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鎢銅電子封裝材料

鎢銅(W/Cu)材料是一種鎢和銅的複合材料,其既有鎢的低膨脹特性,又有銅的高導熱性,是目前國內外軍用電子元器件特別是固態(tài)相控陣雷達首選的電子封裝材料。最值得一說的是,鎢銅電子封裝材料的熱膨脹係數(shù)和導熱導電性能可以通過調整材料的成份加以設計,因而給該材料的應用帶來極大的方便。

鎢銅電子封裝材料圖片

近幾年,隨著W/Cu電子封裝材料零部件的品種和規(guī)格不斷增多,其性能要求也越來越高,原有的生產工藝和裝備在批量生產過程中也暴露出一些新的問題,主要表現(xiàn)在:導熱穩(wěn)定性不夠;產品表面有白斑現(xiàn)象等。對此,研究者從改善鎢粉細微性分佈,優(yōu)化熔滲燒結工藝入手,分析了上述問題產生的原因,並借助掃描電鏡對材料的微觀形貌進行了觀察。結果表明:

(1)在1350℃時熔滲1小時獲得的產品導熱性能最好,熔滲組織也比較均勻。

(2)用費氏細微性為5.6μm鎢粉,加入1%~2.5%的誘導銅粉,在大壓力下,可製成相對密度為72.46%的高密度鎢生坯,熔滲後產品He吸附小於1.0×10~(-9)Pa?m~3?s~(-1)。

鎢銅電子封裝材料圖片

(3)銅是複合材料中的主要導熱組元,其純度對導熱性能影響較大,用99.9%純度的銅粉,可得到熱導為200W?m~(-1)?K~(-1)以上的W/Cu15材料。

(4)鎢粉粒徑主要通過影響銅網路的分佈及介面的多少來影響導熱性能,綜合壓制性能及經濟因素,混合鎢粉具有較優(yōu)的使用價值。

(5)複合材料介面殘餘應力越大,材料導熱性能越差。將熔滲後的W/Cu產品在氫氣保護下退火後,導熱率可達到180W?m~(-1)?K~(-1)以上,而且資料分散度小,性能穩(wěn)定。

(6)鎢銅電子封裝材料生產中表面出現(xiàn)的白斑主要是由粉末壓制前的形態(tài)決定,壓制前將粉末適度球磨,減少細粉顆粒的聚集可以獲得良好的效果。

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