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W/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,是目前国内外军用电子元器件特别是固态相控阵雷达首选的电子封装材料。 中南大学电子封装材料研究所研制的W/Cu电子封装材料的性能已接近国际同类产品的水平,已为军工用户提供了10万多件。但随着W/Cu电子封装材料零部件的品种、规格愈来愈多,性能要求越来越高,原有的生产工艺和装备在批量生产过程中暴露出一些新问题,主要表现在:导热稳定性不够;产品表面有白斑现象等; 本文在工程化研究中从改善钨粉粒度分布、优化熔渗烧结工艺入手,分析了上述问题产生的原因,并借助扫描电镜对材料的微观形貌进行了观察,结果表明: 1) 在1350℃时熔渗1小时获得的产品导热性能最好,熔渗组织也比较均匀。 2) 用费氏粒度为5.6μm钨粉,加入1%～2.5%的诱导铜粉,在大压力下,可制成相对密度为72.46%的高密度钨生坯,熔渗后产品He吸附小于1.0×10-9Pa·m3·s-1。 3) 铜是复合材料中的主要导热组元,其纯度对导热性能影响较大,用99.9%纯度的铜粉,可得到热导为200W·m-1·K-1以上的W/Cu15材料。 4) 钨粉粒径主要通过影响铜网络的分布及界面的多少来影响导热性能。综合压制性能及经济因素,混合钨粉具有较优的使用价值。 5) 复合材料界面残余应力越大,材料导热性能越差。将熔渗后的W/Cu产品在氢气保护下退火后,导热率可达到180W·m-1·K-1以上,而且数据分散度小,性能稳定。 6) 钨铜电子封装材料生产中表面出现的白斑主要是由粉末压制前的形态决定。压制前将粉末适度球磨,减少细粉颗粒的聚集可以获得良好的效果。