mo15cu电子封装板材的致密化行为

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1、上海大学硕士学位论文摘要本文采用工业级Mo粉、Cu粉，通过粉末轧制一液相烧结一冷轧加工一复烧处理的工艺，制备出适用于电子封装散热基板的高致密度、良好热导率和低膨胀系数的Mo．15Cu合金板材。本文采用DTA／TG热分析、金相显微分析(数码金相显微镜和扫描电子显微镜)、化学分析、X射线衍射、密度测试、显微硬度测试、电阻率测试、导热率测试和热膨胀系数测试等检测手段，研究了Mo．15Cu粉轧生坯的最佳液相烧结制度、Mo．15Cu烧结板坯的冷轧工艺、Mo．15Cu冷轧板坯的复烧工艺以及不同工艺条件对材料性能的影响，并从理论上对Mo．15Cu粉轧

2、生坯的液相烧结致密化行为、推舟式连续液相烧结致密化行为，以及Mo．15Cu板材冷轧致密化机理进行了深入的探讨。本文通过研究Mo．15Cu板材液相烧结致密化行为得出，板材的致密度随着烧结温度的升高与保温时间的延长而增大，其最佳液相烧结温度为1350"-'1400℃，保温时间为2"-'3小时。通过分析Mo．15Cu假合金的致密化过程曲线得出，其液相烧结致密化过程可分为两个阶段：1．液相的生成与颗粒的重新排列阶段，2．固相长大阶段。通过研究Mo．15Cu推舟式连续液相烧结工艺的致密化特征得出，与传统烧结工艺相比，该工艺更有利于板材的致密化，板

3、材沿推舟方向的温度梯度分布更有利于孔洞的迁移。本文通过研究Mo．15Cu板材冷轧致密化行为得出，Mo．15Cu烧结板坯的相对密度越高，越容易在冷轧过程中达到全致密，而相对密度小于70．8％的Mo．15Cu烧结板坯难以通过冷轧工艺达到全致密。Mo．15Cu板材的冷轧致密化行为主要由孔洞的压缩变形引起，当板材中的孔洞弥合成线状孔洞之后，材料达到全致密。随着冷轧变形量的增加，Mo．15Cu板材的显微硬度值不断增加，当板材相对密度低于100％时，孔洞变形所引起的致密度增加是板材硬度增加的主上海大学硕士学位论文要原因，当板材相对密度达到100％时

4、，Mo颗粒发生了显著的变形，Mo颗粒的加工硬化导致板材硬度值的增加。本文通过研究复烧处理对Mo．15Cu板材组织性能的影响得出，经过复烧处理的Mo．15Cu板材组织致密而均匀，热导系数显著提高，电阻率与热膨胀系数显著下降，复烧处理优化了材料在电子封装领域的重要性能参数。关键词：Mo．15Cu致密度致密化机理液相烧结电子封装上海大学硕士学位论文ABSTRACTInthispaper,thenewMo·15Cuelectronicpackagingmaterialwithhi班density,highthermalconductivitya

5、ndlowthermalexpansioncoefficientwasprepared，throughthedesigningandoptimizingofthetechnologyof“powderrolling—liquidphasesintering-coldrolling-resintering”．Theoptimumliquidphasesinteringprocess，thecoldrollingprocess，andtheresinteringprocessofMo．15Cumaterialwerestudied．Andt

6、heinfluenceofthoseprocessesonthepropertiesofMo一15CumaterialWasconcluded，fromresultsofDTA／TGthermalanalysis，microstructureobservationindi百talmicroscopeandscanelectronmicroscope(SEM)，chemicalanalysis，X—raydiffractionanalysis(XRD)，densitytesting，microhardnesstesting，resisti

7、vitytesting，thermalconductivitytesting,thermalexpansioncoefficienttesting，etc．．Thedensificationbehaviorofliquidphasesintering，thecontinuingsintering,andthecoldrollingprocessWasresearched．ItWasfoundthatthedensityofMo一15Cumaterialincreasedwiththegrowingsinteringtemperature

8、andholdtime，whilethesinteringtemperatureof1350---1400"C，theholdtimeof2—-3histheoptimumsinteringprocess．