CN115138851A - 一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 - Google Patents
一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115138851A CN115138851A CN202110338971.7A CN202110338971A CN115138851A CN 115138851 A CN115138851 A CN 115138851A CN 202110338971 A CN202110338971 A CN 202110338971A CN 115138851 A CN115138851 A CN 115138851A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- diamond
- chromium
- sheet
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 99
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004100 electronic packaging Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 26
- GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Cu] Chemical compound [Cr].[Cu] GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- ZTXONRUJVYXVTJ-UHFFFAOYSA-N chromium copper Chemical compound [Cr][Cu][Cr] ZTXONRUJVYXVTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000009715 pressure infiltration Methods 0.000 claims description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 claims 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 50
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 50
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 4
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F3/26—Impregnating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
- B22F7/004—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/32—Alkaline compositions
- C23F1/38—Alkaline compositions for etching refractory metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
一种集成热管功能的铜‑金刚石电子封装材料的制备方法，采用一体化熔渗方式制造铜‑金刚石/铜‑铬层状结构材料，选择性溶解去除铬组元，获得铜‑金刚石/多孔铜层状结构。将铜‑金刚石层作为热管管壳一端、多孔铜作为吸液芯可制造热管。具体方法包括：制备多孔铬或铬‑铜薄片，厚度0.2‑5mm；薄片在650‑1450℃的真空、还原或惰性气氛中烧结成形；烧结后的薄片表面堆积0.2‑5mm厚的金刚石颗粒，将纯铜熔液在0.1‑70MPa压力作用下渗入金刚石颗粒层和纯铬或铬铜薄片层，形成铜‑金刚石/铜‑铬层状复合材料；在强碱溶液溶解去除铬组元，形成一侧为铜‑金刚石、另一侧为多孔铜的铜‑金刚石/多孔铜层状结构。
Description
技术领域
本发明涉及微电子技术领域高导热材料的制备方法，特别涉及一种具有可集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法。
背景技术
微电子及半导体技术的发展对电子封装材料的导热能力提出了越来越高的要求。铜-金刚石具有与碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料相接近的热膨胀系数和极高的导热率，是新一代封装材料的代表，特别适用于大功率激光器、雷达以及航空航天领域的电子产品封装，在军用、民用电子封装领域具有广阔的应用前景。
然而，目前，随着微电子器件不断向小型化和高集成度发展，即使铜-金刚石这种最新一代的电子封装材料(热导率约500-600W/m·k)，仍然不能满足高功率器件对更高散热能力的发展需求。
热管是一种综合利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质的结构器件，可利用内部孔隙中存在的相变介质相变将发热物体的热量迅速传递到热源外，导热能力可达10000W/m·k以上，超过任何已知材料的导热能力。
