一种Cu-Sn金属间化合物骨架相变材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Cu‑Sn金属间化合物骨架增强相变复合材料及其制备方法，该材料内部存在连续的高熔点金属间化合物骨架结构及低熔点合金，其制备方法包括：S1制备特定尺寸的Cu和Sn基合金粉末；S2对金属粉末进行表面处理，并进行低速‑高速二次离心；S3将两种金属粉末按比例混合，得到复合合金粉末；S4经加热、复合，获得具有金属间化合物骨架结构的Cu‑Sn基相变复合材料。该复合材料中的金属间化合物骨架具有高熔点(415～640℃)、高机械强度(室温强度可达80MPa、250℃高温强度可达40MPa)和较好的导热导电性能，其成本较低、制备工艺简单，尤其适合应用于热敏感材料和电子制造领域作为热界面材料或封装材料。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu-Sn金属间化合物骨架相变材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，更具体地，涉及一种Cu-Sn金属间化合物骨架相变材料及其制备方法。
技术介绍
随着人们对电子产品的多功能化、轻便化的要求不断提高，电子信息系统沿着小型化、高密度化和高性能化的方向不断进步，器件的集成度、I/O引脚数、功耗不断提高，使得互连焊点的热管理问题日益突出。当大功率设备(如大功率LED、航天电子、汽车电子等)工作时，内部芯片互连焊点往往需要承受250-300℃以上的高温，而对于新兴的3D高密度封装技术，大幅度增加的封装系统功率密度也会引起系统内工作温度的进一步提高，因此互连材料的耐热性成为决定大功率电子器件服役性能及可靠性的关键问题。然而，传统的无铅钎料如Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Ag等合金(熔点为150-230℃)在高温环境下将直接熔化；高熔点钎料在使用时需要较高的焊接温度，易造成元器件的高温损伤；纳米浆料的价格昂贵，成本过高，均无法满足大功率电子器件的封装要求。例如CN107096988A公开了一种快速制备电子封装材料Cu3Sn金属间化合物的方法：一、将Sn箔和Cu箔放入无水乙醇中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Cu‑Sn基金属间化合物骨架增强相变复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别制备特定尺寸的Cu金属粉末和Sn基合金粉末；S2：对步骤S1所得的两种金属粉末进行表面处理，并进行低速‑高速二次离心；S3：将步骤S2中所得金属粉末按比例混合，得到复合合金粉末；S4：将步骤S3中所得复合合金粉末加热、复合，获得具有金属间化合物骨架结构的Cu‑Sn基相变复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种Cu-Sn基金属间化合物骨架增强相变复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别制备特定尺寸的Cu金属粉末和Sn基合金粉末；S2：对步骤S1所得的两种金属粉末进行表面处理，并进行低速-高速二次离心；S3：将步骤S2中所得金属粉末按比例混合，得到复合合金粉末；S4：将步骤S3中所得复合合金粉末加热、复合，获得具有金属间化合物骨架结构的Cu-Sn基相变复合材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高熔点金属间化合物为Cu6Sn5、Cu3Sn或两种的混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低熔点合金为纯Sn、SAC合金、Sn-Cu合金等Sn基合金。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1中金属粉末通过球磨法、激光法或喷雾干燥法制得，Cu金属粉末的平均尺寸为0.2-5μm，Sn基合金粉末为纯Sn、Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Ag等合金，其平均尺寸为10-40μm，两者的粒径比为1：5～20。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S2中粉末的表面处理方法为通过甲酸、乙酸、盐酸、乙醇或丙酮等中的一种或者为几种的混合物进行酸洗，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝温泊，李明雨，张嘉恒，黄燕，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44