芯片封装之钼铜合金基板加工工艺优化与智凯中走丝技术的应用

2025年全球芯片产业迎来高速发展,AI5G新能源汽车等需求推动市场突破6000亿美元规模。

随着芯片尺寸不断缩小、集成度持续提高,芯片散热问题变得变得尤为重要。

镀铜钼散热基板属于芯片生产中的封装环节(即后道工艺),具体应用于热管理模块,主要功能是为高功率芯片(如CPUGPUIGBT等)提供高效散热和热膨胀匹配

镀铜钼散热基板通过钼芯(低热膨胀系数5.1×10⁻⁶/K)匹配芯片热变形,紫铜镀层(导热400W/mK)快速导热的复合设计实现高效散热。其热膨胀系数可调(8-10×10⁻⁶/K),既避免芯片热应力损伤,又保持高导热性能(200-250W/mK),特别适合3D封装和高功率芯片。铜层通过电镀/熔渗工艺与钼结合,在GPU/IGBT等器件中可降低结温15-20℃,同时提升结构稳定性。

本文智凯数控小编,将会对ZKH450中走丝线切割机床在加工钼铜材料中的电加工原理,设备选用,加工流程,加工参数设置,清洁方法及检测等环节做详细阐述,为加工厂家和试样检测机构提供参考。

一:电加工原理

中走丝线切割机床加工钼铜的原理基于电火花放电蚀除:钼丝(电极丝)在1.5~10m/s速度下往复运动,与钼铜工件间保持0.01mm放电间隙,脉冲电源施加高压产生火花放电,局部高温(可达10000℃)使材料熔融汽化,工作液(如去离子水)冲刷蚀除颗粒并冷却。

二:行业标准

1. 国家标准(中国)

GB/T 3876-2007《钼及钼合金板》

该标准规定了钼及钼合金板材的技术要求,适用于电子工业、航空航天等领域,但未专门针对钼铜复合材料。

GB/T 4956-2003《金属镀层厚度测定方法》

适用于铜镀层厚度的检测,可间接用于镀铜钼散热基板的质量控制。

2. 行业标准(中国)

YS/T 1546-2022《钼铜合金板》

该标准由工业和信息化部发布,适用于变形退火态和熔渗态的钼铜合金板,涉及电子封装及散热应用。

三:电加工设备

1.设备选择

智凯ZKH450五轴数控线切割机床

2.设备参数

行程:有效加工行程350*450

锥度:±6°

最大加工效率:≥300mm²/H

表面光洁度:Ra0.8(多次切割)

精度:±0.003mm

系统:系统支持Windows7及以上操作系统

画图:支持多种画图文件导入

精度高:四轴螺距补偿,五轴数控

三,加工流程

1.将基板表面测试干净

2.专用夹具固定股基本

3.图形导入

4.软件点“开水”检查是否正常

5.点“加工”一键开始运丝、高频、冲水

6.开始加工中

四:参数设置

第一次试加工:

1.试加工材料

2.导入图纸

3.设置参数

4.开机检查后

5.开始加工

6.工件切割完成掉落

样品1,失败:如下图

加工面有明显变色、发黑、发蓝等

wKgZPGiNb6KAb3NKAAfew60y5PE074.png

第二次试加工,

1.调整高频电源程序

2.调整加工参数

3.继续加工

4.成品OK,无灼烧、发黑变色等问题

(参数图)

wKgZO2iNcBKAJexrAAPCmcM_KmI691.png

(第二次切割成品)

五:样品清洁

1.抹布:擦掉表面切削液和残渣

2.清洁仪器:超声波

3.用水:自来水或纯净水,不可添加草酸等

六:检测工具

1.测量工具

2.千分尺和光洁度测试仪,

3.定期校准测试设备,确保测量精度

4.操作人员需经过专业培训,熟悉标准要求。

以上就是小编介绍的有关于芯片封装材料,钼铜合金的加工分析相关内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多纯铝基板、传统铜基板、石墨烯复合材料,视频和操作步骤,线切割机床怎么使用视频和图解,使用步骤及注意事项、作业指导书,原理、怎么调参数和使用方法视频,中走丝设备操作规范、使用方法和软件操作视频等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,【智凯数控】小编将持续为大家分享推拉力测试机在锂电池电阻、晶圆、硅晶片、IC半导体、ALMP封装、微电子封装、LED封装、TO封装等领域应用中可能遇到的问题及解决方案。

审核编辑 黄宇

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