朝展金屬專業(yè)生產(chǎn)**的雙金屬?gòu)?fù)合鋼線 金屬封裝材料（可伐線，銅芯線 ）（可伐，銅芯可伐）其復(fù)合鋼絲中芯為無氧銅，外無縫套接4J50,4J29等膨脹可伐合金。
金屬封裝時(shí)采用金屬作為殼體或底座，芯片直接或者通過基板安裝在外殼或底座上，引線穿過金屬殼體或底座，目前電子封裝形式大多采用玻璃—金屬封接技術(shù)。這種技術(shù)廣泛用于混合電路的封裝，主要是精密電子的專用氣密封裝，在許多領(lǐng)域，尤其是在**及航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 金屬封裝形式多樣、加工靈活，可以和某些部件(如混合集成的A／D或D／A轉(zhuǎn)換器)融合為一體，適合于低I／O數(shù)的單芯片和多芯片的用途，也適合于射頻、微波、光電、聲表面波和大功率器件，可以滿足小批量、高可靠性的要求。此外，為解決封裝的散熱問題，各類封裝也大多使用金屬作為熱沉和散熱片。
1 傳統(tǒng)金屬封裝材料及其局限性
傳統(tǒng)金屬封裝材料包括Al、Cu、Mo、W、鋼、可伐合金以及Cu／W和Cu／Mo等，它們的主要性能如下：
1．1 銅、鋁
純銅也稱之為無氧高導(dǎo)銅(OFHC)，電阻率1.72μΩ·cm，僅次于銀。它的熱導(dǎo)率為401W(m-1K-1)，從傳熱的角度看，作為封裝殼體是非常理想的，可以使用在需要高熱導(dǎo)和／或高電導(dǎo)的封裝里，然而，它的熱膨脹系數(shù)高達(dá)16．5×10-6K-1，可以在剛性粘接的陶瓷基板上造成很大的熱應(yīng)力。
鋁及其合金重量輕、價(jià)格低、易加工，具有很高的熱導(dǎo)率，在25℃時(shí)為237W(m-1K-1)，是常用的封裝材料，通?？梢宰鳛槲⒉呻娐?MIC)的殼體。但鋁的熱膨脹系數(shù)更高，為23．2×10-6K-1，與Si(4．1×10-6K-1)和GaAs(5.8 ×10-6K-1)相差很大，器件工作日寸的熱循環(huán)常會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致失效。
1．2 鎢、鉬
Mo的熱膨脹系數(shù)為5．35×10-6K-1，與可伐和Al2O3非常匹配，它的熱導(dǎo)率相當(dāng)高，為138 W(m-K-1)，故常作為氣密封裝的底座與可伐的側(cè)墻焊接在一起，用在很多中、高功率密度的金屬封裝中。Mo作為底座的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于平面度較差，另一個(gè)缺點(diǎn)是在于它重結(jié)晶后的脆性。W具有與Si和GaAs相近的熱膨脹系數(shù)，且導(dǎo)熱性很好，可用于芯片的支撐材料，但由于加工性、可焊性差，常需要在表面鍍覆其他金屬，使工藝變得復(fù)雜且可靠性差。W、Mo價(jià)格較為昂貴，不適合大量使用。此外密度較大，不適合航空、航天用途。
1．3 鋼
10號(hào)鋼熱導(dǎo)率為49．8 W(m-1K-1)，大約是可伐合金的三倍，它的熱膨脹系數(shù)為12．6×10-6K-1，與陶瓷和半導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)失配，可與軟玻璃實(shí)現(xiàn)壓縮封接。不銹鋼主要使用在需要耐腐蝕的氣密封裝里，不銹鋼的熱導(dǎo)率較低，如430不銹鋼(Fe-18Cr，中國(guó)牌號(hào)1J118)熱導(dǎo)率僅為26．1 W(m-1K-1)。
1．4 可伐
可伐合金(Fe-29Ni-17Co，中國(guó)牌號(hào)4J29)的熱膨脹系數(shù)與Si、GaAs以及Al2O3、BeO、AIN的熱膨脹系數(shù)較為接近，具有良好的焊接性、加工性，能與硼硅硬玻璃匹配封接，在低功率密度的金屬封裝中得到*廣泛的使用。但由于其熱導(dǎo)率低，電阻率高，密度也較大，使其廣泛應(yīng)用受到了很大限制。 1．5 Cu／W和Cu／Mo
