激光燒結(jié)制備電子封裝用鎢銅復(fù)合材料.pdf

1、鎢銅復(fù)合材料屬于金屬基復(fù)合材料里的典型,同時具備了金屬鎢和金屬銅的特點(diǎn):良好的導(dǎo)熱能力、較低的熱膨脹系數(shù)、具有良好的機(jī)械強(qiáng)度等,而且對于鎢、銅互不相溶的金屬組元,可以利用現(xiàn)有模型設(shè)計(jì)計(jì)算其一定配比下制備的鎢銅復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)和密度,使得這些重要參數(shù)可以預(yù)先知道,從而確定各金屬粉末的理論配比。由于以上顯著特點(diǎn),鎢銅復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于電子封裝材料和熱沉材料,具有廣闊的發(fā)展前景。
　　本文以300目鎢粉和300目銅粉為原

2、材料,通過理論計(jì)算,設(shè)計(jì)好粉體各組分的比例,將部分粉體做化學(xué)鍍處理,采用預(yù)置粉末方法進(jìn)行激光燒結(jié)處理。對燒結(jié)樣品切割試樣,測試其密度、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù),相互對比,并和其理論值對比,結(jié)合軟件模擬,分析原因。結(jié)果表明:
　　(1)渡液反應(yīng)的最佳溫度為:68-70℃;
　　(2)化學(xué)鍍反應(yīng)最佳PH值應(yīng)該穩(wěn)定在11-13之間;
　　(3)對于100g鎢粉的化學(xué)鍍所用的鍍液各成分最佳比例為:CuSO4∶HCHO∶EDTA-2

3、Na=1∶1∶2,即用量為:125ml,125ml,250ml;鈍化劑苯駢三氮唑乙醇溶液用量為40-50ml,
　　(4)對于均為300目的鎢粉銅粉復(fù)合粉,最佳的激光燒結(jié)工藝參數(shù)為:功率:2200～2400W;掃描速度:20mm/s;手工鋪粉厚度:1mm;光斑:4mm。
　　(5)上述工藝參數(shù)下激光燒結(jié)制備的鎢銅復(fù)合材料的致密度相比于粉末冶金法制備的鎢銅電子封裝材料要低。
　　(6)激光燒結(jié)制備的電子封裝用鎢銅復(fù)合材料

4、其致密度、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)均比理論值低,而且含銅量越高的復(fù)合粉末,其與理論值相差越多。
　　(7)同等配比的鎢銅復(fù)合材料激光燒結(jié)塊,經(jīng)過化學(xué)鍍處理后,其致密度、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)均比沒有做化學(xué)鍍處理的粉末高。
　　(8)激光燒結(jié)的溫度場呈出動態(tài)分布,而且呈現(xiàn)出橢圓形,由于激光燒結(jié)是一種急熱急冷的過程,所以燒結(jié)層會出現(xiàn)較大的溫度梯度。
　　(9)激光燒結(jié)過程中能量會不斷累積,造成后續(xù)粉層溫度不斷升高。
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