行业标准《电子封装用钼铜层状复合材料》编制说明送审稿.docx

行业标准电子封装用铝铜层状复合材料编制说明(送审稿)一、工作简况(-)任务来源1.1计划批准文件名称、文号及项目编号、项目名称、计划完成年限、编制组成员根据2020年11月30日，工业和信息化部办公厅关于印发2020年第三批行业标准制修订和外文版项目计划的通知(工信厅科函(2020)263号)的要求，行业标准电子封装用钳铜层状复合材料制定项目由全国有色金属标准化技术委员会归口，计划编号：2020-1200T-YS,项目周期为24个月，计划完成年限为2022年11月，标准起草单位为：安泰天龙鸽钥科技有限公司、安泰科技股份有限公司等。技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。行业标准电子封装用铜铜层状复合材料由：安泰天龙鸨钥科技有限公司、安泰科技股份有限公司等单位负责起草。(-)主要参加单位和工作成员及其所作的工作1. 1主要参加单位情况标准主编单位安泰天龙鸽钥科技有限公司是中国鸨业协会主席团单位和鸨材分会的会长单位、中国有色金属工业协会铝业分会的副会长单位。在标准的编制过程中，能积极主动收集国内外相关电子封装用钳铜层状复合材料的技术资料,通过挂网、信函等进行征求意见,编制实验数据统计表，公司领导能带领编制组成员认真细致修改标准文本，征求了多家企业的修改意见，最终带领编制组完成标准的编制工作。安泰科技股份有限公司积极配合主编单位开展各种试验工作，为标准编写提供了真实有效的实测数据,针对标准中的技术要求部分进行严格把关。在编制过程各参编单位通过微信、电话等手段多次进行技术交流，探讨电子封装用铝铜层状复合材料的技术指标要求，为标准提供强有力的支撑。中国电科十三所、河北中瓷电子科技股份有限公司、合肥圣达电子科技实业有限公司为产品应用单位，对电子封装用铜铜层状复合材料的技术指标进行反复试用验证，为标准提供强有力的支撑。2. 2主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责见表Io表1主要起草人及工作职责起草人工作职责姚惠龙负责标准的编写，实验方案确定韩蕊蕊负责标准开展试验验证和数据积累及部分标准内容的编写郭雪琪确定参编单位、配合标准的编写及按计划实施协调标准起草进度弓艳飞、李达标准编写材料的收集及组织协调，提供理论支撑宋腿配合编制组成员收集统计试验和试验数据积累(H)主要工作过程3. 1预研阶段3.1.1 第一次标准调研2018年8月至2019年3月，由安泰天龙铛铝科技有限公司、安泰科技股份有限公司对国内电子封装用铜铜层状更合材料生产现状进行了现场调研，具体内容为：了解国内电子封装用钳铜层状复合材料的技术水平、检测及应用情况，与企业技术人员深入讨论技术标准的具体技术要求，参观企业现场生产情况。铝铜层状复合材料用于电子封装的优点是具有比铛铜、铜铜更加优良的综合性能。凭借巧妙的结构设计理念，充分挖掘了M。/Cu合金体系的性能潜力，它的芯部是具有低热膨胀系数的Mo或MoCu,芯材的两侧复合厚度相同的高导热的Cu。兼有MO的低膨胀性和CU的高导热性能，热膨胀及导热系数可以通过调节各层金属板的厚度来控制，同时兼具高致密度、高强度、可冲制成形、可焊性好等特点。另外，复合材料的平面层状设计使其在平面方向(X,y)可以实现更低的热膨胀系数和更高的热导率。并且几乎不存在W/Cu.Mo/Cu>SiC/Al等封装材料致密性不高的问题，其作为电子封装材料可以满足电子行业大功率器件如5G基站、大功率相控阵雷达、军用设备等领域的应用要求。根据调研情况，由主编单位整理并编制形成了电子封装用钳铜层状复合材料标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料。根据此次调研情况，由主编单位整理并完善形成标准草案稿。3.1.2 第一次标准工作会全国有色金属标准化技术委员会发文(2019)第28号文件，于2019年4月17日19日在浙江省桐乡市召开第一次标准工作会议。会议重点讨论了电子封装用铜铜层状复合材料草稿，根据与会专家及企业代表认真研究和讨论，形成了有效的更改意见，会后由主编单位根据会议讨论内容进行修改，形成标准草案。