鎢銅熱沉和電子封裝材料的工藝

鎢銅合金是由鎢和銅所組成的兩相均勻分佈的既不固溶又不形成化合物的一類複合材料,兼有銅的高導電、導熱性能,以及鎢的高熔點、低熱膨脹等性能,是電子工業首選的熱沉和封裝材料。

鎢銅材料的制取通常採用熔滲法,目前市場上的鎢銅熱沉和封裝材料的品質尚不夠優良,成本也太高,成為制約其發展的主要瓶頸之一。熔滲法易產生微孔、孔洞及氧化物殘渣等,會大大降低材料的穩定性,而且對材料成分有很大的限制。在後續的磨加工過程中都極易出現熱變形,或者說,市場上真正能做好鎢銅合金產品的企業並不多。

钨铜电子封装材料图片

近來,有學者提出了一種新的鎢銅熱沉材料和電子封裝材料的生產方法,有別於常用的熔滲法,方法主要過程有:

1、取純度≥99.95%,平均費氏細微性為3~8微米的鎢粉,取純度≥99.95%,平均細微性為-300目的電解銅粉待用;

2、添加誘導劑及混料

將所述電解銅粉作為誘導劑與所述鎢粉在粉末混料機中混合均勻;

3、壓制成型

將所述混合料按照預定形狀模壓自動成型,和對模壓自動成型後的鎢銅生坯進行等靜壓複壓處理;所述的等靜壓複壓為,將模壓自動成型後的鎢銅生坯用包套材料進行真空封裝,然後在等靜壓機上等靜壓,等靜壓機的壓強為150~260MPa;所述包套材料為鋁塑複合膜;

4、預燒結

對壓制成型後的鎢銅生坯在鉬絲爐中進行預燒結,得到鎢銅合金坯體;

5、液銅浸滲

在滲銅爐中盛裝純度≥99.95%的液態電解銅,將預燒結得到的鎢銅合金坯體浸入1200℃~1400℃的所述液態電解銅中進行液銅浸滲處理1~2.5個小時,該處理過程在還原性氣體或還原性氣體和惰性氣體的混合氣的保護下進行,而後將鎢銅合金坯體從液態電解銅中提出,進行冷卻,得到鎢銅合金。

改進後工藝所有效解決了傳統工藝所存在的缺陷和不足,所製備出的鎢銅熱沉和電子封裝材料結構均勻緻密、性能得到顯著提高的同時生產工藝合理、生產效率高、生產成本得到顯著降低。

 

 

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