一种高导热金刚石－铜复合封装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石－铜复合封装材料及其生产方法。基体材料为铜，所述的提高导热、增加强度的金刚石颗粒含量以质量计为５～６０％，选用粒径范围为：１μｍ～１５０μｍ，所述的添加剂为铬、镍、钨、钛、铁、镍、钼、钽或铌，其含量以质量计为０．１～１０％。采用两种方法制备该材料：①粉末预处理、混合、热压成型、分切加工；②粉末预处理、混合、压制成型、包套、冷等静压、热等静压烧结、分切加工。本发明专利技术的材料具有热导率高、热膨胀系数小的优点。本发明专利技术是一种具有高热导率、低热膨胀系数的高导热金刚石－铜复合封装材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金刚石-铜复合封装材料，本专利技术还涉及该复合封装材料的制备方法。
技术介绍
20世纪八十年代起，微电子封装技术以及封装材料已逐渐成为影响微电子技术发展的重要因素之一。在集成电路中封装材料起着固定芯片、保护内部元件、传递电信号并向外散发元件热量的作用，是集成电路的关键部件。随着集成电路向高密度、小型化、多功能化发展，对电子封装材料的要求越来越苛刻，目前常用的封装材料已不能很好地适应微电子技术的发展需要，主要表现为：①虽然纯铜材料的热导率达到398W/(m·K)，但纯铜的强度很低，容易变形，采用铜合金虽然能在一定范围内提高强度，但导热性能会明显降低；②纯铜的热膨胀系数较大，难以与硅等半导体材料的热膨胀性能相匹配；③封装材料的热导率无法高于纯铜的热导率。因此研究开发高强高导热封装材料具有重要意义。目前，各种新型封装材料已成为各国竞相研发的热点，新型微电子封装材料不仅要有低的介电常数、低的介电损耗、与半导体材料匹配的热膨胀系数，高的热导率是新型封装材料导热能力的关键。正是在这样的背景下，以高热导率填料增强的金属基复合材料已经成为众多封装材料中的一支独秀。铜-金刚石是国外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热金刚石－铜复合封装材料，由铜基体和分布在铜基体中的导热、强度增强物金刚石颗粒以及改善界面结合状况的添加剂构成，其特征在于：所述的金刚石颗粒含量以质量计为５～６０％，选用粒径范围为：１μｍ～１５０μｍ，所述的添加剂为铬、镍、钨、钛、铁、钼、钽或铌组成的物质组中的一种或它们的任意组合，其含量以质量计为０．１～１０％。

【技术特征摘要】
1.一种高导热金刚石-铜复合封装材料，由铜基体和分布在铜基体中的导热、强度增强物金刚石颗粒以及改善界面结合状况的添加剂构成，其特征在于：所述的金刚石颗粒含量以质量计为5～60％，选用粒径范围为：1μm～150μm，所述的添加剂为铬、镍、钨、钛、铁、钼、钽或铌组成的物质组中的一种或它们的任意组合，其含量以质量计为0.1～10％。2.制备权利要求1所述的高导热金刚石-铜复合封装材料的方法，其特征是：其生产工艺流程是：①铜粉还原处理：将铜粉原料在还原炉中用氢气还原，还原温度300℃～700℃，时间0.5～3小时；当铜粉中氧含量较低时也可以省去还原步骤；②混料：将预处理好的铜粉及以质量计为5～60％的1μm～150μm的经化学镀Ni-Cr或Ni-W的金刚石颗粒装入聚氨酯球磨罐中，在三维混料机中混合，混料时间1～5h；采用金刚石化学镀Ni-Cr或Ni-W的金刚石颗粒，或在配料中加入以质量计为0.1～10％的添加剂；③热压烧结：将混合料装入热压石墨模具中，放入真空热压烧结炉，烧结温度500℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：易丹青，李荐，侯亚平，叶国华，潘峥嵘，郑利强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]