[发明专利]一种电子封装用铜合金复合材料的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种电子封装用铜合金复合材料的制备方法及其产品，所述方法包括以下步骤：配制电镀液；将聚氨酯泡沫化学镀银，热处理去除聚氨酯泡沫，得到银泡沫；在银泡沫上电镀得到碳纳米管/铁/镍(CNTs/Fe/Ni)复合泡沫，热处理；填充铜粉冷压成型，经热压烧结后，最终得到铜合金复合材料。本发明以CNTs/Fe/Ni复合泡沫作为三维骨架增强相，填充铜粉作为韧性相，且CNTs在其内部并没有出现大面积的团聚，其结构完整性得以保留。本发明制备得到的铜合金复合材料电磁屏蔽性能较高，导热率较好，抗拉强度较高，延展性能好，且膨胀系数低，满足电子封装用的铜合金性能要求。

技术领域

本发明属于电子封装铜合金材料技术领域，具体涉及一种电子封装用铜合金复合材料的制备方法及其产品。

背景技术

由于铜合金材料具有优异的导电和导热性能而广泛应用于集成电路、散热以及电触头材料。目前现代电子产品朝着薄而小以及高密度的方向发展，因此对电子封装用铜合金材料的性能要求逐渐提高，比如：抗拉强度、延展性、电磁屏蔽性能以及导热率等。

传统的铜合金材料制备只是简单地多相组合，其综合性能已经无法满足电子封装的高要求，如何提高铜合金复合材料的综合性能，对电子信息产业的发展起到推动作用，是当前研究的重点。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种电子封装用铜合金复合材料的制备方法及其产品，对铜合金复合材料的结构进行设计，采用CNTs/Fe/Ni复合泡沫作为三维骨架增强相，填充铜粉作为韧性相，以此提高铜合金复合材料的综合性能，满足电子封装材料的高要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案。

本发明的技术方案之一，一种电子封装用铜合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)电镀液的配制：向硼酸溶液中依次加入镍盐溶液、抗坏血酸溶液、铁盐溶液、糖精钠溶液、十二烷基硫酸钠溶液及CNTs水分散液，得到电镀液；

(2)将聚氨酯泡沫在化学镀银溶液中浸泡处理，然后加入还原性溶液，加热，干燥之后，热处理去除聚氨酯泡沫，得到银泡沫；

(3)将步骤(2)所得银泡沫置于步骤(1)所得电镀液中进行电镀，清洗、干燥得到CNTs/Fe/Ni复合泡沫；

(4)对步骤(3)所得复合泡沫进行热处理，填充铜粉并冷压成型，之后进行热压烧结，得到所述电子封装用铜合金复合材料。

进一步地，步骤(1)中，所述镍盐溶液为六水硫酸镍溶液和六水二氯化镍溶液，所述铁盐溶液为七水硫酸亚铁溶液。

进一步地，步骤(1)中，所述电镀液中硼酸的浓度为15-25g/L，六水硫酸镍的浓度为100-130g/L，六水二氯化镍的浓度为10-15g/L，抗坏血酸的浓度为1-3g/L，七水硫酸亚铁的浓度为40-45g/L，糖精钠的浓度为1-5g/L，十二烷基硫酸钠的浓度为0.2-0.8g/L，CNTs的浓度为1-5g/L，所述CNTs水分散液的制备方法为将CNTs加入水中超声分散35-45min；对得到的电镀液还包括进行超声混合30-50min的操作。

进一步地，步骤(2)中，所述化学镀银溶液的制备方法为：在硝酸银溶液中加入氨水至溶液澄清，得到化学镀银溶液；所述还原性溶液为葡萄糖溶液。

进一步地，所述硝酸银溶液的浓度为8-12g/L，氨水的质量分数为20-30％，还原性溶液的浓度为90-110g/L。

进一步地，步骤(2)中，所述浸泡时间为8-15min，所述加热为水浴加热，温度为20-30℃。

进一步地，步骤(3)中，所述电镀时电流密度为50-70mA/cm²，温度为40-60℃，银泡沫与阳极的距离为3-5cm，电镀时间为0.5-1h。