不同钼铜配比对电子封装性能的影响

钼铜合金的具体性能受其成分配比的影响较大,不同的钼铜配比会直接影响其热学、机械和电学特性,从而影响电子封装性能。

对热学性能的影响

在电子封装中,散热性能至关重要,特别是在高功率电子器件中,封装材料的热导率直接决定了器件的稳定性和寿命。钼铜合金的热导率随铜含量的增加而提高,但同时也会导致热膨胀系数上升。例如:

钼铜封装片图片

Mo70Cu30(70% Mo, 30% Cu)合金的热导率约为 120 W/m·K,热膨胀系数约为 7.8 × 10⁻⁶/K。

Mo50Cu50(50% Mo, 50% Cu)合金的热导率约为 180 W/m·K,热膨胀系数约为 9.5 × 10⁻⁶/K。

Mo30Cu70(30% Mo, 70% Cu)合金的热导率可达 250 W/m·K 以上,但其热膨胀系数也增大至 12 × 10⁻⁶/K 左右。

对于需要高导热性的封装材料,例如大功率半导体器件,通常采用Mo50Cu50或Mo40Cu60,以在保持较高导热性的同时,避免因热膨胀失配导致的界面应力问题。

对机械性能的影响

钼的硬度较高,而铜的延展性较好,不同Mo-Cu配比会影响材料的机械性能。例如:

Mo含量高(>70%):材料硬度高,机械强度大,但脆性增加,加工难度较大,适用于对强度要求较高的封装,如航空航天用电子封装。

Mo-Cu均衡(50:50):兼具较高的机械强度和一定的韧性,加工性较好,是较常见的封装材料比例。

Cu含量高(>70%):材料较软,易加工,但耐高温性能下降,适用于低功率电子封装。

对电学性能的影响

钼的电阻率较高,而铜的导电性较好,因此Mo-Cu合金的电阻率随着Mo含量的增加而增大。例如:

钼铜封装片图片

Mo30Cu70的电导率较高,适用于对电流传输要求较高的电子封装。

Mo70Cu30的电阻率较大,适用于需要屏蔽或降低电流泄漏的应用。

在射频(RF)和微波封装中,Mo50Cu50或Mo40Cu60较为常见,因为它们在导电性和机械强度之间取得了良好的平衡。

不同钼铜配比的合金在电子封装中的选择取决于具体的应用需求:

高功率器件(IGBT、LED基板):推荐Mo50Cu50或Mo40Cu60,以保证较高导热性和适中的热膨胀系数。

高可靠性封装(航空航天、军用电子):推荐Mo70Cu30,以提供更低的热膨胀系数和更高的机械强度。

射频与微波封装:推荐Mo40Cu60或Mo30Cu70,以优化导电性和导热性。

 

当前位置:Home 钼的知识 不同钼铜配比对电子封装性能的影响