热管的基本结构包括管壳、吸液芯和端盖。其中，吸液芯为毛细多孔材料构成、紧贴管壳内壁安装，将吸液芯中充满液体相变介质、管壳内抽成负压后与端盖密封形成热管。热管工作时一端受热使吸液芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环往复实现热量由热管的一端传至另—端的功能。
如果将铜-金刚石材料的一侧表面制造出毛细微孔结构，则可以实现在低热膨胀系数、高导热率的铜-金刚石电子封装材料表面封装制造出具有极高系统导热能力的热管结构，对于微电子器件的技术发展具有重要的科学意义和实用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在铜-金刚石封装材料一侧表面直接制备出毛细微孔结构的方法，从而可以将铜-金刚石这种高导热封装材料直接封装成具有极高散热能力的热管结构。
为了达到上述目的，本发明的技术原理如下：
首先采用一体化熔渗方式制造出铜-金刚石/铜-铬原位复合的层状结构材料，之后采用选相溶解的方法将铜-金刚石/铜-铬复合材料中的铬组元在强碱溶液中溶解去除、而铜相和金刚石相不被碱溶液侵蚀，获得铜-金刚石/多孔铜的原位复合层状结构。
以这种多孔铜/铜-金刚石层状结构的铜-金刚石侧作为热管管壳的一端、多孔铜侧作为热管的吸液芯，进行吸液和密封端盖后就可以制造出集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料。
为了达到发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，包括以下步骤:
(1)采用粒度20-300μm的纯金属铬粉、或上述铬粉与粒度20-300μm、比例为0-50wt％金属铜粉的混合粉作为原料，将原料粉末在模具中松装振实成型或者在20-350MPa压力下冷压成片材成型，成型出的片材厚度为0.2-5mm；
(2)将冷成型后的薄片材在真空、氢还原气氛或氩气惰性气体保护环境下烧结成形，烧结温度范围为650-1450℃；
(3)将烧结后的铬片或铜-铬片层的上或下表面侧放置堆积一层0.2-5 mm厚的金刚石颗粒，金刚石颗粒的粒度范围为45-300μm，金刚石堆积层空隙率为20-60％；
(4)通过压力熔渗方式将铜或铜合金熔液同时渗入金刚石颗粒层以及纯铬或铬铜薄片中，形成铜-金刚石/铜-铬原位复合的层状结构材料。其中，压力熔渗的压力范围为0.1-70MPa、温度范围为1085-1200℃；
(5)将上述铜-金刚石/铜-铬复合片放入强碱溶液，强碱溶液的PH 值>12、温度范围为20-90℃，使铬组元溶解于强碱溶液中，形成一侧为多孔铜、另一侧为铜-金刚石的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例一
本实施例的步骤为：
将50克粒度45-100μm的纯金属铬粉装入100ⅹ100mm的方孔石墨模具中，石墨模具方孔中垫一层0.5mm厚的石墨纸将铬粉与石墨模具隔离开。振动石墨模具使其中的纯金属铬粉振实；
将石墨模具及其中的铬粉放入真空烧结炉中，抽真空至小于0.05Pa 气压后，升温至1300℃保温2小时，之后继续在真空环境中将炉内温度降至80℃以下，之后打开炉门取出模具和烧结形成的层片状铬骨架；
将层片状铬骨架的上表面用600号的细砂纸打磨平整，在打磨平整的铬片表面加入一层1.0-1.1mm厚的金刚石粉末，金刚石粉末的粒度范围为150-300μm，振动石墨模具使其中的金刚石颗粒振实并用刮铲将金刚石颗粒上表面刮平，之后在上面放入100克纯铜块；
将石墨模具及其中的铬片、金刚石颗粒、纯铜块放入熔渗炉中，在高于5ⅹ10-2Pa的真空环境中升温至1090-1100℃使纯铜块完全熔化，之后将炉内充入气压为0.2MPa的氩气，将铜液渗入金刚石颗粒和铬片中，待炉内温度降至80℃以下时打开炉门取出模具和制备出的铜-金刚石/铜- 铬层状复合材料；
将上述铜-金刚石/铜-铬复合片放入PH值>12、温度25℃、10升的NaOH 溶液中，浸泡48小时，使铬溶解于溶液中，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为多孔铜的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
实施例二
本实施例的步骤为：
将25克粒度45-100μm的纯金属铬粉与25克粒度45-100μm纯金属铜粉混合均匀，金属模具中冷压成型，成型压力200MPa，压制成100ⅹ 100mm的薄片。
将铬-铜冷压坯在还原性气氛中烧结成型。将冷压薄片放入氢气炉中，充入露点-70℃的氢气，升温至950℃保温2小时，之后继续在氢还原气氛中将温度降至80℃以下，之后取出烧结后的铬-铜薄片；
在方孔石墨模具中垫一层0.2mm厚的石墨纸，之后放入一层1.5-1.6 mm厚的金刚石粉末，金刚石粉末的粒度范围为100-150μm，振动石墨模具使其中的金刚石颗粒振实并用刮铲将金刚石颗粒上表面刮平，之后在上面放入烧结后的铬-铜薄片，铬-铜薄片上面放置100克纯铜块；
将石墨模具及其中的金刚石颗粒、铬-铜片及纯铜块放入氢气熔渗炉中，在流动的氢气环境中升温至1100-1110℃使纯铜块完全熔化并渗入金刚石颗粒和铬片中，待炉内温度降至80℃以下时打开炉门取出模具和制备出的铜-金刚石/铜-铬层状复合材料；
将上述铜-金刚石/铜-铬复合片放入温度50℃、PH值>12、8L的KOH 溶液中，浸泡24小时，使铬溶解于溶液中，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为多孔铜的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
