申請人:北京有色金屬研究總院
發(fā)明人:張習(xí)敏 郭宏 范葉明 韓媛媛
摘要:本發(fā)明涉及一種金剛石/銅梯度復(fù)合材料及其制備方法。首先粗顆粒金剛石和細(xì)顆粒金剛石分別與粘結(jié)劑混合;在金屬模具中依次平鋪一定厚度的細(xì)顆粒金剛石-粗顆粒金剛石-細(xì)顆粒金剛石,采用冷壓工藝壓制,脫模,烘干后制得梯度金剛石預(yù)制件;然后將熔融的銅或銅合金浸滲入預(yù)制件中,冷卻、脫模后制得金剛石/銅梯度復(fù)合材料。本發(fā)明既可以保留粗顆粒金剛石制備復(fù)合材料的高導(dǎo)熱性能,也可以降低由于制品與芯片接觸表面粗糙度過高導(dǎo)致的熱阻,充分發(fā)揮材料的優(yōu)異性能,且工藝過程簡單,所制備的金剛石/銅梯度復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體激光器、微波功率電子等電子封裝器件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石/銅梯度復(fù)合材料,其特征在于,所述細(xì)顆粒金剛石/銅復(fù)合層的厚度為0.5~1mm。
3.權(quán)利要求1或2所述一種金剛石/銅梯度復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 1)粗顆粒金剛石和細(xì)顆粒金剛石分別與粘結(jié)劑混合; 2)按照細(xì)顆粒金剛石-粗顆粒金剛石-細(xì)顆粒金剛石的順序,將步驟1)處理后的粗顆粒金剛石和細(xì)顆粒金剛石依次平鋪在金屬模具中,采用冷壓工藝壓制,脫模,烘干,制得梯度金剛石預(yù)制件; 3)將熔融的銅或銅合金浸滲入步驟2)制得的預(yù)制件中; 4)冷卻,脫模后制得金剛石/銅梯度復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟1)中所述的粘結(jié)劑為石蠟基粘結(jié)劑或磷酸鹽粘結(jié)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟2)中所述細(xì)顆粒金剛石的厚度為0.5~1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟2)中冷壓的壓力為50~80MPa,保壓2~5min;烘干的溫度為80~120℃,時間為2~3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟3)中所述浸滲過程采用壓力浸滲工藝或無壓浸滲工藝。