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高导热金刚石/铜复合材料研发项目

成果编号:39714
价格:面议
完成单位:南昌大学
单位类别:
完成时间:未填写
成熟程度:试生产阶段
服务产业领域: 新材料
发布人:程振之 离线
以金刚石作为增强体的铜基复合材料具有超高的热导率和可调节的热膨胀系数,理论热导率高达1000 W/(m · K)。将其应用于高功率的半导体元器件,可满足设备对强散热性能的要求。目前对同时具有高热导率和低热膨胀系数材料的需求出现了快速增长。因此,在电子器件轻量化、高集成度、大功率和长寿命的发展需求下,研发具有高热导率的新型电子封装材料可以极大促进我国电子产业的发展。 (1)铜基体与金刚石增强体之间存在界面结合和润湿性差,导致复合材料致密度偏低、界面热阻高,严重阻碍了其性能提升与热管理应用; (2)金刚石增强体在基体中分散性差,易团聚,不能形成电子、声子传递的通路,阻碍复合材料导热性能的提高。 (3)生产效率较低,生产工艺较复杂,加工难度大,成本过高,还未能大规模的使用。
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成果介绍

科技计划:
成果形式:
合作方式:
参与活动: 第二届江苏产学研合作对接大会
专利情况: 未申请专利
成果简介
成果概况
以金刚石作为增强体的铜基复合材料具有超高的热导率和可调节的热膨胀系数,理论热导率高达1000 W/(m · K)。将其应用于高功率的半导体元器件,可满足设备对强散热性能的要求。目前对同时具有高热导率和低热膨胀系数材料的需求出现了快速增长。因此,在电子器件轻量化、高集成度、大功率和长寿命的发展需求下,研发具有高热导率的新型电子封装材料可以极大促进我国电子产业的发展。 (1)铜基体与金刚石增强体之间存在界面结合和润湿性差,导致复合材料致密度偏低、界面热阻高,严重阻碍了其性能提升与热管理应用; (2)金刚石增强体在基体中分散性差,易团聚,不能形成电子、声子传递的通路,阻碍复合材料导热性能的提高。 (3)生产效率较低,生产工艺较复杂,加工难度大,成本过高,还未能大规模的使用。
创新要点
目前绝大部分研究报道的铜基复合材料热导率仍低于700 W/(m · K),高于700 W/(m · K)的产品的成功研发和大规模制备仍充满了挑战。上述技术问题成为行业共性“卡脖子”技术。 我们通过微纳米尺度界面改性设计来增强复合界面结合和降低界面热阻,提高复合材料热导率。采用真空热压烧结法,通过模具设计实现近终成形,提高了生产效率,实现了批量化制备。
主要技术指标
成果研发高导热金刚石/铜复合材料,热导率TC达700 W/(m · K)以上,热膨胀系数CTE:5.3~11.0 x10-6 K-1
其他说明
完成人信息
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