為了降低Cu的熱膨脹系數(shù)，可以將銅與熱膨脹系數(shù)數(shù)值較小的物質(zhì)如Mo、W等復(fù)合，得到Cu／W及Cu／Mo金屬-金屬?gòu)?fù)合材料。這些材料具有高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，同時(shí)融合W、Mo的低熱膨脹系數(shù)、高硬度特性。Cu／W及Cu／Mo的熱膨脹系數(shù)可以根據(jù)組元相對(duì)含量的變化進(jìn)行調(diào)整，可以用作封裝底座、熱沉，還可以用作散熱片。由于Cu-Mo和Cu-W之間不相溶或浸潤(rùn)性極差，況且二者的熔點(diǎn)相差很大，給材料制備帶來了一些問題；如果制備的Cu／W及Cu／Mo致密程度不高，則氣密性得不到保證，影響封裝性能。另一個(gè)缺點(diǎn)是由于W的百分含量高而導(dǎo)致Cu／W密度太大，增加了封裝重量。但密度大也使Cu／W具有對(duì)空間輻射總劑量(TID)環(huán)境的優(yōu)良屏蔽作用，因?yàn)橐@得同樣的屏蔽作用，使用的鋁厚度需要是Cu／W的16倍。
2． Cu基復(fù)合材料
純銅具有較低的退火點(diǎn)，它制成的底座出現(xiàn)軟化可以導(dǎo)致芯片和／或基板開裂。為了提高銅的退火點(diǎn)，可以在銅中加入少量Al2O3、鋯、銀、硅。這些物質(zhì)可以使無氧高導(dǎo)銅的退火點(diǎn)從320℃升高到400℃，而熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率損失不大。
Cu基復(fù)合材料還可以采用C纖維、B纖維等、SiC顆粒、AlN顆粒等材料做增強(qiáng)體。如碳纖維(經(jīng)高溫處理可轉(zhuǎn)化為石墨纖維)CTE在-1×10-6—2×10-6K-1，具有很高的彈性模量和軸向熱導(dǎo)率，P120、P130碳纖維軸向的熱導(dǎo)率分別為640W(m-1K-1)和1100W(m-1K-1)，而用CVD方法生產(chǎn)的碳纖維其熱導(dǎo)率高達(dá)2000W(m-1K-1)。因而用碳纖維(石墨纖維)增強(qiáng)的銅基復(fù)合材料在高功率密度應(yīng)用領(lǐng)域很有吸引力。與銅復(fù)合的材料沿碳纖維長(zhǎng)度方向CTE為-0．5×10-6K-1，熱導(dǎo)率600-750W(m-1K-1)，而垂直于碳纖維長(zhǎng)度方向的CTE為8×10-6K-1,熱導(dǎo)率為51-59W(m-1K-1)，比沿纖維長(zhǎng)度方向的熱導(dǎo)率至少低一個(gè)數(shù)量級(jí)。所以用作封裝的底座或散熱片時(shí)，這種復(fù)合材料把熱量帶到下**時(shí)，并不十分有效，但是在散熱方面是極為有效的。這與纖維本身的各向異性有關(guān)，纖維取向以及纖維體積分?jǐn)?shù)都會(huì)影響復(fù)合材料的性能。
在Cu／Mo基礎(chǔ)上生產(chǎn)用于玻璃與金屬封接的銅芯引線，銅芯外邊可以是52合金(Fe-50Ni，中國(guó)牌號(hào)4J50)、可伐合金(Fe-29Ni-17Co)、42-6合金(Fe-42Ni-6Cr，中國(guó)牌號(hào)4J6)和446不銹鋼(Fe-24Cr)等膨脹材料。二者之間完全冶金結(jié)合，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、韌性和氣密性，既提供了銅的高導(dǎo)電能力，又提供了膨脹材料與玻璃氣密封接能力。銅芯與低膨脹合金半徑可以是任何比值，標(biāo)準(zhǔn)比值是2：1和3：1。在比值為3：1時(shí)，銅芯引線的導(dǎo)電率為14％IACS，即電阻率為12μΩ·cm。3 結(jié)論
隨著金屬封裝材料（可伐，銅芯可伐）朝著高性能、低成本、低密度和集成化方向的發(fā)展，對(duì)金屬封裝材料提出越來越高的要求，金屬基復(fù)合材料將為此發(fā)揮著越來越重要的作用，因此，國(guó)內(nèi)朝展高性能對(duì)金屬基復(fù)合材料的研究將會(huì)加大力度。
