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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散热材料制备,具体涉及一种钨铜复合材料的制备方法。
技术介绍
1、散热是电子器件面临的最重要问题之一,高功率led、大功率激光器、通信工程等行业都离不开封装技术的应用,而封装技术的关键又在于散热材料。随着大功率半导体激光器输出功率的不断提高,对激光器用散热材料也提出了更高的要求。合理选择和设计高效散热电极材料是提高半导体激光器封装散热的一个重要环节。
2、目前,半导体激光器的芯片材料是砷化镓,而配套使用的散热材料为钨铜10复合材料。现有的钨铜电极材料制备工艺都是粉末冶金法熔渗工艺制备,常会出现材料内部有气孔、铜液渗不透的现象,钨铜电极材料在热膨胀系数符合砷化镓6.5-8.5(10-6/k)要求的情况下,热导率最高只能达到180-200w/m·k。而半导体激光器对于散热的技术要求是:200w单巴芯片对散热材料的热导率要求至少在250w/m·k以上。可见,现有的工艺制备的钨铜10复合材料的热导率最高只能达到180-200w/m·k,很难满足大功率用半导体激光器的散热需求。
3、因此,有必要提供一种新的制备工艺,以解决现有的钨铜电极材料的热导率低的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有工艺制备的钨铜电极材料的热导率低的问题,本专利技术的目的在于提供一种钨铜复合材料的制备方法。
2、本专利技术的目的旨在研制高性能钨铜复合材料,以解决单巴200w芯片对钨铜10散热材料的热导率的要求。
3、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下。
4、本专利技术提供一种钨铜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
5、将钨铜层和铜层依次放入模具中逐次叠加,且最底层和最顶层均为钨铜层,以形成复合层;
6、对所述复合层进行热压处理,然后经过机加工,得到钨铜复合材料;
7、所述热压处理的条件是:温度为900~1100℃,压力为0.15~0.5t/cm2。
8、在一些优选的实施例中,所述钨铜复合材料包括钨铜层和铜层,所述钨铜层具有至少两层,且相邻两层所述钨铜层之间均配置有一层铜层。
9、在一些优选的实施例中,钨铜层和铜层的厚度比为1:1~6。
10、在一些优选的实施例中,以质量百分比计,所述钨铜层的含铜量为10-50%。
11、在一些优选的实施例中,所述铜层为无氧铜层。
12、在一些优选的实施例中,所述钨铜层具有2~3层。
13、在一些优选的实施例中,所述热压处理的保温时间为10~60min。
14、在一些优选的实施例中,在形成复合层之前,还包括:
15、对钨铜层和铜层分别进行整形处理,使得钨铜层和铜层的平整度≤0.05,表面粗造≤1.0;
16、对整形处理后的钨铜层和铜层分别进行清洗处理。
17、在一些优选的实施例中,所述清洗处理的具体操作如下:
18、配置清洗液,将整形处理后的钨铜层和铜层分别置于清洗液中进行浸泡,之后用水冲洗,干燥,即得。
19、在一些优选的实施例中,所述清洗液是将硫酸、硝酸、水按照体积比500~200:5~20:800~1000混合而成。
20、在一些优选的实施例中,所述热压处理的条件是:温度为1000±50℃。
21、本专利技术的有益效果:
22、1、本专利技术通过改进各层的顺序以及压合工艺,能够在提高热导率的同时,满足半导体激光器的芯片焊接工艺上,与芯片的匹配性更好,解决现有工艺制备的钨铜电极材料的热导率低的问题。
23、2、本专利技术研制的新型钨铜层状复合散热材料热导率能够达到250-350w/m·k,热膨胀系数在6.5-17.5(10-6/k)之间,能够很好满足大功率用半导体激光器的散热需求。
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1.一种钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,钨铜层和铜层的厚度比为1:1~6。
3.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,以质量百分比计,所述钨铜层的含铜量为10-50%。
4.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述铜层为无氧铜层。
5.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述钨铜层具有2~3层。
6.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述热压处理的保温时间为10~60min。
7.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,在形成复合层之前,还包括:
8.根据权利要求7所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述清洗处理的具体操作如下:
9.根据权利要求8所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述清洗液是将硫酸、硝酸、水按照体积比500~200:5~20:800~1000混合而成。
10.根据权利要
...【技术特征摘要】
1.一种钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,钨铜层和铜层的厚度比为1:1~6。
3.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,以质量百分比计,所述钨铜层的含铜量为10-50%。
4.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述铜层为无氧铜层。
5.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方法,其特征在于,所述钨铜层具有2~3层。
6.根据权利要求1所述的钨铜复合材料的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡珊珊,何飞兰,陈伟东,鲍国平,
申请(专利权)人:西安四维新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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