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钨铜合金薄板坯烧结行为研究

时间:[2015-12-27]

   钨铜合金是由互不相溶的钨、铜两相组成的假合金。钨具有高强度、高硬度、低膨胀系数等特性,铜具有高塑性、高导电性和高导热性等特点,而钨铜合金不仅兼备两者的优点,同时其导热率和膨胀系数可以根据需要通过调节钨铜比例而进行人为控制。随着电子器件的小型化和高功率化,器件的发热和散热是其必须面对的一个重要问题。钨铜合金的高导热性可以满足大功率器件散热需要,并且其可调节的热膨胀系数,可以与微电子器件中不同半导体材料进行很好的匹配连接,从而避免热应力所引起的热疲劳破坏。因此在大规模集成电路和大功率微波器件中钨铜合金薄板作为电子封装基板、连接件、散热片和微电子壳体用材具有广阔的应用前景。

   低温烧结时,钨铜两相润湿性随温度升高而迅速增加,这样极有利于钨颗粒的重排,因此低温烧结时随烧结温度升高致密度增加较为显著;中温烧结阶段,钨铜两相湿润角在该阶段达到0°,钨颗粒充分完成重排,颗粒重排对致密化的贡献几乎达到最大值,而由于钨颗粒被铜相包围,难以形成连续的固相骨架,所以随烧结温度提高烧结密度提高不明显;高温烧结时,由于润湿性进一步提高使铜相的流动性增加,其黏度也随之降低,铜相更容易填充到孔隙形成铜洼,这样钨颗粒间的液相铜减少,颗粒相互靠近迅速长大,形成的固相骨架是钨铜合金致密化的主要因素。(zc)

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