一种高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法，由基体铜、金刚石粉末和钼镀层构成，钼的含量体积分数为1％～2％，其余为金刚石颗粒和铜；在金刚石和铜中，金刚石粉末含量体积分数为15％～50％。本发明专利技术可以解决在熔渗、粉末冶金等方法中金刚石粉末和铜不润湿导致的烧结致密化的难题，方法如下：一、采用磁控溅射方法在金刚石颗粒的表面镀钼，制成钼包金刚石粉；二、利用化学镀的方法在钼包金刚石粉的表面镀铜，制成铜包钼包金刚石粉；三、采用机械混和方式把步骤二中得到的复合粉末与一定比例纯铜粉混合；四、将步骤三制备的混合粉末真空热压烧结，得到金刚石/铜基复合材料，该材料具有较好的界面结合状况，高的致密度与热导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金刚石金属基复合材料研究领域，涉及金刚石/铜基复合材料的制备方法。
技术介绍
随着电子封装朝着高性能、低成本、小型化和集成化方向的发展,高集成的微电子设备发展迅速，原器件的工作温度也在增加。根据摩尔定律，微电子元器件的热密度随着其集成化程度的增大而增加，在不久的将来，其热密度能与一个原子反应的热密度相媲美，达到200W/cm3。传统的微电子设备封装材料有纯Cu及其合金、纯Al及其合金、S1、Mo、玻璃纤维、有机物、氮化铝等，这些材料在他们的导热性和热扩散性方面均有一定的局限性，并不能解决上述原件亟待解决的热问题。金刚石是自然界中导热性最好的材料，常温下的热导率可以达到2200W/(m.K)，它在电子封装领域的应用最早是通过CVD涂层来实现的，但要求封装衬底上的金刚石涂层厚度大于30 μ m，而且它仅仅对衬底表面的热导有所改善。因此，金刚石涂层并不能成功地适应电子封装材料的发展。人们认为，最有发展前景的应是讲金刚石颗粒分数在封装衬底材料中，此类材料不仅能满足电子封装材料所需的高导热性，而且它的热膨胀系数能很好地与封装衬底材料相匹配，从而更加适应电子封装材料的发展本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法，其特征在于：(1)采用磁控溅射的工艺在金刚石粉末的表面镀钼镀层，形成含钼镀层的金刚石复合粉末；钼镀层厚度为0.1～1.5μm；(2)采用化学镀铜的工艺在所述金刚石复合粉末的表面镀铜镀层，形成铜包钼包金刚石粉末；铜镀层厚度为1～5μm；(3)将铜包钼包金刚石粉末与铜粉混合，形成混合粉末，其中金刚石粉末所占混合粉末中的体积分数为15％～50％；(4)将混合粉末冷压成型，然后将冷压成型的坯体放入真空热压炉烧结，获得金刚石/铜基复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法，其特征在于: (1)采用磁控溅射的工艺在金刚石粉末的表面镀钥镀层，形成含钥镀层的金刚石复合粉末；钥镀层厚度为0.1~1.5 μ m ; (2)采用化学镀铜的工艺在所述金刚石复合粉末的表面镀铜镀层，形成铜包钥包金刚石粉末；铜镀层厚度为I~5 μ m ; (3)将铜包钥包金刚石粉末与铜粉混合，形成混合粉末，其中金刚石粉末所占混合粉末中的体积分数为15%~50% ; (4)将混合粉末冷压成型，然后将冷压成型的坯体放入真空热压炉烧结，获得金刚石/铜基复合材料。2.根据权利要求1所述的高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法，其特征在于所述磁控溅射镀钥的工艺为:磁控溅射功率为100~180W，氩气气压0.8~2Pa，磁控溅射时间为 30 ~120min。3.根据权利要求1所述的高导热金刚石/铜基复合材料的制备方法，其特征在于所述化...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国强，刘茹霞，沈强，张联盟，王传彬，李美娟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42