鎢銅電子封裝材料的工程化研究.pdf

1、W/Cu電子封裝材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和可調(diào)節(jié)的熱膨脹系數(shù)，是目前國內(nèi)外軍用電子元器件特別是固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)首選的電子封裝材料。 中南大學(xué)電子封裝材料研究所研制的W/Cu電子封裝材料的性能已接近國際同類產(chǎn)品的水平，已為軍工用戶提供了10萬多件。但隨著W/Cu電子封裝材料零部件的品種、規(guī)格愈來愈多，性能要求越來越高，原有的生產(chǎn)工藝和裝備在批量生產(chǎn)過程中暴露出一些新問題，主要表現(xiàn)在:導(dǎo)熱穩(wěn)定性不夠;產(chǎn)品表面有白斑現(xiàn)象等;本文在工程化研

2、究中從改善鎢粉粒度分布、優(yōu)化熔滲燒結(jié)工藝入手，分析了上述問題產(chǎn)生的原因，并借助掃描電鏡對(duì)材料的微觀形貌進(jìn)行了觀察，結(jié)果表明: 1)在1350℃時(shí)熔滲1小時(shí)獲得的產(chǎn)品導(dǎo)熱性能最好，熔滲組織也比較均勻。 2)用費(fèi)氏粒度為5.6μm鎢粉，加入1[％]-2.5[％]的誘導(dǎo)銅粉，在大壓力下，可制成相對(duì)密度為72.46[％]的高密度鎢生坯，熔滲后產(chǎn)品He吸附小于1.0 X 10-9Pa·m3/s。 3)銅是復(fù)合材料中的主要

3、導(dǎo)熱組元，其純度對(duì)導(dǎo)熱性能影響較大，用99.9[％]純度的銅粉，可得到熱導(dǎo)為20OW·m-1·K-1以上的W/Cu15材料.4)鎢粉粒徑主要通過影響銅網(wǎng)絡(luò)的分布及界面的多少來影響導(dǎo)熱性能。綜合壓制性能及經(jīng)濟(jì)因素，混合鎢粉具有較優(yōu)的使用價(jià)值。 5)復(fù)合材料界面殘余應(yīng)力越大，材料導(dǎo)熱性能越差。將熔滲后的W/Cu產(chǎn)品在氫氣保護(hù)下退火后，導(dǎo)熱率可達(dá)到180 W·m-1·K-1以上，而且數(shù)據(jù)分散度小，性能穩(wěn)定。 6)鎢銅電子封裝