本技术方案涉及复合材料领域，特别是一种铜-钼铜-铜三层及多层复合材料的压力驱动、高温下复合成材方法，适用于高导热、低热膨胀需求的电子封装热沉材料。

技术要点

- 目标与优势：通过在高温下施加弹性压力，使铜板与钼铜板及铜板的组合在无氧化性气氛中实现直接结合，提升成材率、降低原材料损耗与生产成本，并避免传统轧制过程中的边部裂纹，获得高质量的铜-钼铜-铜复合结构。

- 关键装置：包括耐高温框、高温弹簧、作用板等组成的压力单元。高温弹簧数量不少于两个，确保至少两块作用板可同时受力并在高温下反复运动，作用板材料选自陶瓷、石墨、厚钢、氧化铝、玻璃等，且在使用温度范围内不与铜或钼铜发生扩散。

- 氛围与温度：在非氧化性气氛中进行高温加热（如氢气或惰性气体氛围），工作温度常见在750–1000℃之间，保温时间0.3–8小时，优选750–800℃、0.3–4小时区间。复合完成后在同一非氧化性气氛中自然冷却再取出。

- 材料与层结构：待复合的铜板、钼铜板在夹放前经酸洗预处理；铜板、钼铜板的组合可按1:1:1等比例叠层，也可根据制品需要形成多层结构（如铜板-铜板中间夹铜或铜-钼铜夹铜的三层、或多层交错结构）。铜板、钼铜板的尺寸、厚度与配比可灵活调整以实现所需导热性与热膨胀匹配。

- 加工顺序与力学机制：将叠层板材夹于两块作用板之间，作用板由高温弹簧通过耐高温框连接，弹簧处于压缩状态。铜板与钼铜板在高温下膨胀，与作用板及压缩力共同促使层间发生扩散与结合，形成稳定的界面。两块作用板之间的夹紧力由弹簧力提供，并随温度升高而增强。

- 前处理与后处理：铜板、钼铜板在夹放前经过酸洗（如5–10%稀硫酸）。复合结束后，材料在非氧化性气氛中自然冷却，随后取出。

具体实施方案

- 实施要点一（核心工艺单元）：通过将铜板、钼铜板的组合或铜板、钼铜板和铜板的组合，在两块作用板之间施加来自高温弹簧的反作用力，在750–1000℃的非氧化性气氛中进行热压复合，保温0.3–8小时，随后自然冷却取出。

- 实施要点二（层结构与比例）：铜板、钼铜板的相对比例、厚度、形状无严格限定，可采用三层结构（铜-钼铜-铜）或多层结构（如上下铜板，中间为铜-钼铜组合的多层），厚度比可按1:1:1、1:2等不同需求设定，以实现所需热导率与热膨胀匹配。

- 实施要点三（材料与器件选型）：作用板可选陶瓷板、石墨板、厚钢板、氧化铝板、玻璃板等，确保在高温下不与铜、钼铜发生不期望扩散；耐高温框同样可选陶瓷、石墨、氧化铝等材质。为提高表面质量，铜板、钼铜板在夹放前可进行酸洗处理。

- 实施要点四（气氛与温控细化）：优先选用氢气或氩气等非氧化性气氛；高温区间的具体参数可依据料层厚度与目标界面性能进行微调；在氢气或氩气氛中完成复合后，材料在同一气氛中自然冷却后再取出。

- 实施要点五（示例工艺路径）：以1:1:1的厚度比为例，将铜板、钼铜板与铜板的组合板叠好，夹在两块陶瓷板之间，陶瓷板通过高温弹簧与陶瓷框连接，系统置于氢气气氛炉中，750–800℃条件下保温30分钟以上完成复合，随后自然冷却取出。也可采用不同厚度比（如1:1:2、1:1:1:1:1:1等）及氩气或其他惰性气氛进行相应序列的复合，最终得到目标的铜-钼铜-铜复合材料。

附图要点

- 1 高温弹簧

- 2 铜板

- 3 陶瓷板

- 4 钼铜板

- 5 陶瓷框

有益效果

- 通过压力驱动的高温复合替代传统轧制工艺，显著提高成材率，降低铜板厚度冗余，降低材料成本。

- 采用端部不易产生边缘裂纹的工艺路径，提升产品外观与结构完整性，提升合格率。

- 叠层结构与厚度比可灵活调整，能够实现多种热导率与热膨胀系数的匹配，便于与电路封装外壳及陶瓷基体的耦合。EBET易博

- 设备简单、工艺参数相对容易控制，具有良好的放大与工业化应用潜力。

附注

本方案中的实施例与参数均可按实际需求进行调整，涉及的材料与工艺选择应以实现目标界面结合强度、热导性和热膨胀匹配为导向，所述范围内的等效替换、改进与组合均属于本技术方案的保护范畴。