[发明专利]一种嵌入式组合热沉及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌入式组合热沉的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）以二级散热体为基体，将基体进行软化退火热处理；

（2）将金刚石粉用液体配成悬浮液，然后将基体平放在盛悬浮液的容器底部，使金刚石粉沉降在基体表面；在不改变基体表面金刚石分布的前提下，将液面降至低于样品表面，取出样品；

（3）先减薄样品表面含金刚石粉的液膜厚度；再用模压法将样品表面的金刚石粉压入基体内；最后对模压后的样品进行扩散退火处理，冷却后即得到嵌入式组合热沉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述二级散热体为铜、铝、银或其合金，其中铜、银或其合金的软化退火和扩散退火，均需在氢保护性气氛炉内进行。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二级散热体为铜或银掺杂0.2～0.8%wt.的铬，形成的铜铬或银铬合金；或为铜或银掺有0.1～0.5%wt.硼，形成的铜硼或银硼合金。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述液体为含甘油10～30%体积分数的水溶液。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述悬浮液的配制方法如下：根据容器底部面积S、金刚石粉粒度h和金刚石粉面积覆盖率η，η取值50～80%，利用公式m=3500ηSh，单位毫克，计算得出所要加入的金刚石粉质量m；将金刚石粉加入液体中，经超声充分分散，得到悬浮液。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，所述金刚石粉为MBD4级以上的高热导率金刚石微粉，粒度在W5～40范围。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）减薄样品表面液膜厚度的方法为：在无风的空气中风干样品表面的液膜至边角刚开始变干，所得液膜厚度为最终减薄厚度。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述模压法为：用小于30MPa/min的加载速度加载，最大加载压力为：铜及其合金，模压压力取500～800MPa；银及其合金，取450～700MPa；铝及其合金，取250～400MPa，加压到最大载荷后，保压1～10min。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述扩散退火的条件为：对于CuCr基体，加热至850～900℃，保温30～60min，炉冷；对于AgCr基体，加热至820×880℃，保温30～60min，炉冷；对于CuB基体，加热至700～780℃，保温30～60min；对于AgB基体，加热至700～750℃，保温30～60min；对于纯铝或铝合金，加热至300～480℃，保温30～90min。

10.权利要求1～9任意一项方法所制备的嵌入式组合热沉，其特征在于，其表面热膨胀系数为6～9×10^-6/℃，表面粗糙度比为Ra0.5～0.8μm；厚度为2～4mm，厚度方向的热导率为150～400W/m.℃。