壳体或底座、引线使用的金属材料，也包括可用于各种封装的基板、热沉和散热片的金属材料。 【金属封装材料的要求】 考虑到芯片材料(如Si、GaAs)以及陶瓷基板材料(如A12O3、BeO、AIN等热膨胀系数介于3×10-6K-7×10-6K-1之间)。金属封装材料为实现对芯片支撑、电连接、热耗散、机械和环境保护，应具备如下要求：(1)与芯片或陶瓷基板匹配的低热膨胀系数,减少或避免热应力的产生；(2)非常好的导热性，提供热耗散；(3)非常好的导电性，减少传输延迟；(4)良好的EMI/RFI屏蔽能力；(5)较低的密度，足够的强度和硬度，良好的加工或成形性能；(6)可镀覆性、可焊性和耐蚀性，以实现与芯片、盖板、印制板的可靠结合、密封和环境的保护；(7)较低的制造成本。

第 1 代金属电子封装材料 【金属封装材料的发展】 第一代和第二代封装材料集中在Cu、Al、铟瓦合金和可伐合金、Cu/W和Mo/Cu合金等。传统金属封装材料包括Al、Cu、Mo、W、钢、可伐合金、Cu/W和Cu/Mo等 (1940年开始)。第 1 代以金属颗粒 W、Mo 为增强相金属基电子封装材料( W-Cu，Mo-Cu)，热导率可达到 150～230 W/m·K，热膨胀系数为( 5.7～10)×10－6K－1，是目前应用最广泛的金属电子封装材料。但热导率已不能满足现代大功率器件的更高要求，特别是其密度大(W-Cu: 15～17 g/cm3，Mo-Cu: 9.9～10g/cm3)，不利于在便携电子装备和航空航天等对重量有要求的装备中应用。 【纯铜】电阻率1.72μΩ·cm，仅次于银，热导率为401W/(m·K)，是理想的封装壳体，可使用在高热导和/或高电导的封装里。然而CTE高达16.5×10-6K-1，可以在刚性粘接陶瓷基板上造成很大的热应力。【铝及其合金】重量轻、价格低、易加工，高热导率，在25℃时为237W/(m·K)，是常用的封装材料，通常可作为微波集成电路的壳体。但铝CTE更高，为23.2×10-6K-1，与Si(4.1×10-6K-1)和GaAs(5.8×10-6K-1)相差很大，器件工作时的热循环常会产生较大的热应力而导致失效。【Mo】CTE为5.35×10-6K-1，与可伐和Al2O3非常匹配，热导率为138W/(m·K)，常作为气密封装底座与可伐侧墙焊接在一起，用在很多中/高功率密度的金属封装中。Mo主要缺点是平面度较差和重结晶后脆性大。【W】热膨胀系数与Si和GaAs相近，导热性很好，可用于芯片支撑材料，但加工性、可焊性差，需在表面镀覆其他金属，使工艺变得复杂、可靠性差。W、Mo价格昂贵和密度大的缺点 限制其在航空、航天领域的应用。【10号钢】热导率为49.8W/(m·K)，约是可伐合金三倍，CTE为12.6×10-6K-1，与陶瓷和半导体CTE失配。不锈钢主要使用在需耐腐蚀的气密封装里，不锈钢热导率较低，如430不锈钢热导率仅为26.1W/(m·K)。

电子封装材料-金属封装材料 【金属封装材料的发展】 【可伐合金】(Fe-29Ni-17Co，中国牌号4J29)，其CTE与Si、GaAs、Al2O3、BeO、AIN的CTE较为接近，具有良好的焊接性、加工性，能与硼硅硬玻璃匹配封接，在低功率密度的金属封装中得到最广泛的使用。但由于其热导率低，电阻率高，密度也较大，使其广泛应用受到了很大限制。 【双相金属复合】为了降低Cu的CTE，可将铜与CTE数值较小的物质如Mo、W等复合来获得Cu/W及Cu/Mo复合材料。可同时获得高导电、导热低CTE、高硬度等特性。Cu/W及Cu/Mo的CTE可根据组元含量变化调整，可作封装底座、热沉、作散热片。由于Cu-Mo和Cu-W之间不相溶或浸润性极差，且二者熔点相差很大，如果制备的Cu/W及Cu/Mo致密程度不高，气密性难以保证，影响封装性能。另一缺点是由于W的百分含量高而导致Cu/W密度太大，增加其封装重量。 虽然上述金属封装材料具有各自独特的优点，但都难以同时满足电子封装材料的综合性能需求。