实施例三
本实施例的步骤为：
将70克粒度74-150μm的纯金属铬粉与30克粒度74-150μm纯金属铜粉混合均匀，装入直径100mm的圆孔石墨模具。其中，石墨模具圆孔中垫2层0.2mm厚的石墨纸，将铬、铜混合粉与石墨模具隔离开。振动石墨模具使其中的铬-铜混合粉振实。
将石墨模具及其中的铬-铜混合粉在氩气保护的惰性气氛中烧结成型。将冷压薄片放入氩气保护的烧结炉中，充入纯度>99.9％的氩气，升温至1100℃保温3小时，继续在惰性气氛中将温度降至80℃以下，之后取出石墨模具及其中烧结后的铬-铜薄片；
将铬-铜薄片的上表面用1000号砂纸打磨平整后仍然以原上表面向上重新装入石墨模具，之后在铬-铜片表面加入一层0.5-0.6mm厚的金刚石粉末，金刚石粉末的粒度范围为100-120μm，振动石墨模具使其中的金刚石颗粒振实并用刮铲将金刚石颗粒上表面刮平，之后在上面放入120克纯铜块；
将石墨模具及其中的铬-铜片、金刚石颗粒、纯铜块放入真空熔渗炉中，在高于6ⅹ10-2Pa的真空环境中升温至1090-1100℃使纯铜块完全熔化，之后在石墨模具的铜液上面施加60MPa的机械压力，将铜液渗入金刚石颗粒和铬片中，待炉内温度降至80℃以下时打开炉门取出模具和制备出的铜-金刚石/铜-铬层状复合材料；
将上述铜-金刚石/铜-铬复合片放入PH值>12、温度80℃、10升的 Ba(OH)2溶液中，浸泡36小时，使铬溶解于溶液中，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为多孔铜的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
实施例四
本实施例的步骤为：
将100克粒度45-74μm的纯金属铬粉，装入直径150mm的圆孔石墨模具中，石墨模具圆孔中垫入2层0.2mm厚的石墨纸将铬粉与石墨模具隔离开。振动石墨模具使其中的铬粉振实。
将石墨模具及其中的铬粉在还原性气氛中烧结成型：将装入铬粉的石墨模具放入氢气炉中，充入露点-50℃以下的流动氢气，升温至1250 ℃保温3小时，之后继续在氢还原气氛中将温度降至80℃以下，之后从炉中取出石墨模具和其中的铬薄片。从石墨模具中取出铬薄片，用800号砂纸将铬薄片上表面打磨平整后待用。
重新在石墨模具中垫入一层0.2mm厚的石墨纸，之后在石墨模具中加入2mm厚的金刚石粉末，金刚石粉末的粒度范围为100-150μm，振动石墨模具使其中的金刚石颗粒振实并用刮铲将金刚石颗粒上表面刮平。之后在金刚石颗粒堆积体上面放入氢气环境中烧结过的铬薄片，打磨过的铬薄片表面向下与金刚石层接触，在铬薄片上方加入300克纯铜块。
将石墨模具及其中的纯铜块、铬薄片、金刚石颗粒放入真空熔渗炉中，在高于1ⅹ10-2Pa的真空环境中升温至1095-1105℃使纯铜块完全熔化，之后在石墨模具的铜液上面施加50MPa的机械压力，将铜液渗入金刚石颗粒和铬片中，待炉内温度降至80℃以下时打开炉门取出模具和制备出的铜-金刚石/铜-铬层状复合材料。
将上述铜-金刚石/铜-铬复合片放入PH值>12、温度70℃、10升的NaOH 溶液中，浸泡36小时，使铬溶解于溶液中，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为多孔铜的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
Claims (6)
1.一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)以冷成型方式制备出纯铬或铬-铜薄片，薄片厚度为0.2-5mm；
(2)将薄片在真空、还原气氛或惰性气体保护气氛中烧结成形，烧结温度范围为650-1450℃；
(3)将烧结后的铬片或铜-铬片层的一侧放置并堆积形成一层0.2-5mm厚的金刚石颗粒；
(4)将纯铜熔液同时渗入铬(铜)薄片和金刚石颗粒层中，形成铜-金刚石/铜-铬原位复合的层状结构材料；
(5)将铜-金刚石/铜-铬复合片在强碱溶液溶解去除铬组元，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为多孔铜的铜-金刚石/多孔铜原位复合层状结构。
2.根据权利要求1所述的一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，所述的冷成形方式为：采用粒度20-300μm的纯金属铬粉，或上述铬粉与粒度20-300μm、比例为0-50wt％金属铜粉的混合粉作为原料，将原料粉末在模具中进行松装振实成型或者在20-350MPa压力下冷压成型，成型出的片材厚度为0.2-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，所述的烧结成形方式为：将冷成型后的薄片材在真空、还原气氛或惰性气体保护气氛中烧结成形，烧结温度范围为650-1450℃。
4.根据权利要求1所述的一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，所述的堆积成形方式为：将烧结后的铬片或铜-铬片层的上表面或下表面堆积一层0.2-5mm厚的金刚石颗粒，金刚石颗粒的粒度范围为45-300μm，金刚石堆积体的空隙率为20-60％。
5.根据权利要求1所述的一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，所述的熔渗方式为：通过压力熔渗将纯铜熔液同时渗入铬(铜)薄片和金刚石颗粒堆积体中，形成铜-金刚石/铜-铬的层状复合材料。其中，压力熔渗的压力范围为0.1-70MPa、温度范围为1085-1200℃。
