铝硅电子封装材料是高含量硅颗粒增强铝基复合材料(Si_p/Al),它作为一种新型的电子封装材料以其优异的综合性能受到广泛的关注。铝硅电子封装材料具有质量轻、热导率高、膨胀系数低且可调等优点。与铝碳化硅电子封装材料相比,其还具有优良的加工性能和焊接性能。论文研究中采用模压成型结合真空液相气压浸渗的方法制备铝硅电子封装材料。系统的研究了模压成型过程中粘接剂体系对预制件生坯及预制件弯曲强度的影响和预制件孔隙率的调制规律,真空液相气压浸渗工艺对铝硅电子封装材料性能的影响,并对液相浸渗过程和复合材料热处理过程中硅颗粒的尺寸及形貌变化进行了分析并研究了硅的溶解析出过程。论文还首次探索了硅预制件高温氧化、氮化和碳化处理后的复合材料组织性能变化情况,取得了以下主要研究结果:(1)聚碳硅烷+石蜡体系、有机硅树脂+乙基纤维素体系和磷酸铝+聚乙烯醇体系(磷酸铝+淀粉体系)三种粘结剂体系能保证Si颗粒在30～100MPa成型压力均具有良好的模压成型性。其中,相同加入量的条件下以聚碳硅烷作为粘接剂的预制件强度最高,磷酸铝次之。(2)预制件孔隙率调节规律的研究结果表明:压力不大时随模压压力的增大预制件孔隙率降低,但随压力增大孔隙率降低速率变慢。在80MPa压制压力下,当加入占硅粉质量30%的淀粉或铝粉时,复合材料体积分数均约降低10%,并且通过添加淀粉和铝粉可以实现复合材料体积分数在40%～60%之间的有效控制。(3)真空液相气压浸渗过程中,由于预制件中Si在铝熔液中的溶解并沿原始颗粒表面析出,使得复合材料的尺寸与预制件尺寸产生差异,且复合材料的体积分数及颗粒形貌发生变化;降低真空浸渗温度和提高铝合金的硅含量,能显著减小Si的溶解与析出程度。(4)铝硅界面Si的溶解析出反应对材料气密性和弯曲强度影响不大,在体积分数不变的前提下,一定程度的溶解析出有利于界面结合状态的提高,从而有利于热导率提高,但若溶解析出导致硅体积分数增大则热导率明显降低。材料的弯曲强度随溶解析出造成的颗粒尺寸增大而降低。(5)随热处理温度和时间的增加,复合材料中的硅相经历颗粒边角溶解圆滑、细小硅颗粒溶解消失、大颗粒长大连结的过程。铝硅复合材料经420℃热处理1h后,气密性变化不明显,但其力学性能和热物理性能有了不同程度的下降;经600℃热处理1h和600℃热处理4h后,材料内部孔隙等缺陷明显增多,复合材料的综合性能降低明显。(6)预制件经1100℃氧化1h处理后,制得的复合材料的热膨胀系数和弯曲强度变化不大,但热导率下降了15%左右。(7)预制件经1200℃氮化1h表面预处理后,制得的复合材料热导率和弯曲强度都有一定程度的提高,热膨胀系数基本保持不变。随着氮化时间的延长和温度的提高,氮化硅的增多对材料的热导性产生不利影响。(8)预制件经1300℃碳化1h处理后,制得的复合材料热导率和弯曲强度都有一定程度的提高,热膨胀系数基本保持不变。随着碳化时间的延长,复合材料的热导率降低。