[发明专利]一种两维高导热Cf

说明书

本发明涉及一种两维高导热C_f/Cu复合材料的制备方法，利用1000ºC‑1500ºC处理的中间相沥青基碳纤维编织成二维碳纤维织物，然后进行石墨化处理后形成中间相沥青基石墨纤维二维织物。通过偶联剂枝接法对二维中间相沥青基石墨纤维织物进行表面修饰，利用PdCl2活化液进行活化处理形成活性位点，然后进行真空镀铜处理，得到“二维碳纤维布预沉积铜料”。将铜箔和本发明制备的二维碳纤维布预沉积铜料交替铺叠后，在900ºC‑1050ºC和5MPa‑20MPa进行叠层真空热压，制备的高导热碳纤维复合材料纤维体积分数控制在25‑60%，复合材料沿着纤维方向的导热率为200‑400W/m·K，是良好的热管理材料。

技术领域

本发明涉及一种可用于集成电路和电子封装的两维高导热C_f/Cu复合材料的制备方法。

背景技术

随着电子芯片的集成度越来越高，空间飞行器电子仓集成电路上电子元器件的能量密度越来越高，局部热点的热量如果来不及疏散，则会由于温度过高严重影响电子元器件的可靠性和稳定性，因此需要一种新型的高效的热管理材料作为基板。因此研究新一代热管理材料对于集成电路、电子封装行业，特别是空间飞行器的电子仓热管理材料的发展具有重要意义。碳纤维增强铜基（Cf/Cu）复合材料是一种高性能的热管理材料，既具备铜材料的导电、导热性能好的特点，还兼备碳纤维复合材料高比强、高比模、低热膨胀系数等特点。和短碳纤维增强铜基复合材料相比，二维连续中间相沥青基碳纤维增强铜基复合材料在平面X-Y方向上的力学性能和导热性能更加优异，在充分发挥C_f/Cu复合材料的热疏导潜能的同时减重效果明显，在空间电子仓上的应用极具潜力。本发明的目的是提供一种两维高导热C_f/Cu复合材料的制备方法，利用中间相沥青基碳纤维在低模态下容易编织的特性，在成型纤维预制体后，通过碳纤维表面改性和真空镀铜工艺改善Cf/Cu的界面结合，并优化C_f/Cu复合材料在X-Y方向上的力学性能和导热性能，用于满足我国航空航天、武器装备和半导体行业中对高度集成的电子器件中高性能Cf/Cu复合材料的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种两维高导热C_f/Cu复合材料的制备方法,利用1000ºC-1500ºC处理高导热中间相沥青基碳纤维连续长丝作为原料，通过编织制成二维碳纤维布，然后进行石墨化处理后形成中间相沥青基石墨纤维二维织物。通过偶联剂枝接法对二维中间相沥青基石墨纤维织物进行表面修饰，利用PdCl2 活化液进行活化处理形成活性位点，然后进行真空镀铜处理，得到“二维碳纤维布预沉积铜料”，并在惰性气氛下进行贮存。

具体过程如下：