3.1.3 2立项阶段2019年4月，安泰天龙铝铝科技有限公司向全体委员会议提交了电子封装用铝铜层状复合材料标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料，全体委员会议论证结论为同意行业标准立项。2020年11月30日，工业和信息化部办公厅下达了制定电子封装用铝铜层状复合材料行业标准的任务，计划编号为2020-1200T-YS,完成年限为2022年，技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。3. 3起草阶段安泰天龙鸽铝科技有限公司在起草阶段进行了大量的数据收集，同时兼顾全国电子封装用钳铜层状复合材料生产厂家的现状。2021年04月成立标准编制组，并明确了工作的职能和任务。2021年04月2021年06月对电子封装用铝铜层状复合材料的使用状况进行了相关资料的收集和总结,并对相关的技术资料进行了对比分析,并对相关牌号的国外标准进行调研，对产品牌号、材料性能等一系列相关问题逐一进行核实，经修改，形成了电子封装用铝铜层状复合材料的征求意见稿I。3.4征求意见阶段3.4.1标准征求意见会议2021年6月23日26日在新疆维吾尔自治区伊宁市召开鸽铜合金板有色金属行业标准征求意见会，来自宝钛集团有限公司、宝鸡拓普达钛业有限公司、有研亿金新材料有限公司等45家单位的专家参加了会议，与会专家对标准的征求意见稿进行了认真的讨论，提出了一些意见和建议，起草单位整理汇总了意见和建议（详见征求意见稿意见汇总处理表）。编制小组根据会议汇总意见，并采纳了以上专家意见。起草单位根据征求意见对标准进行修改、补充、完善，并提交标委会标准征求意见终稿。3.4.2标准发函征求意见本标准以召开专题会议、发送标准邮件、标委会网站上公开挂网等多种形式和办法进行了广泛的征求意见。在发函征求意见阶段，共发函14家相关生产应用单位和科研院所，回函的单位共10家、回函并有建议或意见的单位共5家、没有回函的单位共4家（征求意见情况详见标准征求意见稿意见汇总处理表）。2022年3月，本标准编制组依据各单位提出的意见和建议，继续对征求意见稿进行了修改和完善，形成了标准送审稿及其编制说明，并提交标委会对标准送审稿进行审查。标准编制原则2.1 以满足我国电子封装用铜铜层状复合材料的实际生产和使用的需要为原则，提高标准的适用性；2.2 细化产品牌号，拓宽标准适用范围；2.3 增加产品随行文件，保证产品的质量安全。三、标准主要内容的确定依据3.1产品分类电子封装用铝铜层状复合材料在大规模集成电路和大功率半导体器件中得到了广泛的应用，其作为基片、嵌块、连接件和散热元件得到了迅速发展，并且发展潜力巨大。它的应用既能有效降低集成电路的散热效率，又能提高用户产品的质量。本标准根据产品的材料性能和具体用途，通过收集、整理生产经验及用户需求，确定产品的分类与代号。由于客户对热导率与热膨胀系数的要求不断增加，要求的在不牺牲材料热膨胀系数适配性的前提下提高材料的热导率,单位从材料性能均匀性的角度研制了铝铜层状复合材料，层数越多，性能越均匀，制作难度也更大，成本也越高。根据电子封装的客户的使用情况，开发出两类电子封装用铝铜层状复合材料，分别为三层复合板与五层复合板，根据每层板厚度的比例不同又形成不同的产品代号。3.2技术要求本标准技术指标综合考虑当前国内外电子封装用铜铜层状复合材料材产品的生产水平和用户使用要求的变化，化繁就简，抓住主要关键指标，以追求经济合理性和可操作性。3.2.1外形尺寸及其允许偏差电子封装用钳铜层状复合材料中尺寸及其允许偏差控制范围的制定，由编制组广泛向参编单位、生产厂家和客户征集数据和控制标准，根据调研数据，对具体的指标项目进行了确认，制定了合理的控制范围。电子封装用铝铜层状复合材料对产品的厚度、宽度和长度及其允许偏差做了相应的规定,厚度、宽度和长度允许偏差等级分为I级和级，当合同中未注明偏差等级时，按II级偏差供货。