第 2 代金属电子封装材料 第 2 代金属基电子封装材料，即高体积分数( ≥68Vol% ) SiCp增强铝基复合材料，在满足较低热膨胀系数的情况下，其热导率为 160～200W/m·K，密度2.9～3.0g /cm3。 铝基复合材料具有比强度、比刚度高等特点, 导热性能好 、线膨胀系数可调 、密度较低, 作为电子封装元器件的选材。增强体包括 C 、B 、碳化物(如 SiC 、TiC)、氮化物(如 AlN、Si3N4)和氧化物(如 Al2O3、SiO2), 基体合金则可为纯 Al , 或6061、6063、2024合金等。由于铝合金线膨胀系数大 ,为使其线膨胀系数与 Si 、Ge 、Ga As 等材料相近 ,常采用高体积分数增强体。增强体将引起基体合金微观结构变化 ,使弹性模量 、屈服强度和抗拉强度提高, 但延伸率降低。虽铝基复合材料机械强度满足作为电子封装基片的要求。目前研究最广泛、应用最多的就是SiCp/Al。 1980年 美国、日本等发达国家广泛研究SiCp-Al复合材料，并被美国军方应用于机载有源相控阵雷达的GaAs 毫米波微波集成电路收/发组件( MMIC-T/R module) 封装外壳中，不仅提高 T/R组件性能，而且大大减轻重量，明显降低机载和空基系统的成本。作为轻质电子封装及热控元件, SiCp/Al复合材料应用在一系列先进航空航天器中。如: F-18“大黄蜂”战斗机、欧洲“台风”战斗机、EA-6B“徘徊者”预警机、ALE-50 型诱饵吊舱等航空器，摩托罗拉铱星、火星“探路者”和“卡西尼”深空探测器等航天器。在 F-22“猛禽”战斗机的遥控自动驾驶仪、发电单元、飞行员头部上方显示器电子计数测量阵列、电子元器件基座及外壳等热控结构等关键电子系统中，替代包铜的铝和包铜的 Invar 合金作为印刷电路板板芯，取得了减重 70% 的显著效果。经过多年研发，SiCp-Al 复合材料已广泛应用于多种军用和民用功率模块的基板、功率放大器的热沉、微处器封盖及散热板、空冷和液冷冷却板、载体、封装基板等。

第3代电子封装材料 金刚石热导率为700～2000W/m·K，密度有3.48～3.54g/cm3，热膨胀系数仅为 2×10－6K－1，小于 Si、Ga As等常用半导体芯片材料的热膨胀系数。金刚石与铜复合，不仅可望获得比 SiCp-Al 更高的热导率，还可望获得与芯片材料更接近的低热膨胀系数。随着人造金刚石技术的发展，金刚石粉末的价格已大幅度下降，单位体积的价格甚至低于钨粉和钼粉。因此，Diamond-Cu 复合材料已成为第3代电子封装材料的重点研究对象。 2002 年日本 Sumitomo Electric 公司采用高压烧结技术制备了名为 DMCH的金刚石-Cu 复合热沉材料，具有600W/m·K的热导率，热膨胀系数为( 4.0～6.0) × 10－6K－1。 2007 年瑞士采用气压熔渗法制备金刚石/Cu复合材料，热导率和热膨胀系数分别达到 700W/m·K 和 7.5 × 10－6K－1。

SiCp/Cu电子封装材料制备技术 ＳｉＣｐ／Ｃｕ电子封装材料具有热导率高、膨胀系数低、耐温性能优异、可焊性好等优点，有望成为第三代半导体器件理想的封装材料, 将基体的高导热性(TC)和增强体低膨胀系数(CTE)的优势集于一身。SiCp/Cu电子封装材料的制备方法主要有粉末冶金法、放电等离子烧结法、无压浸渗法、压力浸渗法和反应熔渗法等。 (1)粉末冶金法 先将SiC粉和Cu粉混合均匀，然后将混合粉末冷压成型，冷压成型后的生坯再经过特定工艺烧结完成复合制得SiCp/Cu电子封装材料。当 SiC增强相含量较高时容易发生团聚，导致孔隙度增大，难以获得高致密度的复合材料。 (2) 放电等离子烧结法 利用高能电火花在Cu颗粒间的瞬间放电和高温等离子体，促进Cu颗粒间局部粘结，同时利用通过模具的电流加热模具，向SiC与Cu的混合粉末提供外加热源，实现内外加热，加热同时加压，可以在较低的温度下实现快速烧结制备SiCp/Cu电子封装材料。 (3)无压浸渗法 借助熔融的Cu金属液与SiC预制件之间润湿产生的毛细管力使Cu金属熔液自发进入SiC多孔颗粒预制件中, 从而得到致密的SiCp/Cu电子封装材料。 (4)压力浸渗法 通过外加压力将Cu金属液浸渗到多孔SiC预制件中实现基体与增强体的复合从而制备SiCp/Cu电子封装材料的方法。压力浸渗法分为机械加压浸渗法和气体加压浸渗法。 (5)反应熔渗法 在高温下将Cu-Si合金熔体浸渗入多孔碳坯体中，利用Cu-Si合金中的Si在一定的温度下与碳坯体发生反应，原位生成 SiC增强相而制备SiCp/Cu电子封装材料。