6.根据权利要求1所述的一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制造方法，其特征在于，所述的溶解去除铬组元的方式为：将上述铜-铬/铜-金刚石/复合片放入强碱溶液，强碱溶液的PH值>12、温度范围为20-90℃，使铬溶解于强碱溶液中，形成一侧为铜-金刚石、另一侧为的多孔铜的铜-金刚石/多孔铜层状复合结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110338971.7A CN115138851B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110338971.7A CN115138851B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115138851A true CN115138851A (zh) | 2022-10-04 |
| CN115138851B CN115138851B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=83403990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110338971.7A Active CN115138851B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115138851B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103589894A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 北京科技大学 | 一种制备二维散热用取向增强Cu复合材料的方法 |
| JP2014152394A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hiroshima Prefecture | ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法 |
| CN104451685A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-03-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用混合碱在钛材料表面形成二级多孔活性表面结构的制备方法 |
| CN104674053A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-06-03 | 北京科技大学 | 一种高热导率金刚石/Cu电子封装复合材料的制备方法 |
| CN105568037A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-05-11 | 北京科技大学 | 一种镀铬金刚石颗粒分散铜基复合材料的制备方法 |
| CN106925775A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-07 | 河南工业大学 | 一种金刚石微粉表面镀碳化铬的方法 |
| CN109868395A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-11 | 安徽信息工程学院 | 一种高硬度材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202110338971.7A patent/CN115138851B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014152394A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hiroshima Prefecture | ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法 |
| CN103589894A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 北京科技大学 | 一种制备二维散热用取向增强Cu复合材料的方法 |
| CN104451685A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-03-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用混合碱在钛材料表面形成二级多孔活性表面结构的制备方法 |
| CN104674053A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-06-03 | 北京科技大学 | 一种高热导率金刚石/Cu电子封装复合材料的制备方法 |
| CN105568037A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-05-11 | 北京科技大学 | 一种镀铬金刚石颗粒分散铜基复合材料的制备方法 |