3.2.2热导率通过与用户充分的沟通，收集相关的用户要求，确定产品的热导率技术要求，希望在材料热膨胀系数适配的前提下可以实现热导率提而10%-20%o本项指标目前有部分客户有需求，但随着技术的发展，越来越多的客户对该项指标提出了要求，通过本标准的编制过程，开展系统的试验，将系统牌号的性能进行系统的分析，为用户提供更多的参考依据。表2热导率代号热导率（25C）W/mK不小于CMClll180CMC121167CMC131159CMC141150CMC31313250CMC51515263CPClll240CPC121207CPC131191CPC141180CPC232225注：热导率检测方向为沿铜铜层状复合板厚度方向。3.2.3热膨胀系数通过与用户充分沟通，收集相关用户要求，确定产品的热膨胀系数技术要求，希望电子封装材料可以满足与芯片及基板、框架等所用材质的热膨胀适配性。本项指标目前有部分客户有需求，但随着技术的发展，越来越多的客户对该项指标提出了要求，通过本标准的编制过程，开展系统的试验，将系统牌号的性能进行系统的分析，为用户提供更多的参考依据。表3热膨胀系数代号热膨胀系数（25匕80CTC）×o7,c不大于X方向Y方向CMClll9.910.4CMC1219.29.5CMC1318.48.8CMC1417.78.1CMC313139.410.0CMC5151511.511.9CPClll10.811.6CPC12I9.810.5CPC1319.29.6CPC1418.89.1CPC23210.210.9注：X方向为平行于轧制方向，Y方向为垂直于轧制方向。3.2.4外观与内部质量通过与用户充分的沟通，收集相关的用户要求，确定产品的外观与内部质量要求，材料用于做电子封装产品，需要表面满足焊接装配的要求，不能影响焊接质量，并保证封装后密封性合格。电子封装用铝铜层状复合板表面不允许有裂纹、分层、起皮、龟裂、折叠、凹坑、麻点、金属或非金属压入等缺陷，允许有轻微擦伤、*昆印。电子封装用铜铜层状复合板表面允许修磨，但修磨后其厚度应不超过厚度允许偏差。产品的所有内部部位不应该有孔隙，断裂，微裂且产品每层的结合界面无虚点。3.3检验规则通过与用户充分的沟通，收集相关的用户要求，最终制定了检验规则。3.4标志、包装、运输、贮存及随行文件根据供需双方的要求，在标志、包装、运输、贮存和随性文件几个方面都做出了相关规定。(-)主要试验(或验证)情况分析针对电子封装用铝铜层状熨合材料的客户使用情况，按本标准规定的方法，对电子封装用铝铜层状复合材料的热导率、热膨胀系数进行了试验验证，验证数据结果见表4与表5。表4热导率代号编号热导率WZm-KCMClll119021983195CMC121118121833177CMCI3I117021693175CMC141116021673165CMC31313127022793271CMC51515128922833285代号编号热导率WZm-KCPClll125822613258CPC121122922303226CPC131121022113215CPC141119722013201CPC232124422423251注：热导率检测方向为沿铝铜层状复合板厚度方向。表5热膨胀系数代号热膨胀系数，不大于×IOVeCX方向Y方向CMClll110.1110.429.9210.7310.2310.6CMC12119.719.829.529.539.239.5CMCI3118.518.828.929.138.439.2CMC14118.018.128.028.337.738.1CMC3131319.6110.229.4210.039.4310.5CMC515I5111.5112.3211.7212.0311.5311.9表5热膨胀系数(续)代号热膨胀系数，不大于×IOVrX方向Y方向CPClll110.8I11.6210.8211.9310.8311.7CPC12119.9110.629.8210.5310.1310.8CPC13119.219.829.329.639.3310.0CPC14119.219.428.829.339.339.1CPC232110.6110.9210.3211.4310.2311.1注：X方向为平行于轧制方向，Y方向为垂直于轧制方向。