申请/专利权人：陕西斯瑞新材料股份有限公司

申请日：2020-03-26

公开（公告）日：2021-03-12

公开（公告）号：CN111455205B

主分类号：C22C1/05(20060101)

分类号：C22C1/05(20060101);C22C1/10(20060101);B22F3/14(20060101);B22F3/24(20060101);B22F3/10(20060101);C22C26/00(20060101);C22C9/00(20060101);C23C14/24(20060101);C23C14/18(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.03.12#授权;2020.08.21#实质审查的生效;2020.07.28#公开

摘要：本发明公开了一种具有夹层结构的高导热、低膨胀Diamond‑Cu复合材料的制备方法，属于电子封装材料技术领域。该复合材料由体积分数为35～50％的铜合金、体积分数为50～65％的经过改性的金刚石颗粒组成。制备过程为：1采用真空蒸镀对金刚石表面进行表面镀Cr处理；2将熔炼的铜合金进行雾化制粉；3按照设计的体积百分比，将镀Cr金刚石粉末和铜合金充分混合；4配料并装入模具，在复合材料的上下表面提前预置铜合金粉末；5热压烧结。本发明首先采用金刚石表面镀膜工艺对金刚石进行改性，提高与铜基体的润湿性；同时采用夹层结构制备了Diamond‑Cu复合材料，致密度高、组织均匀，后续加工简单，表面粗糙度可达1umRa，为后续工艺的制定和难点突破提供参考。

主权项：1.一种具有夹层结构的高导热低膨胀Diamond-Cu复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料由铜合金、经过镀Cr改性的金刚石颗粒组成，该复合材料的体积百分比（vol.%）组成为：铜合金的体积分数:35~50%，镀膜金刚石的体积分数:50~65%；所述复合材料的制备方法包括以下步骤：S1、金刚石颗粒改性：采用真空蒸镀对金刚石表面进行表面镀Cr处理，镀Cr层厚度为0.2-8μm；镀Cr改性后的金刚石粉末的粒径为50-180μm；S2、铜合金进行雾化制粉，制粉后的铜合金粉末粒度为30-100μm；S3、按照上述的体积百分比，将镀Cr金刚石粉末和铜合金充分混合；S4、将混合后的镀Cr金刚石粉末和铜合金装入模具，在复合材料的上下表面提前预置一层铜合金粉末；S5、在热压烧结炉进行热压烧结制得Diamond-Cu复合材料；所述铜合金添加元素为铬、锆中的一种或者它们之间的任意组合，添加元素的质量百分比含量为铜合金的0.5-1.5%；所述步骤S4中，预置铜合金粉末层的厚度为100-250μm；所述步骤S5中，采用热压烧结的参数为：烧结温度950-1100℃，压力50-80MPa，保温时间30-90min，气氛为氩气保护；在所述步骤S3中镀Cr金刚石粉末和铜合金混合时加入相对于混合物总重量0.3-1%的复相烧结助剂粉体；所述复相烧结助剂粉体是由第一相材料和第二相材料组成；所述第一相材料为选自石墨烯、石墨粉、无定形碳、炭黑、碳纤维粉、富勒烯、碳纳米管中的一种或多种的混合；所述第二相材料为选自三氧化二钇、三氧化二镝、三氧化二钕、氧化钐、氧化铈中的任意一种；所述复相烧结助剂粉体的制备方法为：采用机械研磨的方法将第一相材料与第二相材料按照重量比1:5-7加入到球磨机中，球磨3-12h，球磨结束后将混合物料取出，再按1:3-10的料液比向混合物料中加入质量分数为5%的碳酸钠水溶液，持续搅拌0.5-1小时，静置2-5小时，然后在2200-2500rmin下离心处理50-60分钟，去除上清液，得到固体沉淀物置于100-105℃烘箱中烘干10-12小时；完全干燥后冷却至室温，再次研磨，过300-400目筛，所得粉体再加入到真空熔炼炉中进行熔炼处理，熔炼温度为1500℃，熔炼时间为0.5-2h，熔炼结束，即得复相烧结助剂粉体。

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权利要求：

百度查询： 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种具有夹层结构的高导热低膨胀Diamond-Cu复合材料的制备方法

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