一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法技术

一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，采用主盐为AgNO3，还原剂为KNaC4H4O6的化学镀溶液体系对平均粒径为25‑50 um的Invar粉体进行化学镀Ag，制备出化学镀Ag(Invar)复合粉体，以Ag(Invar)复合粉体与平均粒径为25‑50 um的Cu粉为原料，按照30‑50 wt%Cu的成分配料后，加入原料粉体总量0.5wt%的硬脂酸锌作为润滑剂，双轴滚筒混料，300‑600 MPa单向压制，高纯H2气氛保护，650‑800 ℃保温1‑3 h常压烧结制备Cu/Ag(Invar)复合材料，并采用多道次冷轧+退火的形变热处理工艺实现复合材料的近完全致密化。采用上述工艺制备的40 wt%Cu/Ag(Invar)复合材料可达致密度99%，硬度为HV256，热膨胀系数11.2×10

Cu/Ag used an electronic package (Invar) composite material preparation method

Cu/Ag used an electronic package (Invar) composite material preparation method, using AgNO3 as the main salt, reducing agent for Invar powder chemical KNaC4H4O6 plating solution on the average particle size of 25 50 um chemical plating Ag, prepared by chemical plating Ag (Invar) composite powder, to Ag (Invar) composite powder with an average particle size of Cu powder 25 50 um as raw material, in accordance with the composition of 30 wt%Cu 50 ingredients after adding zinc stearate powder amount 0.5wt% as lubricant, double roller mixing, 300 600 MPa one-way pressing, high pure H2 atmosphere protection, 650 800 DEG C for 1 3 h were prepared by Pressureless Sintering of Cu/Ag (Invar) composite materials, and to achieve nearly complete densification of the composites by thermomechanical processing multipass cold rolling and annealing. The preparation process of the 40 wt%Cu/Ag (Invar) composite density up to 99%, the hardness is HV256, the thermal expansion coefficient of 11.2 x 10

【技术实现步骤摘要】
一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种金属基复合材料的制备方法，具体地说是一种Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，属于新材料及其制备工艺领域。
技术介绍
Cu/Invar合金复合材料综合了Cu的高导电、高导热性能和Invar合金零膨胀特性，可望成为一种理想的新型电子封装热沉材料，满足超大规模集成电路及电力电子器件发展对封装材料高热耗散、与半导体和陶瓷基板低热膨胀系数失配及高可靠性的性能需求。但该金属基复合材料的开发利用需要解决：1)烧结制备过程中易发生Cu/Invar界面原子扩散，导致复合材料中Cu及Invar合金组分成分变化，从而导致Cu导电、导热性能及Invar合金低热膨胀性能严重下降；2)复合材料致密化等的关键技术问题。本专利技术采用Invar合金粉体颗粒表面化学镀的方法在Cu/Invar界面设置Ag阻挡层，有效抑制Cu/Invar界面原子扩散，并采用粉末冶金+形变热处理(冷轧+退火)工艺实现近完全致密化成型，从而制备出一种用于电子封装的高性能Cu/Ag(Invar)复合材料。目前，常见的Cu基复合材料制备方法主要有：热压固结法、挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，包括以下步骤：Invar合金粉体表面化学镀Ag‑Ag(Invar)复合粉体与Cu粉配料‑添加硬脂酸锌‑双轴滚筒混料‑模压成型‑气氛保护常压烧结‑形变热处理。

【技术特征摘要】
1.一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，包括以下步骤：Invar合金粉体表面化学镀Ag-Ag(Invar)复合粉体与Cu粉配料-添加硬脂酸锌-双轴滚筒混料-模压成型-气氛保护常压烧结-形变热处理。2.根据权利要求1所述的一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，其特征在于：所用的Invar合金粉体为N2雾化成形粉体，平均粒径D50为25-50um；Cu粉为还原Cu粉，平均粒径D50为25-50um。3.根据权利要求1所述的一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，其特征在于：Invar合金粉体表面化学镀Ag的具体步骤为：(1)称量主盐AgNO3，溶解于去离子水中，配制60-80g/L无色澄清透明的AgNO3溶液；(2)向上述溶液中滴加浓氨水，反应开始产生黑褐色Ag2O沉淀，继续滴加浓氨水，沉淀逐渐消失，直至形成无色透明溶液为止；(3)向步骤(2)所述无色透明溶液中滴加5-13g/LNaOH水溶液，调节溶液的pH值至10.5-12.5，得到稳定的银氨体系化学镀Ag溶液；(4)称取还原剂KNaC4H4O6，溶解于去离子水中，用玻璃棒不断搅拌，直至白色固体完全消失，得到250-300g/L无色澄清透明的还原溶液；(5)在平均粒径D50为25-50um的Invar合金粉体中加入30-60mL/L稀盐酸，在常温下超声震荡3s进行酸洗，酸洗后的Invar合金粉体再采用去离子水反复清洗3次；(6)向步骤(5)中酸洗并经去离子水反复清洗3次的Invar合金粉中加入步骤(4)所制得的还原溶液后，再缓慢滴加步骤(2)所制得的银氨溶液，并不断搅动，进行Invar合金粉体的化学镀Ag，化学镀Ag过程中采用50-70℃的恒温水浴加热，化学镀时间20-50min，化学镀Ag完成后，过滤得到的Invar合金粉体用去离子水洗涤3次后再用无水乙醇清洗3次，最后在干燥箱中60-80℃烘干，得到本发明的Ag(Invar)复合粉体。4.根据权利要求1所述的一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，其特征在于：Ag(Invar)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤文明，张昕，吴玉程，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34