多级颗粒最密堆积金刚石铜基复合材料及制备方法和应用
知识产权简介
本申请提供一种多级颗粒最密堆积金刚石铜基复合材料及制备方法和应用，以材料总体积100%计，复合材料包括：第一金刚石颗粒，体积分数为65-78%，平均粒径为300-500 μm；第二金刚石颗粒，体积分数为15-25%，平均粒径为30-80 μm，填充一级堆积间隙；第一金刚石颗粒和/或第二金刚石颗粒的表面设有金属化界面层；铜相，由平均粒径为5-20 μm的铜粉经烧结致密化形成，体积分数为3-8%，填充二级堆积间隙；银相，由银粉经烧结致密化形成，体积分数为0.5-3%，补偿残余微孔；各级填隙颗粒的粒径均满足小于上一级颗粒四面体间隙临界粒径的约束条件，确保填隙而不撑开骨架。本申请复合材料热导率达700-820 W/(m·K)，适用于高功率芯片、激光器件及电力电子器件的热管理。
转化前景
本专利面向 AI 芯片、GPU/CPU、光模块、功率半导体、激光器、5G/6G 通信器件、新能源功率器件及高功率密度电子封装等散热场景，可作为高性能热沉片、热扩散片或封装基板材料使用。相比传统铜、铝、钨铜及常规铜基金刚石复合材料，本专利工艺流程相对简洁、单批次可扩展、成本可控。随着 AI 算力芯片和高功率器件热流密度持续提升，该类铜基金刚石热沉材料具有较高的市场需求和规模化应用潜力。