The invention discloses a graphite graphite molybdenum copper composite material for electronic packaging and a preparation method thereof. The composite mainly consists of graphite flake, metal molybdenum and metal copper or copper alloy three-phase. The preparation process consists of two steps: porous preform and vacuum pressure infiltration. In the porous preform, the metal molybdenum is used as the molybdenum source to support the separation of the isolated phase and the surface of the graphite scale on the surface of the graphite scale. By the salt bath plating, the surface of the surface of the graphite scale is coated on the porous preform. Then the vacuum pressure penetration is used to permeate the body of the body, so that the metal copper is filled with the gap of the blank preform. Finally, dense graphite scale flake molybdenum copper composites were obtained. The material of the invention has many advantages such as high thermal conductivity, low expansion and good mechanical properties, and has great potential for application in the field of electronic packaging.
【技术实现步骤摘要】
电子封装用石墨-钼铜复合材料及其制备方法
本专利技术涉及电子封装材料,具体涉及一种电子封装用石墨-钼铜复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着现代电子技术的迅猛发展,集成电路逐渐向高密度、小型化、多功能方向发展,散热问题逐渐成为影响电子产品可靠性的关键因素之一。传统的电子封装材料已经很难满足现代电子器件散热任务的需要。钼-铜复合材料作为一种典型的电子封装材料,由互不相溶的钼和铜两相金属组成。它综合了钼与铜的本征物理特性,具有较好的导热导电性、设计可调的膨胀系数、无磁性,钎焊性良好、耐烧损和耐高温强度等性能,早在80年代就在国外电子行业取得了良好的应用。通过对钼铜复合材料成分进行灵活而精确的设计,使其热膨胀系数能够在4.9×10-6至16.6×10-6K-1范围内变化,获得与芯片硅相等或者相近的热膨胀系数,以最大限度避免因热应力失配而引起材料开裂,失效。当通过成分设计使钼铜复合材料的热膨胀系数与芯片相近或匹配时,由于材料中高导热的铜相含量较低,复合材料热导率很难突破250W·m-1·K-1,其导热性能已经难以满足现代大功率器件对电子封装发展的需要。石墨在其碳原子平面方向上展现出超高的热导率,天然石墨鳞片其片状平面方向上热导率可达2000W·m-1·K-1,同时兼具轻质,易加工,成本相对较低等多项特性,成为目前最具吸引力的高导热增强相之一。针对电子封装用的钼铜复合材料膨胀系数可调、力学性能、钎焊性能等综合性能良好,但热导率不高的特点,本专利技术试图将高导热石墨相引入钼铜复合材料,开发一种整理力学性能优良,热膨胀系数与芯片匹配,热导率更高的石墨鳞片-钼铜复合材料。 ...
【技术保护点】
一种电子封装用石墨‑钼铜复合材料,其特征在于,由石墨鳞片、钼、铜或铜合金三相构成,其中石墨鳞片占复合材料的体积百分比为10~58%,并在垂直加压的X‑Y平面上呈平行分布,金属钼、铜或铜合金分布于石墨片层的间隙,钼占钼铜金属的质量百分比为40~85%。
【技术特征摘要】
1.一种电子封装用石墨-钼铜复合材料,其特征在于,由石墨鳞片、钼、铜或铜合金三相构成,其中石墨鳞片占复合材料的体积百分比为10~58%,并在垂直加压的X-Y平面上呈平行分布,金属钼、铜或铜合金分布于石墨片层的间隙,钼占钼铜金属的质量百分比为40~85%。2.权利要求1所述的电子封装用石墨-钼铜复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将不同粒径的金属钼粉与卤素盐均匀混合后,再与石墨鳞片混合,将混合粉料分批多次装入氧化铝陶瓷坩埚中,每次加入后用压头轻压混合粉料,以增加石墨鳞片在X-Y平面的定向性;(2)在放入坩埚的混合粉料上部垫上氧化铝陶瓷垫片,并将氧化铝坩埚置于通有氩气的电阻炉内进行盐浴镀,使作为中间隔离相的钼粉与石墨反应,在石墨表面生成碳化钼;(3)将盖有垫片的坩埚缓慢浸入去离子水中,反复2~10次,将卤素盐脱去后即得具有多孔结构的石墨-钼预制坯体;(4)将预制坯体装入石墨模具中,放入真空压力熔渗炉内,真空熔渗得到石墨-钼铜复合材料。3.根据权利要求2所述的电子封装用石墨-钼铜复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的石墨鳞片片状平...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘骞,贺劭琪,何泽贤,赵轩,何寅,
申请(专利权)人:湖南科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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