铜钼封装材料

铜钼铜封装材料　　铜钼铜（CMC）封装材料是一种三明治结构的平板复合材料，它采用纯钼做芯材，双面再覆以纯铜或者弥散强化铜。这种材料的热膨胀系数可调，热导率高，耐高温性能优异，在电子封装中得到了广泛的运用。铜钼铜材料属于金属基平面层状复合型电子封装材料，这类电子封装复合材料的结构是层叠式，一般分为三层，中间层为低膨胀材料层，两边为高导电导热的材料层，当然，也有两层，或者四层复合层板。生产工艺一般采用轧制复合，电镀复合，爆炸成形等方法加工制备的，这类材料在平面方向有很好的热导率和较低的膨胀系数，并且基本上不存在致密问题，此外，这种材料加工成本比较低，例如可以成卷的连续轧制复合生产Cu/Invar/Cu复合板材，能够大大降低生产成本，还可加工成70um箔材，可以广泛的应用于PCB的芯层和引线框架材料。由于CMC理论热导率高、膨胀系数与Si相匹配，早在上世纪90年代，国内外专家学者就对其进行了深入研究，美国的AMAX公司和Climax Specialty Metals公司利用热轧复合的方法，生产出来Cu/Mo/Cu（CMC）复合材料，并申请了专利，已用在B2隐形轰炸机的电子设备上.CMC的结构与CIC一样都是三层复合结构，但硬度、抗拉强度、热导率和电导率却比CIC高的多，这是因为CMC的中间是钼板，而钼的强度、导电、和导热性都要高于Inar合金。

　　美国的公司采用在线连续轧制复合的技术可生产多种尺寸、局部或全包复的电子封装材料，与Mo/Cu、W/Cu等粉末冶金方法生产的颗粒增强型电子封装材料相比，轧制复合方法生产平面复合型电子封装材料的效率高，生产成本低，并且可以生产大尺寸的封装材料，因此平面复合型电子封装材料非常有利于电子行业的生产，容易产生“规模效益”。Ploymetallurgical公司在包复型材料的生产上是行业内的引导者，公司的产品非常全面，可以生产Ag/Cu、Ni/Cu、Au/Ni、CIC和CMC等局部或全面复合型封装材料，尺寸控制精确，其中CMC的性能在国际上处于一流水平。国内也有杨扬和李正华等人试验了爆炸复合方法制备CMC电子封装材料的可行性，对爆炸复合CMC封装材料界面的结合机制进行了详细的研究。研究发现Cu/Mo/Cu爆炸复合材料有波形结合界面和平直结合界面。波形界面上存在熔区，熔区内为Cu与Mo的非晶态混合组织，其组成为Cu约占90%，Mo约占10%，熔区内的显微硬度为1220MPa高于Cu基体的显微硬度（80MPa）低于Mo基体的显微硬度（2100MPa）。结果表明，用爆炸复合方法一次性制备Cu/Mo/Cu复合材料是可行的，恰当的工艺参数可制得无显微裂纹的复合材料，但是爆炸复合的制备方法较为复杂，且成本较高，不适合规模化生产。国内还有江苏鼎启科技有限公司[1]正在研发的高热导铆合型铜钼铜材料项目，已经取得了可喜的进展。

　　Cu/Mo/Cu电子封装材料具有优良的导热性能和可调节的热膨胀系数，目前是国内外大功率电子元器件首选的电子封装材料，并能与Be0、Al203陶瓷匹配，广泛用于微波、通讯、射频、航空航天、电力电子、大功率半导体激光器、医疗等行业。例如，现在国际上流行的BGA封装就大量采用该材料作为基板。另外，在微波封装和射频封装领域，也大量采用该材料做热沉。在军用电子设备中，它常常被采用为高可靠线路板的基体材料。

　　CMC也是我国诸多高技术领域所必需的关键性配套材料，是我国高端电子产品开发与生产的基础，例如，现代的微波通信发射装置、电力电子器件、高性能集成电路、网络通信器件等产品，都需要这种性能优良的封装材料。