高钨钨-铜复合材料的研究现状

综述近几年来高钨含量的钨铜复合材料的研究现状，对其制备方法，烧结性能及热导率影响因素作了较全面的介绍。

表面处理方式对铜/钼/铜复合材料界面结合效果的影响

借助金相显微镜、扫描电镜观察了钼、铜界面的微观组织 ,研究了采用不同表面处理方式对铜 /钼 /铜复合材料界面结合效果的影响 ,并对其界面的结合机制进行了深入的讨论。结果表明 ,经过喷砂化学处理的材料复合后界面结合最牢固 ,界面剪切强度最高 ,达到 78.9MPa ,形成很强的铜和钼的机械啮合 ,其主要的结合机制是机械啮合机制和硬化块破裂机制 ;在同等复合参数条件下 。

纯钽片晶粒大小控制与深冲性能

采用粉末冶金与电子束熔炼法制备纯钽锭坯，坯料经过锻造、轧制成0．3mm板材，测定了2种方法制备的纯钽的再结晶温度，研究了不同再结晶退火工艺对晶粒大小及其深冲性能的影响。结果表明，粉末冶金法制备的纯钽片的再结晶温度为1200℃，电子束熔炼的纯钽片的再结晶温度为800～900℃。2种钽片分别采用不同的退火工艺都可获得50—100μm的晶粒，其深冲件的表面质量良好。

W-15Cu合金制备中钨骨架孔隙控制的研究

钨铜复合材料是由高温烧结钨骨架经渗铜制成的两相假合金,钨骨架中的孔隙形态和大小将直接影响材料的性能。本文分别以添加硬脂酸和诱导铜的方法对钨粉进行处理,W-15Cu骨架孔隙在压制成形过程中得到了精确控制,钨骨架经熔渗后制成W-15Cu合金。用扫描电镜观察材料的显微结构,并测出材料的密度、气密性,研究了钨粉成形性与钨铜合金密度的关系。结果表明,添加硬脂酸和诱导铜不会带入杂质,能改善钨粉的成形性能,可以获得组织均匀、致密度高的W-15Cu复合材料。

DG合金电阻性能的影响因素

采用粉末冶金方法，制备了用于电力电子半导体支撑板的一种新型的ＦｅＮｉ／Ｃｕ复合材料（简称ＤＧ合金），详细研究了ＤＧ合金，电阻性能的各种影响因素———铜含量、烧结温度、ＦｅＮｉ粉和铜粉的粒度、Ｃｕ纤维的长径比。实验结果表明：ＤＧ合金的电阻率不仅与铜含量有关，还与ＦｅＮｉ与Ｃｕ相的界面扩散、分布形态、结合强度有关。

W-15Cu电子封装材料导热性能的研究

研究了熔渗温度、退火温度及退火冷却速度对W-15Cu电子封装材料导热性能的影响,试验结果表明退火能改善W-15Cu电子封装材料的导热性能,经850℃退火随炉冷的导热性能稳定在190W/(m.K)左右;W-15Cu电子封装材料界面残余应力的大小是影响材料导热性能的重要因素之一,残余应力越大,材料导热性能越差;W-15Cu电子封装材料随熔渗温度升高,导热系数增加,熔渗温度在1 400℃时的导热性能最好。

镀镍钨铜与银铜焊料钎焊工艺的研究

在金属-玻璃管壳封装中,由于玻璃绝缘子对氢气敏感,在焊接管壳的底座时采用氮气而非氢气作为保护性气氛。针对氮气的钎焊条件,研究了不同钎焊温度、时间对镀镍钨铜与银铜焊料浸润性的影响,并观察其界面微观组织结构。结果表明:银铜焊料与镀镍钨铜材料在较宽的温度范围内浸润性良好,最佳钎焊温度为820℃,最佳钎焊时间为5min。钎焊界面的微观组织表明,镀镍钨铜材料与银铜焊料焊接界面平整,结合紧密,没有出现孔洞、裂纹等缺陷。

高钨钨-铜复合材料的研究现状

综述近几年来高钨含量的钨,铜复合材料的研究现状,对其制备方法、烧结性能及热导影响因素作了较全面的介绍。

高温模锻对钨铜电子封装材料组织和性能的影响

采用高温熔渗法制备钨铜电子封装材料,在850℃下对该材料进行模锻,通过扫描电镜(SEM)观察材料的微观组织,并利用超声波块体扫描仪探测材料内部的孔隙分布情况,研究高温模锻对钨铜电子封装材料组织和性能的影响。结果表明:在850℃高温模锻能显著减少钨铜电子封装材料内部的孔洞缺陷,内部组织更均匀、致密。经1次高温模锻后,相对密度达到99.5%,气密性由锻造前的27×10-10(Pa-m3)/s提高到3.5×10-10(Pa-m3)/s,导热系数从181.0 W/(m-K)提高至195 W/(m-K)。增加锻造次数对密度影响有限,材料性能变化不大。

Cu 短纤维制得的 DG 复合材料

采用粉末冶金方法制得了ＦｅＮｉ／Ｃｕ粉末和ＦｅＮｉ／Ｃｕ纤维的低膨胀高导热（ＤＧ）复合材料．结果表明，随着Ｃｕ粉末尺寸增大，ＦｅＮｉ／Ｃｕ粉末制品电阻率减小，膨胀系数增大；而随着Ｃｕ纤维长径比增大，ＦｅＮｉ／Ｃｕ纤维制品的热膨胀系数和电阻率都增大．这是由Ｃｕ纤维和Ｃｕ粉末在制品中的分布状态，即Ｃｕ网络形成难易程度和ＦｅＮｉ与Ｃｕ互扩散难易程度共同决定的．当膨胀系数小于７×１０－６／Ｋ时，ＦｅＮｉ／Ｃｕ纤维制品比ＦｅＮｉ／Ｃｕ粉末制品的电导性能要好．

