本发明属于电子封装材料制备，具体地，涉及一种用于电子封装的铝硅复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、电子封装材料是用于承载电子器件及其相互连线，起散热、机械支撑、密封、环境保护、信号传递和屏蔽等作用的基体材料。随着微电子技术的发展，电子元器件具有更高的集成度、更快的运行速度和更大的容量。这就导致电路发热量的提高、工作温度上升。电子器件的失效率随着工作温度的上升而急剧增大。基本上工作温度每升高10℃，半导体器件的寿命将下降三分之一。电子器件的散热和冷却通常采用热沉、散热器和电子封装材料实现。研究和开发具有高热导率、低热膨胀系数和良好综合性能的电子封装材料成为电子封装领域的一项关键技术并影响电子工业的发展。
2、发明专利cn107540378b公开一种碳化硅/铝复合材料的制备方法将酚醛树脂粉溶解于无水乙醇中；将si c粉加入所得溶液中，40-60℃搅拌均匀；将sio2气凝胶粉和a l粉依次加入所得溶液中，搅拌均匀后球磨10 -12h；将球磨后所得浆料烘干，造粒过筛，再将所得颗粒粉压制成型，得到坯体；将一定质量的a l2o3板块置于坯体上，在真空900-000℃下反应烧结1-2h，获得s i c坯体；将si c坯体在真空900-1100℃下气态渗铝0.5-1h，随后自然降温冷却，即得碳化硅/铝复合材料，该发明制备的si c/a l复合材料拥有良好的机械强度、导热性能和低的热膨胀系数，但其存在有工艺不易掌控，稳定性差，最终影响材料的性能的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供以解决以下技术问题：
2、改善现有技术存在的工艺稳定性差，提高用于电子封装的铝硅复合材料导热性、耐热性和抗拉性能的技术问题。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种用于电子封装的铝硅复合材料，包括以下重量份原料：20-30份改性酚醛树脂、1.5-2.0份对甲苯磺酸、70-90份n，n-二甲基甲酰胺、20-30份羟基化碳化硅晶须和30-40份改性铝粉；
5、该用于电子封装的铝硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：
6、将改性酚醛树脂、对甲苯磺酸和n，n-二甲基甲酰胺加入三口烧瓶中，并超声处理10-15min，加入羟基化碳化硅晶须和改性铝粉，升温至65-70℃，转速为600-700rpm下，搅拌反应5-6h，反应结束后，即得预制体，将所得预制体，热压成型，去应力退火，得到一种用于电子封装的铝硅复合材料，以n，n-二甲基甲酰胺为反应溶剂，对甲苯磺酸为催化剂，羟基碳化硅晶须中的羟基与改性铝粉表面的的(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐的发生开环酯化反应，反应结束后，剩余的羟基碳化硅上剩余的羟基继续与反应生成的羧基和改性酚醛树脂上的羧基发生酯化反应，得到预制体，再将预制体压制成型得到用于电子封装的铝硅复合材料。
7、进一步地，羟基碳化硅晶须的制备方法，包括以下步骤：
8、将碳化硅晶须浸泡到30wt％氢氟酸溶液中24h，然后去离子水洗涤数次，得酸处理碳化硅晶须，其中，碳化硅晶须和30wt％氢氟酸溶液用量比为10g:150-200ml，将所得酸处理碳化硅晶须浸泡在30wt％的双氧水中40-70min，得到羟基化碳化硅晶须，其中，酸处理碳化硅晶须和30wt％的双氧水的用量比为8g:120-150ml。
9、进一步地，改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
10、将羧基丁腈橡胶、苯酚和邻苯二甲酸二辛酯加入三口烧瓶，搅拌均匀，加热至60-65℃，搅拌下加入氢氟酸，保温反应5-6h,反应结束后,升温至100-120℃，滴加25-30wt％甲醛水溶液，搅拌反应2-3h,脱水干燥，冷却至室温，得到改性酚醛树脂，其中，羧基丁腈橡胶、苯酚、邻苯二甲酸二辛酯、氢氟酸和25-30wt％甲醛水溶液的用量比50-60ml:20-30g:0.5-1g:0.6-1ml:15-22ml,以邻苯二甲酸二辛酯为增韧剂，氢氟酸为催化剂，羧基丁腈橡胶与苯酚发生傅克烷基化反应，再与甲醛聚合得到了高韧性和耐热性好的改性酚醛树脂。
11、进一步地，改性铝粉的制备方法，包括以下步骤：
12、步骤a1、将苯乙烯、(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯加入三口烧瓶中，边搅拌边滴加9/10体积份混合液a，升温至120-130℃，搅拌反应1-1.5h，保温1h，补加剩余1/10体积份混合液a，继续保温反应3h，冷却，加入正己烷,沉淀过滤,55℃下真空干燥10h，得到改性聚合物；
13、其中，苯乙烯、(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、混合液a和正己烷的用量比为13-14g：4-5g：4-5g：5.2-6.5g:30-35ml：55-65ml,混合液a中二甲苯和过氧化二苯甲酰的用量比为20-22.5ml:0.3-0.4g,以混合液a中的过氧化苯甲酰为催化剂，甲基丙烯酸甲酯、(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯为单体，发生共聚反应得到改性聚合物；
14、步骤a2、将预处理铝粉和乙醇加入三口烧瓶中，搅拌均匀,升温至40-60℃,通过恒压滴液漏斗滴加混合液b，控制滴加速度为1滴/秒，滴加完毕后，保温搅拌1-4h,反应结束，抽滤，洗涤2-3次，干燥,得到改性铝粉；
