Cu-Ag(Invar)復合材料制備與界面結構優(yōu)化.pdf

1、隨著時代的進步，電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及電子產(chǎn)品的多元化對電子封裝技術及材料提出了更高的要求。具備高導熱和低膨脹性能的新型電子封裝復合材料一直備受關注。新開發(fā)的Cu/Invar復合材料在燒結制備過程中的原子擴散，導致復合材料中Cu及Invar合金成分變化，對復合材料的性能產(chǎn)生十分不利的影響。因此，探討有效抑制Cu/Invar界面擴散，改善復合材料燒結性能的措施是該復合材料性能研發(fā)過程的關鍵。
　　本文采用Invar粉體表面化學鍍在Cu/I

2、nvar界面設置連續(xù)的Ag層，開展了化學鍍液pH值及化學鍍時間對化學鍍Ag過程的影響及Ag(Invar)復合粉體的表面及界面結構的研究。以Cu粉及Ag(Invar)復合粉體為原料，采用粉末冶金及形變熱處理工藝制備Cu/Ag(Invar)復合材料，并對復合材料的顯微組織與性能開展系統(tǒng)研究。
　　采用銀氨溶液為化鍍?nèi)芤?，以酒石酸鉀鈉溶液作為還原劑，對Invar粉進行化學鍍Ag，制備出Ag(Invar)復合粉體。在pH值為11.5左右，

3、反應時間為30 min條件下，Ag(Invar)復合粉體表面Ag鍍層厚度約2-3μm，表面平整、均勻、連續(xù)、致密，與Invar結合緊密。
　　常壓燒結制備的Cu/Ag(Invar)復合材料中Ag仍主要分布于Cu/Invar界面，少量分布于Invar顆粒晶界或呈短棒狀分布于Cu基體中。775℃燒結的40Cu/Ag(Invar)復合材料的致密度為86.71％，硬度為HV140.5，熱膨脹系數(shù)10.68×10-6 K-1，熱導率41.6

4、3W·(m·K)-1，性能優(yōu)于本課題組前期制備的燒結態(tài)40Cu/Invar復合材料和球磨包覆的40Cu/Ag(Invar)復合材料。
　　經(jīng)過壓縮量為55％的軋制及400℃退火的形變熱處理后，Cu/Ag(Invar)復合材料近似完全致密，其中的Cu與Invar兩相呈雙連續(xù)網(wǎng)狀分布，Ag絕大部分仍包覆在Invar合金顆粒周圍。形變熱處理態(tài)40Cu/Ag(Invar)復合材料的結構具有各向異性，致密度達98.0％，硬度為HV256，沿