申请人:北京有色金属研究总院
发明人:张习敏 郭宏 范叶明 韩媛媛
摘要:本发明涉及一种金刚石/铜梯度复合材料及其制备方法。首先粗颗粒金刚石和细颗粒金刚石分别与粘结剂混合;在金属模具中依次平铺一定厚度的细颗粒金刚石-粗颗粒金刚石-细颗粒金刚石,采用冷压工艺压制,脱模,烘干后制得梯度金刚石预制件;然后将熔融的铜或铜合金浸渗入预制件中,冷却、脱模后制得金刚石/铜梯度复合材料。本发明既可以保留粗颗粒金刚石制备复合材料的高导热性能,也可以降低由于制品与芯片接触表面粗糙度过高导致的热阻,充分发挥材料的优异性能,且工艺过程简单,所制备的金刚石/铜梯度复合材料可广泛应用于半导体激光器、微波功率电子等电子封装器件。 主权利要求:1.一种金刚石/铜梯度复合材料,其特征在于,其是由细颗粒金刚石/铜复合层-粗颗粒金刚石/铜复合层-细颗粒金刚石/铜复合层构成的金刚石/铜梯度复合材料,所述细颗粒金刚石的尺寸小于100μm,粗颗粒金刚石的尺寸为500~100μm。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石/铜梯度复合材料,其特征在于,所述细颗粒金刚石/铜复合层的厚度为0.5~1mm。
3.权利要求1或2所述一种金刚石/铜梯度复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)粗颗粒金刚石和细颗粒金刚石分别与粘结剂混合; 2)按照细颗粒金刚石-粗颗粒金刚石-细颗粒金刚石的顺序,将步骤1)处理后的粗颗粒金刚石和细颗粒金刚石依次平铺在金属模具中,采用冷压工艺压制,脱模,烘干,制得梯度金刚石预制件; 3)将熔融的铜或铜合金浸渗入步骤2)制得的预制件中; 4)冷却,脱模后制得金刚石/铜梯度复合材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述的粘结剂为石蜡基粘结剂或磷酸盐粘结剂。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述细颗粒金刚石的厚度为0.5~1mm。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中冷压的压力为50~80MPa,保压2~5min;烘干的温度为80~120℃,时间为2~3h。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述浸渗过程采用压力浸渗工艺或无压浸渗工艺。