電子封裝鎢銅合金薄板致密化行為研究.pdf

1、高致密度的鎢銅合金薄板作為封裝基板材料具有導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能良好等優(yōu)點(diǎn)，可以解決由芯片功率增加、封裝微型化帶來(lái)的過(guò)熱問(wèn)題。本研究以常規(guī)工業(yè)級(jí)鎢粉和銅粉作為原料，通過(guò)粉軋制坯、連續(xù)液相燒結(jié)、冷軋變形和復(fù)燒制備出全理論密度的鎢銅(W-15Cu)合金薄板，并對(duì)各工藝環(huán)節(jié)材料的致密化過(guò)程、顯微組織結(jié)構(gòu)和性能變化進(jìn)行分析和研究。具體表現(xiàn)為： 1、燒結(jié)致密化研究：鎢銅合金薄板坯燒結(jié)致密化機(jī)理與非晶體粘性流動(dòng)燒結(jié)理論相吻合，該理

2、論可解釋鎢銅合金低中溫?zé)Y(jié)的動(dòng)力學(xué)特征。連續(xù)液相燒結(jié)工藝有利于鎢銅合金薄板燒結(jié)致密化，其致密化過(guò)程是通過(guò)生坯中的孔隙沿推舟方向反向遷移實(shí)現(xiàn)的。 2、冷軋變形致密化研究：鎢銅合金薄板材(RD=91％)具有較好的冷軋塑性變形能力，其變形量可達(dá)到65％以上，且冷變形后試樣密度與理論值16.4g/cm3接近，打破了傳統(tǒng)上認(rèn)為高鎢含量鎢銅合金無(wú)法進(jìn)行冷軋變形的觀點(diǎn)。鎢銅合金薄板冷軋變形機(jī)制包括：孔隙受壓應(yīng)力變形為孔隙縫、銅相變形伴隨鎢顆粒

3、轉(zhuǎn)動(dòng)和相對(duì)滑移、鎢顆粒拉伸為長(zhǎng)帶狀。在冷軋致密化過(guò)程中團(tuán)聚的鎢顆粒被裂解，銅相被擠入鎢顆粒之間，使鎢銅合金組織均勻化。 3、復(fù)燒致密化研究：為了消除冷軋變形后鎢銅合金薄板的內(nèi)部缺陷，對(duì)其進(jìn)行復(fù)燒處理。復(fù)燒后材料內(nèi)部缺陷消失，拉長(zhǎng)的鎢顆粒發(fā)生再結(jié)晶，使鎢銅合金兩相組織分布更加均勻，改善了材料的熱性能參數(shù)。 本研究制備出密度為16.4g/cm3、厚度為0.2mm、導(dǎo)熱系數(shù)為196.3Wm-1K-1、膨脹系數(shù)為5.60×10-