SiCp/Cu电子封装材料-界面调控 SiCp 与Cu的界面润湿性及界面反应直接关系到SiCp/Cu电子封装材料的制备，决定 SiCp/Cu热物理性能和力学性能。了解 SiCp/Cu界面润湿性及界面反应基本特征是采取有效措施抑制界面反应、优化界面结构的前提. 界面调控方法主要有添加活性元素、化学镀、物理和化学气相沉积等；界面阻挡层主要有金属阻挡层（Ti、Cu、Ni、Mo等）、金属碳化物或氮化物阻挡层（TiN、金刚石、TiN/TiC/TiCN/TiN、TiN/TiC/Al2O3 等）。 (1) 添加活性元素法. 添加活性元素改善SiCp与Cu间润湿性常用技术，主要活性元素有 Ti、Cr等。活性元素改善润湿性和界面反应的机制主要有两种：(a)非反应机制，即活性元素在液态金属表面和 SiCp与Cu固/液界面吸附与偏聚，降低液态金属表面张力和固/液界面张力，阻止了SiCp与Cu的接触和界面反应；(b)反应机制，即活性元素在SiCp与Cu固/液界面反应生成反应产物，形成界面反应结合而提高了润湿性. (2) 化学镀法. 化学镀是一个无外加电场的氧化还原过程，利用适当的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在具有催化活性的SiC颗粒表面上还原析出形成金属镀层，借助 于化学还原剂将所镀金属从溶液中沉积到SiC颗粒上。化学镀主要包括粗化、敏化、活化、施镀４个步骤。 (3) 物理气相沉积法 物理气相沉积（PVD）法是在真空室中加热或以荷能粒子轰击镀料表面，使镀料以气相 原子或离子的形式沉积在SiC颗粒表面形成界面阻挡层的方法。PVD法包括蒸镀、溅射、离子镀等方法。 (4) 化学气相沉积法 化学气相沉积（CVD）法是利用气态化合物或化合物的混合物在SiC基体受热面上发生化学反应从而在SiC颗粒表面生成一层不挥发涂层的方法。在较高温度下，混合气体与SiC颗粒表面相互作用导致混合气体中的某些成分分解，而在SiC颗粒表面上形成固态涂层。

表面修饰SiC颗粒混杂铜基复合材料力学与热物理行为 【研究意义】 制备SiCp/Cu复合材料的关键技术问题是如何改善SiC与Cu相互间的润湿性差的问题。本课题组对SiCp/Cu电子封装材料研究较为系统，旨在提高该复合材料的摩擦磨损性能和热物理性能。避免由两者热膨胀不匹配引起界面热应力，达到致密化烧结的目的。 利用化学镀铜技术对微米级碳化硅颗粒改性处理以及利用热压烧结技术制备β-SiCp/Cu复合材料。合理控制SiC/Cu高温下反应，既保证界面结合强度，又保持SiC颗粒增强效果。此外磁控溅射、离子注入等最新科研手段被用于碳化硅颗粒表面修饰，该技术正在深入开展中。 【科学价值】 研究铜在增强体中分布、扩散及铜膜形成机理，阐明增强体和铜间的界面结构，揭示复合材料烧结和致密化机理。 选择导热性优良的β-SiC增强体和铜粉为对象，利用化学镀铜和等离子改性技术调控β-SiC增强体和铜间的界面结构，进一步提高β-SiC/Cu电子封装混杂复合材料热导率的新思路。 【基金支持】国家自然基金面上项目

