CN109877156B - 一种铜钼铜层叠复合材料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涉及电子封装材料领域。现有的铜钼铜材料存在结合强度不牢，甚至会出现两种材料层分离的现象。为此，本发明提供一种铜钼铜层叠复合材料，从上至下包括铜层、银铜层、钼层、银铜层和铜层；和一种制作铜钼铜层叠复合材料的方法，具体方法包括备料、复合、轧制和剪裁。与传统的铜钼铜材料相比增加了银铜材料过渡层，增加了铜与钼的结合力，各层材料之间不容易分离，且不改变材料本身的导热性和膨胀系数。

Description

一种铜钼铜层叠复合材料及其制作方法

技术领域

本发明涉及电子封装材料领域，具体涉及一种铜钼铜层叠复合材料及其制作方法。

背景技术

铜钼铜层叠复合材料是一种热膨胀系数可调，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，一般分为两层或三层，中间层为低膨胀材料层，两边为高导电导热的材料层。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。生产工艺一般采用普通轧制复合，电镀复合，爆炸成形等方法加工制备的，但现有技术存在结合强度不牢，焊接不牢固，有缝隙的技术问题，甚至会出现两种材料层分离的现象。

为此，如何制作出一种各层材料结合牢固，没有致密问题，解决材料易分离的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决铜钼铜层叠复合材料各层材料结合强度不牢、焊接不牢固和有缝隙的问题，本发明提供一种铜钼铜层叠复合材料，从上至下包括铜层、钼层和铜层，从上至下包括铜层、银铜层、钼层、银铜层和铜层，所述铜钼铜层叠复合材料的厚度为0.002 mm ~ 5mm。

其中，所述银铜层的厚度为0.002mm~ 0.02mm。

一种铜钼铜层叠复合材料的制作方法，包括备料、复合、轧制和剪裁，具体包括如下步骤：

第一步，备料：将铜坯料板材经过轧机轧制到厚度0.5 mm～2.0mm，经分条机切边成宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得铜带；把铜:银按比例(5-8):(1-5)在真空熔炉中熔炼浇铸成板材，轧制到厚度0.1mm～0.5mm宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得银铜层；把钼带制成厚度1.0mm～3.0mm且宽度与上述银铜层一致，在超声波清洗机中清洗干净备用；

第二步，预复合：将复合用高温炉加热至500℃~700℃，通入纯度≥99%氮气，把备好的银铜层与钼带取出，把上述步骤制得的材料按照从上到下银铜层-钼带-银铜层的顺序贴合，放入加热炉中，保温20 min～40min，保温时间到后，过轧机压延，变形比20%～40%，然后轧制到0.8 mm～3.0mm，制得预复合钼带；

第三步，成品复合：把加热炉温度从提升至720℃~800℃，开启氮气保护，将预复合钼带的双面各与一条铜带贴合并放入加热炉中，在炉中恒温加热15min~25min，随后送入加热轧机，以3m/min ~10m/min的速度加热轧制，反复轧制到离所需要的成品厚度0.1mm~6mm时停止热轧；

第四步：最终轧制，把上一步制得的半成品料带清洗干净，轧制一次以上，获得厚度0.002mm -5mm；

第五步：剪裁。

其中，第二步中，所述高温炉加热温度为600℃，氮气的纯度为99.99%。

其中，第三步中，加热炉温度温度加热至750℃，炉中恒温加热20min;加热轧制的速度为5m/min；成品厚度0.2mm时停止热轧。

本发明的有益效果为：提供了一种新的铜钼铜层叠复合材料，与传统的铜钼铜材料相比增加了银铜材料过渡层，增加了铜与钼的结合力，各层材料之间不容易分离，且不改变材料本身的导热性和膨胀系数；提供了一种铜钼铜层叠复合材料的制备方法，其解决了原有铜钼铜多层材料易断裂、焊接性能较差，多层材料间互相结合不牢固的问题。

附图说明

图1一种铜钼铜层叠复合材料剖面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种铜钼铜层叠复合材料，从上至下包括铜层1、钼层3和铜层1，从上至下包括铜层1、银铜层2、钼层3、银铜层2和铜层1，所述铜钼铜层叠复合材料的厚度为0.002 mm ~ 5mm。

其中，所述银铜层2的厚度为0.002mm~ 0.02mm。

一种铜钼铜层叠复合材料的制作方法，包括备料、复合、轧制和剪裁，具体包括如下步骤：

第一步，备料：将铜坯料板材经过轧机轧制到厚度0.5 mm～2.0mm，经分条机切边成宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得铜带；把铜:银按比例(5-8):(1-5)，优选72%：28%，在真空熔炉中熔炼浇铸成板材，轧制到厚度0.1mm～0.5mm宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得银铜层；把钼带制成厚度1.0mm～3.0mm且宽度与上述银铜层一致，在超声波清洗机中清洗干净备用。

第二步，预复合：将复合用高温炉加热至500℃~700℃，优选600℃，通入纯度≥99%氮气，优选氮气的纯度为99.99%，把备好的银铜层与钼带取出，把上述步骤制得的材料按照从上到下银铜层2-钼带3-银铜层2的顺序贴合，放入加热炉中，保温20 min～40min，后过轧机压延，变形比20%～40%，然后轧制到0.8 mm～3.0mm，制得预复合钼带；在钼带和铜带之间添加一条银铜层，可以加强钼和铜的结合力，令最终的产品不易分层。

第三步，成品复合：把加热炉温度从提升至720℃~800℃，优选750℃，开启氮气保护，将预复合钼带的双面各与一条铜带贴合并放入加热炉中，在炉中恒温加热15min~25min，优选恒温加热20min，随后送入加热轧机，以3m/min ~10m/min的速度加热轧制，优选5m/min，反复轧制到离所需要的成品厚度0.1mm~6mm，优选0.2mm时停止热轧。

第四步：最终轧制，把上一步制得的半成品料带清洗干净，轧制一次以上，获得厚度0.002mm -5mm。

第五步：剪裁。

实施例1-5的测试结果如下表：

实施例1-5表明，本发明中铜层与钼层的结合力强，各层材料之间不容易分离。

Claims (1)

1.一种铜钼铜层叠复合材料的制作方法，包括备料、复合、轧制和剪裁，其特征在于，具体包括如下步骤：

第一步，备料：将铜坯料板材经过轧机轧制到厚度0.5 mm～2.0mm，经分条机切边成宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得铜带；把铜:银按比例(5-8):(1-5)在真空熔炉中熔炼浇铸成板材，轧制到厚度0.1mm～0.5mm，宽度20 mm～300 mm，经超声波清洗干净，制得银铜层；把钼带制成厚度1.0mm～3.0mm且宽度与上述银铜层一致，在超声波清洗机中清洗干净备用；

第二步，预复合：将复合用高温炉加热至600℃，通入纯度为99.99%的氮气，把备好的银铜层与钼带取出，把上述步骤制得的材料按照从上到下银铜层-钼带-银铜层的顺序贴合，放入加热炉中，保温20 min～40min，保温时间到后，过轧机压延，变形比20%～40%，然后轧制到0.8 mm～3.0mm，制得预复合钼带；

第三步，成品复合：把加热炉温度提升至750℃，开启氮气保护，将预复合钼带的双面各与一条铜带贴合并放入加热炉中，在炉中恒温加热20min，随后送入加热轧机，以5m/min的速度加热轧制，反复轧制到离所需要的成品厚度0.2mm时停止热轧；

第四步：最终轧制，把上一步制得的半成品料带清洗干净，轧制一次以上，获得成品厚度0.002mm～5mm；

第五步：剪裁。

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