銅氮化鋁復合材料的制備與性能分析-開題報告(編輯修改稿)
2025-02-17 17:22 本頁面
【文章內容簡介】 Cu箔敷合實現(xiàn)A1N與Cu箔的敷合[9]。因氧化鋁膜與氮化鋁陶瓷熱膨脹系數不匹配。當其降到室溫時可能使A12O3與A1N的結合處產生應力而失效致使結合強度變差。那么要實現(xiàn)A1N與銅箔的有效結合，必須在保證致密氧化膜的前提下，盡可能減小膜的厚度以降低A12O3與A1N的內應力。李鵬等人[10]采用復合電沉積的方法，制備CuAlN復合鍍層。根據正交試驗方法以及單因素分析法研究了不同的因素、水平對復合鍍層沉積工藝以及性能的影響，著重探討了不同粒徑氮化鋁對復合鍍層性能的影響。結果顯示：氮化鋁的添加量和陰極電流密度是影響鍍層性能的最主要因素，隨著氮化鋁添加量的逐漸增加，復合鍍層耐磨性能和硬度越來越高，當升高至15g/l時，復合鍍層的綜合性能達到最好，當氮化鋁添加量超過15g/l時，鍍層的整體性能明顯下降。當陰極電流密度為4A/dm2時，復合鍍層的耐腐蝕性和耐磨性最為優(yōu)良，之后隨著陰極電流密度的增加，鍍層的綜合性能下降。 國外銅氮化鋁復合材料的研究現(xiàn)狀陶瓷覆銅基板是功率模塊封裝技術中關鍵材料，其性能決定著模塊的散熱效率和可靠性[1112]。氮化鋁陶瓷直接覆銅(DBC)基板是將銅箔在高溫下直接鍵合到氮化鋁陶瓷表面而制成的一種復合陶瓷基板[13]。它具有高導熱性、高電絕緣性、大電流容量、高機械強度、優(yōu)異的軟釬焊特性、高的附著強度以及與硅半導體芯片相匹配的溫度特性等特點，廣泛應用于橋式整流器、閘流晶體管、可控硅整流器、開關電源模塊(SMPS)、固態(tài)繼電器(SSR)、高頻電源用器件、絕緣柵雙極晶體管模(IGBT)等電力電子功率模塊[1416]。近年來，高導熱氮化鋁陶瓷覆銅基板已經得到了較快的發(fā)展。日本東芝、DENKA、京瓷等公司均已研制出氮化鋁覆銅基板，并用于IGBT模塊封裝中。美國IXYS公司，德國的Curamik電子公司均自行研制出了各種規(guī)格的氮化鋁DBC基板[17]，用于大功率的電力電子器件中并已形成工業(yè)化生產。而且Curamik電子公司研究不同銅箔厚度的DBC基板的柔韌度。井且采用敷銅技術的冉瓷基板的柔韌度可以得到改善。生產的氮化鋁DBC基板產品熱導率高、剝離強度高、絕緣耐壓性能好，同時具有良好的焊接和鍵合性能。這類材料在美國、日本等發(fā)達國家開發(fā)研究異?；?
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