不同HF浓度下化学镀铜碳化硅颗粒表面形貌 不同SnCl2浓度预处理液下化学镀铜后碳化硅颗粒形貌 不同AgNO3浓度下化学镀铜后碳化硅颗粒形貌 表面修饰SiC颗粒混杂铜基复合材料力学与热物理行为 不同HF浓度下化学镀铜碳化硅颗粒表面形貌 不同SnCl2浓度预处理液下化学镀铜后碳化硅颗粒形貌 不同AgNO3浓度下化学镀铜后碳化硅颗粒形貌 化学镀铜工艺参数优化 化学镀铜前后碳化硅颗粒表面形貌分析 [1]张云龙，胡明，刘有金. SiC颗粒表面化学镀铜镀液工艺参数的优化设计.兵器材料科学与工程. 2013,36 (3):119-123

Wear rate curve of SiCp/Cu composites with different SiCp contents SiCp with electroless plating in different time: electroless plating time were (a, d) 5 min, (b, e) 10 min and (c, f) 15 min SEM photos of SiCp/Cu composites with different SiCp contents: (a) 10%, (b) 20%, (c) 30%, (d) 40%, (e) 50% and (f) 60% XRD of SiCp/Cu composites with different SiCp contents. Wear rate curve of SiCp/Cu composites with different SiCp contents The influence of SiC volume content on thermal expansion coefficient of SiCp/Cu composites TEM photo of SiCp/Cu composites with different SiCp contents: (a) 30% SiCp, (b) 20% SiCp [2] Hu Ming, Zhang Yunlong*, Tang Lili,et al.. Surface modifying of SiC particles and performance analysis of SiCp/Cu composites. Applied Surface Science. 2015, (332): 720–725(SCI )

表面修饰SiC颗粒混杂铜基复合材料力学与热物理行为 无压烧结SiCp/Cu复合材料样品SEM SiCp/Cu 材料线膨胀系数与测量温度D的 关系曲线 化学镀铜前后粒度为38 μm的SiC粉体XRD [3]刘有金，张云龙，高晶，胡明. SiC颗粒尺寸对SiCp/Cu基复合材料热膨胀系数的影响.兵器材料科学与工程. 2013,36 (1) :118-121

Morphology of copper film on the surface of SiCp: Morphology of SiC particles before and after sputtering: (a) received SiC, (b) S3, (c) amplified photo of S3 The parameters of SiC particles and experimental parameter XRD of SiC particles with copper film under differentconditions. (a) Substrate temperature (S2, S4, and S5), (b) sputtering power (S6, S2, and S7), (c) sputtering time (S1, S2, and S3), and (d) diffraction peak spectrum of copper (111) diffraction peak spectrum in S5 specimen Morphology of copper film on the surface of SiCp: (a) S2, (b) S3, (c) S5, and (d) S7. [4]Hu Ming, Zhang Yunlong*, Shan Lin, et al.. Dynamic Deposition of Nanocopper Film on the β-SiC Surface by Magnetron Sputtering. Journal of Nano-materials.2015, ID810986

