轻盈,低胀——电子封装用低密度、低膨胀Cf/Cu叠层复合材料制备新工艺

序号:712 赛区:华中赛区 得票数:0


随着尖端领域的电子器件正朝着高功率、高频率、微型化、集成化的方向发展,器件热流密度不断攀升,因此对热沉材料有了更高的要求。现代电子设备封装结构同样需要热沉材料具备低膨胀系数、低密度以满足高可靠性及轻量化的设计要求。铜及其合金因具有高导热、易加工等特性,目前已经是使用最为广泛的热沉材料,但其较高的热膨胀系数易造成严重的热错配应力,威胁结构可靠性;较大的密度也不利于设备轻量化。碳纤维材料由于其具有低密度、低膨胀系数、高比强度等优异特性,已经广泛应用于各种复合材料的设计及制备中。因此,本团队基于Cu-Ti接触反应,设计并开发了碳纤维/铜(Cf/Cu)叠层复合材料制备新工艺,成功制备连续编织Cf/Cu复合材料,其致密无缺陷。测试结果表明,新工艺制备的Cf/Cu复合材料,Cf体积分数达到51%,表观密度为5.14g/cm3,较T2紫铜减重42.3%;室温(30℃)下,Cf/Cu复合材料平行纤维编制方向膨胀系数仅9.95×10-6/℃,较T2紫铜降低40.4%。较传统粉末冶金、液相浸渗等方法,团队研发的新工艺,大大简化了制备流程,成功制造了高Cf体积分数、低密度、低膨胀系数的Cf/Cu复合材料。