[发明专利]一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合板材制备技术领域，具体涉及一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法。

背景技术

钼铜合金由于其散热性能良好，热膨胀系数可调，且耐高温性能优异，因此被做为热沉散热、电子封装、电触头等材料在电子信息领域得到了广泛应用。

近年来，随着电子信息行业飞速发展，大规模集成电路组装密度不断增大，因此，单位体积发热量急剧增加，为了解决大规模集成电路的散热问题，Mo-Cu层状复合板材作为一种新型散热材料应运而生。层状Mo/Cu复合板材是一种三明治结构的材料，一般分为三层（也有两层或四层），其中间为低膨胀Mo层，两边为高导电导热的Cu层，这种材料导热性能更加良好。目前层状Cu-Mo-Cu（CMC）复合材料的主要制备方法有喷射沉积法，爆炸焊接复合法及轧制复合法等。喷射沉积法主要是将熔融铜液喷射到钼板两边，冷却后形成三层复合板；爆炸焊接复合法是在爆炸冲击力作用下，铜板与钼板发生碰撞，在瞬间高温高压下得到复合的一种方法；轧制复合法是在钼板两侧放置铜板，然后热轧、冷轧形成复合板，这是目前较为普遍采用的一种复合板材制备方法。目前，国外在CMC复合材料的生产上技术较为成熟，并申请了相关专利（US 4957823A，US 4950554A，JP 2004249589A等），国内在CMC复合材料的生产上还处于探索阶段，相关专利有CN 1843691A和CN 1408485A。

以上专利均为Cu-Mo-Cu复合板材的制备方法，而截止目前，尚未发现有关Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法见诸报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法。该方法采用熔渗法一次性制备Cu-MoCu-Cu三层复合板材，大大缩短了工艺流程，提高了生产效率，各层之间均以熔渗的方式结合，显著提高了层间结合力，同时有效避免了层间氧化问题。另外，通过采用MoCu层替换CMC板材的中间Mo层，使各层变形性能更接近，提高了轧制成品率，而且中间MoCu层的采用，大大改善了Mo-Cu复合板材厚度方向上的散热性能。采用该方法制备的Cu-MoCu-Cu三层复合板材的层间结合优良，导热性能高，能够解决大规模集成电路的散热、封装等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用油压机将钼粉压制成厚度为5mm～15mm的钼板坯，然后将所述钼板坯置于氢气炉中，在氢气气氛保护下，于1500℃～1800℃烧结1h～3h，得到相对密度为60%～90%的多孔钼骨架；

步骤二、将步骤一中所述多孔钼骨架铺设于两张铜板之间，然后将铺设有两张铜板的多孔钼骨架置于氢气炉中，在氢气气氛保护下，于1300℃～1450℃熔渗1h～2h，得到表面完全被铜包覆的Cu-MoCu-Cu三层复合材料；

步骤三、将步骤二中被铜包覆的Cu-MoCu-Cu三层复合材料的表面机加工平整；

步骤四、将步骤三中表面机加工平整的Cu-MoCu-Cu三层复合材料在温度为750℃～900℃的条件下进行多道次热轧，道次间将热轧后的Cu-MoCu-Cu三层复合材料置于氢气炉中加热，得到厚度为0.5mm～3mm的热轧板材；

步骤五、将步骤四中所述热轧板材置于氢气炉中进行退火处理；

步骤六、将步骤五中经退火处理后的热轧板材进行多道次冷轧，得到厚度为0.1mm～2mm的冷轧板材；

步骤七、将步骤六中所述冷轧板材进行表面处理，然后将表面处理后的冷轧板材进行成品剪切处理，得到厚度为0.1mm～2mm的Cu-MoCu-Cu三层复合板材。

上述的一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法，其特征在于，步骤一中所述钼粉的平均费氏粒度为5μm～6μm。

上述的一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法，其特征在于，步骤二中两张铜板均为无氧铜板。

上述的一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法，其特征在于，步骤二中两张铜板的厚度均为4mm～23mm。

上述的一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法，其特征在于，步骤二中所述Cu-MoCu-Cu三层复合材料的MoCu层中铜的质量百分含量为10%～40%，余量为钼。