[发明专利]一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法

摘要

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11.2×10‑6 K‑1，热导率53.7 W·(m·K)‑1，综合性能优异，可用作高性能电子封装热沉材料。

主权项

1.一种电子封装用Cu/Ag(Invar)复合材料的制备方法，其特征在于：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，所述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60‑80 g/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5‑13 g/L NaOH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250‑300 g/L无色澄清透明的还原溶液；(5)在平均粒径D50为25‑50μm 的Invar合金粉体中加入30‑60 mL/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20‑50 min，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Ag(Invar)复合粉体。