通过表4和表5的数据分析，本标准中规定的热导率与热膨胀系数指标是科学合理的。通过本标准的实施，将促进行业的技术提高与发展，有利于电子封装用铝铜层状复合材料的规范发展。四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益等情况(-)项目的必要性简述铝铜层状复合材料属于较为高端的微电子封装热沉材料，兼具有鸨、铝的低膨胀系数及铜的高导热率特点，并且膨胀系数及导热系数可以调节控制，即可通过组分配比来改变其热导率、热膨胀系数等参数，而且可以近净尺寸成形。通过制定行业标准电子封装用铝铜层状复合材料，对规范行业内电子封装用铝铜层状兔合材料生产、使用、贮存和运输，引领电子信息产业不断发展，在国内形成产业优势具有重要的指导意义。同时，为我国由“鸨铝资源大国”向“鸨钳技术强国”迈进关键的一步,促进我国稀有金属产品在国内外市场上的竞争和产品出口，具有极大的政治意义、社会效益和经济效益。(-)项目的可行性简介铝铜层状复合材料属于新一代的电子封装热沉材料，其综合性能优于其他热沉封装材料，随着微电子行业对产品的要求越来越高，对铝铜产品的需求也会越来越高。铜铜层状复合材料属于符合新材料标准领航行动计划(2018-2020年)中新材料“领航”标准中的先进半导体材料；属于战略性新兴产业分类(2018)中的稀有金属材料制造；属于重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)中的电子封装用热沉复合材料。本标准的制定不但符合国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)中，包括难熔金属在内的基础原材料相关材料及其关键技术的发展需求，而且符合“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的重点发展方向和主要任务中高端鸨铝材料及制品的要求，更为铜铜合金的增材制造提供稳定的原材料前驱体质量规范,对引领电子封装材料加工业及其相关产业的发展，具有重要的指导意义。()标准的先进性、创新性、标准实施后预期产生的经济效益和社会效益本标准是我国铜铜金属制品系列标准之一,不仅规范了国内电子封装用铝铜层状复合材料的生产和使用，完善了铝铜金属制品标准体系，而且符合我国十四五规划目标。标准制定时充分考虑了国内外相关生产企业实际质量水平，具有充分的先进性、科学性、普遍性、广泛性和适用性，其综合水平达到国际先进水平，完全满足国内外用户、市场及我国产品进出口的需求，更有利于提高我国电子封装用钳铜层状复合材料产品的国际竞争力。通过推广采用该标准，对铝铜金属加工领域实施“中国制造”或“中国创造”的飞速发展，提升产品质量，促进产业发展，具有极大的政治意义、社会效益和经济效益。六、采用国际标准和国外先进标准的情况现无查询到国外相关标准。七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性国家标准的协调配套情况本标准属于有色金属标准体系“稀有金属”类，“产品标准”系列。本标准制定时，在规范性引用文件上按照我国标准体系做了调整和编辑。标准的格式和表达方式等方面完全执行了现行的国家标准和有关法规，符合GB/T1.1的有关要求。八、重大分歧意见的处理经过和依据无O九、标准性质的建议说明本标准规定了电子封装用铝铜层状复合材料的技术要求及检验方法等内容。本标准属于产品标准，不属于安全性标准。建议本标准的性质为推荐性行业标准。十、贯彻标准的要求和措施建议1 .首先应在实施前保证标准文本的充足供应，使每个生产单位、用户及检测机构等能及时获得本标准文本，这是保证新标准贯彻实施的基础。2 .新制定的电子封装用铜铜层状复合材料，不仅与生产企业有关，而且与用户、检测机构等相关。对于标准使用过程中容易出现的疑问，起草单位有义务进行必要的解释。3 .可以针对标准使用的不同对象，如检测机构、质量监管（督）等相关部门，有侧重点地进行标准的培训和宣贯，以保证标准的贯彻实施。4 .建议本标准批准发布6个月后实施。十一、废止现行有关标准的建议无。十二、其他应予说明的事项无。电子封装用铝铜层状复合材料标准编制组2022年3月1日