離子束濺射法沉積製備鎢銅薄膜

鎢銅複合材料是目前功率器件中普遍採用的熱沉材料之一，它具有良好的導熱性能和與Si、GaAs等半導體管芯接近的熱膨脹係數。複合材料的緻密度是影響材料的電導率、熱導率和膨脹特性的主要因素，是關鍵的技術指標。

Cu-W複合材料傳統製備方法主要採用粉末冶金法。但製備用於電子封裝則需要鎢銅薄膜材料。製備鎢銅薄膜的新方法則主要採用磁控濺射沉積、離 子束濺射沉積、離子束輻照、電子束共蒸發沉積等。有研究人員採用離子束濺射法沉積法製備鎢銅薄膜，其過程包括：

兩個濺射靶有水冷裝置可升降調節，靶功率由調靶電流自動控制。靶材 W純度99.9％尺寸Φ76*4，距基片距離87cm與垂直成30度角；靶材Cu純度99.9％尺寸Φ76*4，距基片距離100cm與垂直成30度角，兩靶距離23cm。 所用基片Φ25mm厚度4mm的Fe片，基片先用丙酮清洗10分鐘再用酒精清 洗10分鐘，放在加熱恒溫乾燥箱裡烘乾後離子束高能轟擊清洗30分鐘。樣品台下裝有水冷系統，以15轉/分自轉。工作氣體是純度99.9％的氬氣，氣壓由真空計控制，氣體流量由流量儀控制，鎢濺射靶Ar⁺能量調到3.6kev，束流 60mA，銅濺射靶Ar⁺能量調到1.9kev，束流25mA；低能輔助沉積源能量調到 0.3kev，束流21mA，濺射1小時後得到高導熱低膨脹銅鎢複合薄膜。

所制出的高導熱低膨脹銅鎢複合薄膜程非晶態即假合金，不僅具有良好的導熱性能和SiGaAs等半導體接近的熱膨脹係數，而且還具有足夠的粘結強度、良好的加工性、輕重量和低成本等特性，可應用於超微化的半導體器件。