| CN106925775A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-07 | 河南工业大学 | 一种金刚石微粉表面镀碳化铬的方法 |
| CN109868395A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-11 | 安徽信息工程学院 | 一种高硬度材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 赵龙;宋平新;张迎九;杨涛;: "高导热金刚石/铜电子封装材料:制备技术、性能影响因素、界面结合改善方法", 材料导报, no. 11, 10 June 2018 (2018-06-10), pages 89 - 98 * |
| 邵力, 王久亮, 高月敏, 钱建明, 姚辉军: "Cu-Cr合金在NaOH溶液中腐蚀行为", 物理测试, no. 03, pages 32 - 34 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115138851B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1944698A (zh) | 一种超高导热、低热膨胀系数的复合材料及其制备方法 | |
| CN105483454B (zh) | 一种电子封装用层状铝基复合材料的制备方法 | |
| JPH0344403A (ja) | 圧縮体形成方法 | |
| CN112981164B (zh) | 一种高可靠性高导热金刚石增强金属基复合材料的制备方法 | |
| CN112981163B (zh) | 一种高表面精度高可靠性金刚石增强金属基复合材料的制备方法 | |
| JP2006001232A (ja) | 高熱伝導・低熱膨脹複合体およびその製造方法 | |
| KR20100105734A (ko) | 히트 싱크 및 히트 싱크의 제조 방법 | |
| CN108251733A (zh) | 一种高导热金刚石/铜复合材料的制备方法 | |
| CN104630527A (zh) | 一种制备铜基金刚石复合材料的方法 | |
| CN109133966B (zh) | 一种层状梯度石墨膜/铝复合材料的制备方法 | |
| CN101984112B (zh) | 一种高热导率铜增强铝复合材料及其制备方法 | |
| CN108257880B (zh) | 一种真空熔渗法制备金刚石/Si(Al)复合材料的工艺方法 | |
| JP2002129204A (ja) | 多孔性金属の製造方法 | |
| CN104625077A (zh) | 一种高导热金刚石/铜复合材料及其制备方法 | |
| JP3479738B2 (ja) | 半導体パッケージと、それに用いる放熱基板の製造方法 | |
| US11919288B2 (en) | Method for producing heat radiation member | |
| CN113210611B (zh) | 表面覆金属层的铜金刚石复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN115138851B (zh) | 一种集成热管功能的铜-金刚石电子封装材料的制备方法 | |
| CN109396399B (zh) | 一种压力浸渗与负压吸附结合的金属基复合材料的制备装置及制备方法 | |
| JP4594433B1 (ja) | 放熱部材 | |
| CN114807644B (zh) | 硅铝复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN115261659B (zh) | 一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法 | |
| JP4850357B2 (ja) | 高熱伝導性材料の製造方法 | |
| TWI838562B (zh) | 複合材料製造方法及其應用 | |
| JP2005023416A (ja) | 金属−セラミックス焼結積層体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231005 Address after: 710061 Room 808, Building 5, Xizhang Er Village Headquarters Economic Park, Diaotai Street, Fengxi New City, Xixian New District, Xi'an City, Shaanxi Province Applicant after: Xi'an Jingwei Ultra Pure Material Technology Co.,Ltd. Address before: Room 411-1, 4th Floor, Building 3, Fengyue Yunchuang Center, Hanchi 1st Road, Haojing Avenue, Fengdong New City, Xi'an City, Shaanxi Province 710005 Applicant before: Xi'an Bangdao New Materials Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |