铜/金刚石复合材料化学镀铜后的组织结构和焊接性

铜/金刚石复合材料具有高的热导率及与半导体材料相匹配的热膨胀系数,是功率器件散热的理想材料。但由于金刚石的非金属特性,铜/金刚石复合材料在使用过程中存在焊接性差的问题。针对该问题,通过化学镀铜来提高铜/金刚石复合材料的润湿性和焊接性。在化学镀铜之前,先用稀硫酸粗化复合材料,然后用氯化亚锡溶液敏化,再用氯化钯溶液活化。通过扫描电镜、X射线衍射和拉拔试验研究了化学镀铜时间对镀层微观形貌、厚度、晶相结构及膜基结合强度的影响。结果表明,化学镀铜60 min时镀层较为均匀、致密,膜基结合强度最高,尤其是金刚石粒径为116μm的铜/金刚石复合材料表面铜镀层的膜基结合强度达27.6 MPa。在相同的镀覆条件下,金刚石粒径小的铜/金刚石复合材料的膜基结合强度高于金刚石粒径大的铜/金刚石复合材料。润湿角测试和焊料铺展试验结果表明,铜/金刚石复合材料表面化学镀铜后焊接性提高。