15、其中，预处理铝粉、乙醇和混合液b的用量比为1-2g:30-50ml：35-40ml，混合液b中乙醇、改性聚合物、氨水和蒸馏水的用量比为30ml：6g:2-4ml:3-6ml，改性聚合物中的羟基与铝粉表面羟基形成氢键，进而发生缩合反应从而吸附在铝粉的表面，通过在铝粉的表面形成一层致密的保护膜。
16、进一步地，预处理铝粉的制备方法，包括以下步骤：
17、将铝粉、9-10wt％磷酸水溶液和30-35wt％乙醇水溶液加入三口烧瓶中，600-800rpm下，机械搅拌12-16h，干燥得到预处理铝粉，其中，铝粉、9-10wt％磷酸和30-35wt％乙醇水溶液的用量比为1.5-2g：10ml：40ml，由于铝化学性质活泼，极易与氧或水发生反应，因此在有氧环境中，铝粉表面均覆盖有一层氧化铝薄层，干燥的a l 2o3为lewi s酸，在潮湿环境中容易吸附水分子，羟基与金属离子以a l-oh、a l-o-oh等多种形式结合，使得铝表面带有羟基，生产铝粉的过程中，常添加惰性的液态载体(主要是脂肪酸或酯)作为润滑剂，制得的超细片状铝粒子表面包裹了一薄层润滑剂，这不仅可以防止铝片团聚，同时还保护了铝粉表面免受酸或碱的腐蚀，但同时也对铝粉表面羟基形成位阻作用，通过预处理过程能将铝粉表面的带有的羟基裸露出来。
18、进一步地，热压成型的温度为800-1500℃，
19、进一步地，去应力退火在惰性气氛下进行温度为600-1200℃，去应退火时间为0.5-2h。
20、进一步地，混合单体中羟基化碳化硅晶须、改性铝粉和n，n-二甲基甲酰胺的用量比为3-5g：5-6g：50-60ml。
21、进一步地，羧基丁腈橡胶为xr-3270和tl910中的任意一种。
22、进一步地，铝粉的平均粒径为20-30μm。
23、本发明的有益效果：
24、(1)为了提高用于电子封装的铝硅复合材料的导热性、耐热性和抗拉性能，本发明中加入了改性铝粉，改性铝粉中改性聚合物中的羟基能与铝粉表面上羟基形成氢键，进而发生缩合反应从而吸附在铝粉的表面，通过在铝粉的表面形成一层致密的保护膜，包覆在铝粉表面的改性聚合物中的(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐通过开环酯化反应与羟基碳化硅晶须上的羟基发生化学键合，将耐热性能强的碳化硅晶须与导热性能高的铝粉紧密结合，不仅有效实现了铝粉的的均匀分散，进一步增强了铝硅复合材料导热性能和抗拉强度，此外，羟基碳化硅上的羟基继续与改性酚醛树脂上的羧基发生酯化反应，进一步增强了用于电子封装的铝硅复合材料的耐热性能。
25、(2)本发明以改性铝粉作为基底，通过化学键合羟基碳化硅晶须和改性酚醛树脂得到预制体，再通过热压成型工艺，将预制体压制成型得到铝硅复合材料，相对于传统的加工工艺，工艺更加简单，成本更加低廉。
1.一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于,包括以下重量份原料：20-30份改性酚醛树脂、1.5-2.0份对甲苯磺酸、70-90份n，n-二甲基甲酰胺、20-30份羟基化碳化硅晶须和30-40份改性铝粉；
2.根据权利要求1所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，羟基化碳化硅晶须的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，碳化硅晶须和30wt％氢氟酸溶液用量比为10g:150-200ml，酸处理碳化硅晶须、30wt％的双氧水的质量比为8g:120-150ml。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，羧基丁腈橡胶、苯酚、邻苯二甲酸二辛酯、氢氟酸和25-30wt％甲醛水溶液的用量比50-60ml:20-30g:0.5-1g:0.6-1ml:15-22ml。
5.根据权利要求1所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，改性铝粉的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，步骤a1中，苯乙烯、(2-甲基-2-丙烯基)琥珀酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、混合液a和正己烷的用量比为13-14g：4-5g：4-5g：5.2-6.5g：20-22.5ml：55-65ml,混合液a中二甲苯和过氧化二苯甲酰的用量比为20-22.5ml:0.3-0.4g，步骤a2中，预处理铝粉、乙醇和混合液b的用量比为1-2g:30-50ml：35-40ml，混合液b中乙醇、改性聚合物、氨水和蒸馏水的用量比为30ml：6g:2-4ml:3-6ml。
7.根据权利要求5所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，预处理铝粉的制备方法，包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种用于电子封装的铝硅复合材料，其特征在于，铝粉、9-10wt％磷酸和30-35wt％乙醇水溶液的用量比为1.5-2g：10ml：40ml。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的用于电子封装的铝硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
