[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱、高強度的熱沉復(fù)合材料制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210434293.9
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114770042A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昱暉;周俊;姚歡
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙升華微電子材料有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C21D8/02;C22F1/08;H01L23/373
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 張勇

本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱、高強度的熱沉復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟：對彌散鋁銅雙面研磨；清洗；將銅板和彌散鋁銅板上掛；超聲除油；電解除油；水洗；酸洗；清洗、烘干；在氫氣氣氛下加熱；熱軋復(fù)合；熱處理；冷軋；剪切下料；切割；退火熱處理；本發(fā)明的銅?彌散鋁銅?銅鍍鎳焊接工藝，僅需鍍鎳2?5um，同時也可以采用不鍍鎳直接銀銅焊接使用，這樣既減少了鍍鎳厚度(甚至不需要鍍鎳)，又節(jié)約了產(chǎn)品成本，同時還減少了鍍鎳廢水的排放和對環(huán)境的污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子封裝領(lǐng)域，特別涉及一種高導(dǎo)熱、高強度的熱沉復(fù)合材料制備方法。

背景技術(shù)

純銅具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱及優(yōu)良的工藝性能，但純銅的室溫強度和高溫強度均較低，不能滿足高強度要求。由于Al₂O₃顆粒硬度高，在高溫下熱穩(wěn)定性好，且與銅基體不互溶，在接近銅熔點的溫度下仍能保持其原來的粒度和間距，所以彌散鋁銅在高溫下仍能保持其大部分硬度。彌散鋁銅在美國、日本等國家已被廣泛應(yīng)用于大型微波管結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電材料、切換開關(guān)、帶銀觸頭等方面。

在電子封裝行業(yè)，彌散鋁銅由于其高溫時的高強度特性，在高溫焊接時不易變形，同時彌散鋁銅中僅彌散有極少量的納米氧化鋁質(zhì)點(通常質(zhì)量比僅0.3％～1.1％)，使熱導(dǎo)率與純銅相比雖有所下降，但仍然能達(dá)到300以上。彌散鋁銅常被用于封裝外殼的散熱底座。

彌散鋁銅由于有納米級的氧化鋁均勻的分布其中，與純銅相比，高溫時晶粒無法長大，故其在高溫時仍然能保持較高的強度。彌散鋁銅在800℃使用AgCu28焊料焊接時，直接裸片不鍍鎳焊接時，焊料中的銀會與彌散鋁銅中銅相互擴散，從而使焊料失效。按一般散熱底座鍍鎳厚度2-5um，在彌散鋁銅上鍍鎳后焊接時，焊料區(qū)域會形成實心鼓包見圖1，將鼓包處割開后，經(jīng)能譜掃描發(fā)現(xiàn)有大量的銀在基材中，銀、銅、鎳發(fā)生了互擴，見圖2。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱、高強度的熱沉復(fù)合材料制備方法，其目的是為了解決的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例提供了一種高導(dǎo)熱、高強度的熱沉復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟：

S1：對彌散鋁銅采用固結(jié)研磨的方式進(jìn)行雙面研磨；

S2：清洗彌散鋁銅表面；

S3：將銅板和彌散鋁銅板上掛；

S4：將銅板和彌散鋁銅板進(jìn)行超聲除油8-10分鐘；

S5：將銅板和彌散鋁銅板進(jìn)行電解除油30-120秒；

S6：將除油后的銅板和彌散鋁銅板進(jìn)行水洗；

S7：將除油后的銅板和彌散鋁銅板進(jìn)行酸洗5-6分鐘，去表面氧化層；

S8：將酸洗過后的銅板和彌散鋁銅板進(jìn)行清洗、烘干；

S9：將按順序疊放的銅-彌散鋁銅-銅在氫氣氣氛下加熱；

S10：將加熱的銅-彌散鋁銅-銅熱軋復(fù)合；

S11：將軋制后的銅-彌散鋁銅-銅進(jìn)行熱處理；

S12：將熱處理后的銅-彌散鋁銅-銅進(jìn)行冷軋；

S13：將軋到尺寸的銅-彌散鋁銅-銅坯料剪切下料；

S14：將下料的銅-彌散鋁銅-銅坯料按產(chǎn)品線切割；

S15：將銅-彌散鋁銅-銅產(chǎn)品進(jìn)行退火熱處理。

進(jìn)一步的，所述步驟S2、S6、S8的清洗為電導(dǎo)率5us/cm@25℃的純水。