Published papers [1]Hu Ming, Zhang Yunlong*, Tang Lili, Shan Lin, Gao Jing, Ding Peiling. Surface modifying of SiC particles and performance analysis of SiCp/Cu composites. Applied Surface Science. 2015, (332): 720–725(SCI -IF2.71) [2]Hu Ming, Zhang Yunlong*, Shan Lin, Tang Lili, Gao Jing, Ren Xiaoxue, Ding Peiling. Dynamic Deposition of Nanocopper Film on the β-SiC Surface by Magnetron Sputtering. Journal of Nano-materials.2015, ID810986(SCI -IF1.758) [3]Hu Ming, Ding Peiling, Zhang Yunlong*, Gao Jing, Ren Xiaoxue. Effect of Reaction Temperature on Carbon Yield and Morphology of CNTs on Copper Loaded Nickel. Journal of Nanoparticles, Vol.2016, Article ID 8106845, (SCI-IF1.758) [4] Tang Lili, Hu Ming, Shan Lin, Zhang Yunlong *. Study of wear properties in β-SiC(w+p)/Cu composite by hot-press sintering[J]. Advanced Materials Research Vols. 1030-1032 (2014) :280-283(EI) [5]Shan Lin, Hu Ming, Tang Lili, Zhang Yunlong *.The effect of volume fraction of β-SiC on the microstructures and bending strengths of β-SiC/Cu composites[J]. Advanced Materials Research Vols. 1030-1032 (2014) :201-204(EI) [6]Tang Lili, Hu Ming, Shan Lin, Zhang Yunlong *. Influences of SiC particle size and electroless plating on the properties of SiCp/Cu composites[J]. Advanced Materials Research Vols. 1030-1032 (2014):103-107(EI) [7]Hu Ming, Tang Lili, Shan Lin, Zhang Yunlong *.The effect of SiC particle size on the microstructure and hardness of SiCp/Cu composites[J]. Advanced Materials Research.Vol.997 (2014):442-445(EI) [8]Hu Ming, Zhang Yunlong*, Gao Jing. The Micro-structure and Wear Behavior of the SiCp/Cu Composites Before and After Chemical Plating. Advanced Materials Research Vols. 706-708 (2013):344-348(EI) [9]Hu Ming, Zhang Yunlong*,Gao Jing, Shan Lin, Tang Lili. The effect of electroless plating time on the coating performance of SiC powders [J]. Advanced Materials Research Vols. 971-973 (2014): 204-207(EI) [10]Ming Hu, Jing Gao, Yunlong Zhang. The research of spraying SiC/Cu electronic packaging composites. Advanced Materials Research 2011, 284: 620～623. (EI) [11]Hu Ming, Zhang Yunlong*, Liu Youjin, Gao Jing. The Chemical Plating Copper of the SiC Particles and Thermal Expansion Behavior of the SiCp/Cu Composites [J]. Key Engineering Materials Vol. 544 (2013): 334-338（EI） [12]Zhang Yunlong, Hu Ming, Liu Youjin, Gao Jing. The effect of SiC content on the Microstructure and Thermal Conductivity Properties of SiCp/Cu composites [J]. Advanced Materials Research Vols. 706-708 (2013): 331-335（EI） [13]Hu Ming, Tang Lili, Shan Lin, Zhang Yunlong*. The effect of SiC particle size on the microstructure and hardness of SiCp/Cu composites [J]. Advanced Materials Research. Vol.997 (2014):442-445(EI)

安阳工学院飞行学院-招贤纳士 安阳工学院是一所公办全日制普通本科高校，2013年11月通过教育部本科教学工作合格评估，2017年获硕士学位授予立项建设单位，建有“河南省博士后创新实践基地”，是全国第9所、河南省唯一一所培养飞行员的高校。 学校占地面积1580亩，建筑面积64.3万平方米，仪器设备价值4.3亿元；学校现有教职工1072人，其中，具有正高职称的教师95人，具有副高职称的教师277人，具有博士、硕士学位教师825人。学校设置有18个教学院部，开设54个本科专业。学校面向海内外诚聘优秀人才。 【招聘对象及条件 】1.【学术领军人才 】两院院士、“长江学者”、“千人计划”人选、“国家杰出青年科学基金”获得者、国家级中青年突出贡献专家、“创新人才推进计划”人选、国家“高层次人才特殊支持计划”人选、“百千万人才工程”国家级人选、国务院政府特殊津贴获得者，“百千万人才工程”省部级人选、中原学者、省级特聘教授、省百人计划人选、国内外知名大学教授、博士生导师等。 2.【学科带头人 】学科带头人须具有博士学位和教授职称，教育教学和学术研究成绩突出，年龄原则上不超过45周岁。 3.【博士研究生】博士研究生分为A、B两类。【博士A类】应符合下列条件之一： （1）省优秀博士学位论文获得者或中科院百篇优秀博士论文获得者。（2）主持国家级科研项目，且在SCI期刊或国家权威学术期刊发表学术论文1篇。 国家权威学术刊物指同行专家公认的由中国科学院、中国社科院研究所或国家一级专业学会主办学术刊物。（3）理工科博士在SCI一区发表本专业论文1篇，或在SCI二区发表本专业论文2篇。 （4）人文社科类博士在我校认定期刊发表论文1篇；被《新华文摘》、《中国社会科学文摘》、《高等学校文科学术文摘》全文转载2篇。 【博士B类】不符合A类条件者均为B类博士。 【待遇 】1. 学术领军人才和学科带头人，一事一议。 2. 博士生按不同类别享受相应的待遇。 安家费按比例逐年领取，试用期考核合格后一次性领取50%，其余逐年发放。 根据业绩情况，博士享受30-50万博士津贴。博士后增加5万安家费。

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