金属基低膨胀高导热复合材料

在分析传统的低膨胀(高导热)材料缺点的基础上,总结了主要的金属基低膨胀高导电、高导热复合材料及其制备方法。

W-Cu电子封装材料的气密性

分析了传统熔渗法生产的ＷＣｕ材料气密性差的工艺因素，采用加入一定数量的诱导铜的工艺方法进行压型，通过调整成型压力，使生坯中的Ｗ含量达到电子封装ＷＣｕ１５含钨量的标准，其余的Ｃｕ在熔渗时渗入。实验表明，加入１％～２．５％的诱导铜的生坯在１３５０℃熔渗１．５ｈ，其气密性可以达到满意的效果。

钨粉化学镀铜对W/15Cu电子封装材料性能的影响

采用化学镀铜的方法在钨粉中加入诱导铜,经压型,熔渗后制成W/15Cu合金。用扫描电镜研究了材料的显微结构,并测出合金样品的密度、气密性、热膨胀系数等物理性能,通过与传统工艺制备的W/15Cu合金的显微组织以及物理性能方面做比较,讨论了钨粉化学镀铜对W/15Cu合金性能的影响。结果表明,钨粉化学镀铜对于提高钨生坯成形性能、改善钨铜复合材料的显微组织结构、提高材料物理性能方面都有很大作用。经过综合比较,镀铜含量以2%为宜。

退火温度对轧制复合Cu/Mo/Cu电子封装材料性能的影响

研究了不同退火温度对轧制复合Cu/Mo/Cu电子封装材料性能的影响。结果表明退火温度对复合材料的剪切强度、轧向导电能力和厚度方向导热能力有显著影响 ,退火温度为 85 0℃时 ,Cu/Mo/Cu电子封装材料的综合性能最好。

金属基电子封装材料进展

对照几种传统的金属基电子封装材料 ,较详细地阐述了 W Cu、Mo Cu、Si C/ Al等新型封装材料的性能特点、制造方法、应用背景以及存在的问题。介绍了金属基电子封装材料的最新发展动态 ,指出国际上近年来的研究与开发主要集中在净成型技术、新材料体系探索以及材料的集成化应用等方面。最后 ,文章对金属基电子封装材料的发展趋势进行了展望 ,作者认为 ,未来的金属基电子封装材料将朝着高性能、低成本。

Au-Ag-Si新型中温共晶钎料的研究

根据合金相图的基本原理,分析了Au-Ag-Si 系相图,研制出熔化温度在400℃～500℃的共晶钎料合金。通过钎料合金与Ni 板的润湿性测试和润湿后界面的微观组织分析。结果表明:Au-Ag-Si 系钎料对于纯Ni 具有良好的漫流性和润湿性,在450℃～500℃范围内,可以对Ni 板进行钎焊。

钨的超高压成型与低温烧结

选用FSSS粒度为3μm～4μm的FW—1型工业钨粉，在湿氢中经1200℃1h的高温处理，粉末的粒度、粒形都产生了相应的变化，并具有良好的成型性能。该粉末在超高压条件下，生坯的相对质量密度可达90％以上。烧结实验证实，这种高密度的生坯，具有优良的烧结性能，经1800℃4h或2100℃1h烧结，其相对质量密度分别达到95．65％和94．76％。

Au-Ag-Si系钎料合金与Ni的润湿性

通过分析相图,采用中频感应真空熔炼制成液相点温度在450～500℃之间Au-10．22Ag-3．25Si, Au-14．02Ag-3．28Si和Au-18．47Ag-3．27Si 3种不同成分的Au-Ag-Si系钎料合金。分别在其液相点以上20,40和60℃及流动氢气保护下进行钎料在Ni板上的铺展试验,通过分析铺展面积及润湿角,研究其与Ni的润湿性;采用背散射电子相观察钎料与Ni润湿后的界面组织。研究结果表明:Au-Ag-Si系钎料合金与Ni润湿性良好,随着钎焊温度的增加,铺展面积增加,浸润角减小;钎料合金与Ni润湿后,出现润湿环现象;润湿环主要由Au元素组成;钎料与Ni润湿后,在界面处形成Ni3Si金属间化合物,Ni3Si的形成在一定程度上可提高钎料焊接强度。

Au-Ag-Ge钎料的研究

通过对Au-Ag-Ge三元相图的分析确定了Au-19.25Ag-12.80Ge共晶钎料,采取包复热轧后再冷轧制备出厚度为0.1mm的钎料合金薄带,测试了该合金的熔化特性和对Ni板的浸润性。研究结果表明该钎料合金的液、固相线温度分别为490.1℃和445.0℃,合金在≤550℃下对Ni板的润湿角<15°,在Ni板上的铺展面积随着温度从490℃升至550℃而逐渐增大。该合金可以满足电子器件封装焊接的要求。

钨铜材料电镀镍层常见缺陷分析及解决方法

就钨铜材料表面电镀镍层常见的孔洞、油污、鼓泡和腐蚀等缺陷进行了研究;采用扫描电镜和金相显微镜对缺陷形貌进了观察,并通过能谱分析对缺陷处元素组成进行了研究。研究结果表明:电镀层的孔洞是由于钨铜基材中存在较大孔洞造成的;油污是由于基材表面的针孔里残留有电镀液而引起的;鼓泡是由于钨铜基材表面存在氧化铝;腐蚀是因为电镀工艺不恰当引起的。还对不同缺陷提出了相应的解决方法。