电子封装用金刚石/铜热沉材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电子封装用金刚石/铜热沉材料及其制备方法，属于金属基复合材料技术领域。该热沉材料由改性金刚石、铜和添加元素组成，添加元素为银、锡或铟锡中的一种或多种，按照质量百分比计，改性金刚石的含量为30％‑60％，余量为铜和添加元素，添加元素的含量为铜含量的5％‑10％。其制备方法包括粉末混合、调膏及放电等离子烧结等步骤。本发明专利技术通过添加银、锡或铟锡合金等降熔元素，有效改善了金刚石/铜复合材料的界面结合，解决了金刚石改性后界面热阻增大的问题，同时避免了高温烧结过程中金刚石发生石墨化，提高和保证了金刚石/铜热沉材料的界面结合强度和导热性能。本发明专利技术方法具有操作简单、成本低的特点，适合规模化应用。

【技术实现步骤摘要】
电子封装用金刚石/铜热沉材料及其制备方法
本专利技术涉及一种电子封装用金刚石/铜热沉材料及其制备方法，属于金属基复合材料

技术介绍
随着电子技术的飞速发展和应用范围的日益扩大，集成电路朝着小型化、高速化、高密度、高可靠、大功率、耐恶劣环境、长寿命等方向发展。芯片及大功率电子元件的极大功能化、尺寸微小、多尺寸结构、多功能材料，使其成为非均匀、高度集中的体热源，对集成电路提出了前所未有的挑战，开发高导热、热膨胀系数匹配的封装材料成为亟待解决的问题。常见的金属材料如Cu、Al，虽然热导率高达398W/(m·k)，但其热膨胀系数与Si或GaAs等基片材料相差较大，器件工作时会产生较大的应力，引起芯片和散热基片上某些焊点、焊缝的开裂。而金刚石的热导率高达2200W/(m·k)，热膨胀系数约为0.8×10-6/K，与铜复合后一方面可显著提高铜复合材料的热导率，另一方面可通过调整金刚石与铜的配比实现热膨胀系数可调，且具有表面可镀覆性好等优点，成为电子封装用新一代热沉材料研究的热点。然而，金刚石与铜的润湿性能较差，成为金刚石/铜热沉材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子封装用金刚石/铜热沉材料，其特征在于：该热沉材料由改性金刚石、铜和添加元素组成，所述的添加元素为银、锡或铟锡中的一种或多种，按照质量百分比计，改性金刚石的含量为30％-60％，余量为铜和添加元素，其中，添加元素的含量为铜含量的5％-10％。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子封装用金刚石/铜热沉材料，其特征在于：该热沉材料由改性金刚石、铜和添加元素组成，所述的添加元素为银、锡或铟锡中的一种或多种，按照质量百分比计，改性金刚石的含量为30％-60％，余量为铜和添加元素，其中，添加元素的含量为铜含量的5％-10％。


2.根据权利要求1所述的电子封装用金刚石/铜热沉材料，其特征在于：所述的改性金刚石为镀铬、钼、钨或钛的金刚石颗粒，镀层厚度为1～3μm。


3.一种电子封装用金刚石/铜热沉材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)粉末混合：将重量百分比为30％-60％的改性金刚石颗粒，70％-40％的铜粉和添加元素粉末混合，其中添加元素粉末含量为铜粉含量的5-10％，所述的添加元素粉末为银粉、锡粉或铟锡粉中的一种或多种，然后在行星式球磨机中进行球磨处理，得到混合粉末；
(2)调膏：使用酒精将步骤(1)中制得的混合粉末调为膏状；
(3)烧结：将步骤(2)中制得的混合膏装入放电等离子模具中加压预成型，然后放入烧结炉中，抽真空，在一定压力下升温烧结，最后随炉冷却至室温，得到金刚石/铜热沉材料。


4.根据权利要求3所述的电子封装用金刚石/铜热沉材料的制备方法，其特征在于：所述的改...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳旭，付晓玄，史秀梅，黄小凯，陈晓宇，祁宇，王峰，
申请(专利权)人：北京有色金属与稀土应用研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11