一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料及其制备方法技术

本发明专利技术的一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料及其制备方法，属于微电子封装材料及其制备技术领域。复合热界面材料由纳米结构多孔铜和液态金属制成，液态金属热界面材料的合金质量分数为In：20～40％，Sn：9～12％，Zn：8～12％，Cu：0.5～3％，Ag：0.1～2％，Bi：20～25％，剩余为Ga。制备时，熔炼特定成分的基底铜铸锭并熔化成薄带后，酸侵蚀获得纳米结构多孔铜基底材料，配制相应成分的液态金属合金，多孔铜基底材料上渗铸，获得复合材料，100～150℃下热处理5～10h，冷轧制得纳米多孔铜液态金属复合热界面材料。该复合材料热界面材料不仅散热性能好，热导率为150～250W/mK，硬度达到145～185HV，而且安全无侧漏，具有良好的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料及其制备方法
：本专利技术属于微电子封装材料及其制备
，具体涉及一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料及其制备方法。
技术介绍
：电子技术的高功率、高频率、微型化、集成化发展，使元器件的功率密度急剧增大，随之产生的热量剧增，若不能将热量及时散除，将对其正常工作效率和使用寿命构成巨大威胁。然而，传统的W-Cu、Mo-Cu金属及Al2O3、AlN、BeO陶瓷等热管理材料，已不能满足当前电子封装对结构功能一体化、高效散热及绿色环保的发展要求，成为电子技术快速发展的瓶颈之一。具有良好的导热性和适应性的热界面材料通常用于两个界面之间，以减少接触热阻，提高散热效率，是热管理材料中一个重要研究分支。目前，市面应用的热界面材料有导热膏、导热胶黏剂、导热相变材料、导热垫片四种类型。然而高性能导热硅脂的导热系数在10W/mk左右；导热胶黏剂的导热系数仅为2W/mk左右；碳纳米管热导率虽高，但因其成本昂贵限制了它的使用，并且目前商用热界面材料无法满足功率器件复杂和高度集成导热，超薄柔软等性能的要求。一种基于液态金属的热界面材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料，其特征在于，由纳米结构多孔铜和液态金属制成，所述的液态金属热界面材料的合金质量分数为In：20～40％，Sn：9～12％，Zn：8～12％，Cu：0.5～3％，Ag：0.1～2％，Bi：20～25％，剩余为Ga。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料，其特征在于，由纳米结构多孔铜和液态金属制成，所述的液态金属热界面材料的合金质量分数为In：20～40％，Sn：9～12％，Zn：8～12％，Cu：0.5～3％，Ag：0.1～2％，Bi：20～25％，剩余为Ga。


2.权利要求1所述的纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的制备方法，其特征在于，包括下述工艺步骤：
(1)采用高纯金属按照质量分数Cu：30～36％，Ag：2～8％，Al：3～8％，剩余为Zr进行配比，采用真空电弧炉在氩气保护下熔炼5次，制备基底铸锭；
(2)熔化基底铸锭，制备纳米晶基底薄带，所述的基底薄带厚度为30～100μm；
(3)将基底薄带浸入体积浓度为0.01％～0.25％的稀HF酸溶液中，侵蚀10～24h，利用酒精清洗并风干，获得纳米结构多孔铜基底材料；
(4)按照质量分数为In：20～40％，Sn：9～12％，Zn：8～12％，Cu：0.5～3％，Ag：0.1～2％，Bi：20～25％，剩余为Ga，配制液态金属合金，在氩气保护下加热到400～500℃，保温20～40分钟，降低温度到100...

【专利技术属性】
技术研发人员：左小伟，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21