[发明专利]一种电子封装用石墨片/Cu基复合材料的制备方法

摘要

一种电子封装用石墨片/Cu基复合材料的制备方法，制备步骤：采用平均直径D50为40‑100μm，厚度为100‑200nm的大径厚比石墨片在无水乙醇中超声分散，添加平均粒径为50‑100um的Cu粉，石墨片与Cu粉的质量比为（1‑5）：(99‑95)，采用机械搅拌方式混料，在60‑80℃下恒温干燥，300‑600MPa单向压制，99.99vol%高纯H₂气氛保护，700‑1000℃保温1‑2h常压烧结，最后采用多道次冷轧+退火处理工艺获得近完全致密化的石墨片/Cu基复合材料。采用上述工艺制备的1‑5wt%石墨片/Cu基复合材料中的石墨片平直，综合性能优异，可用作高性能电子封装热沉材料。

主权项

1.一种电子封装用石墨片/Cu基复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(一) 石墨片在无水乙醇中分散：用电子天平称取一定质量平均粒径D50为40‑100 μm，厚度为100‑200 nm的石墨片粉末于玻璃烧杯中，然后加入无水乙醇，配置成0.01‑0.05g/ml的悬浊液，再经1‑2h超声波震荡，使石墨片解团聚，并均匀分散在无水乙醇中；(二) 石墨片与Cu粉配料：将步骤(一)制得的悬浊液与Cu粉配料得混合液；石墨片粉与Cu粉的质量比为1‑5:95‑99；(三)机械搅拌混料：对步骤（二）中的混合液进行机械搅拌，搅拌头转速为100‑120 r/min，使石墨片与Cu粉充分混合，均匀分布，直至无水乙醇挥发完毕；(四)干燥：将步骤（三）中充分混合的石墨片与Cu混合粉在60‑80℃下保温10‑12h，干燥；(五)模压成型：将步骤(四)获得的干燥混合料填入阴模内壁涂抹硬脂酸锌的钢制模具中，单向施加300‑500 MPa的成型压力，保压1‑3 min，制得成型压坯；(六)气氛保护常压烧结：将步骤(五)制得的成型压坯放入石英管式烧结炉中常压烧结，烧结温度为700‑1000 ℃，保温时间为1‑2h，烧结的升温速率设置为3‑6 ℃/min，保温完成后随炉冷却至室温制备得到烧结态石墨片/Cu基复合材料，所述常压烧结均在流动的99.99 vol%高纯氢气保护下进行，氢气的流速为60‑120 mL/min；(七)多道次轧制+退火：采用双辊冷轧工艺将步骤（六）制得的烧结态石墨片/Cu基复合材料试样进行多道次轧制，每道次变形量为2‑4%，当试样厚度减至25‑40%时进行500‑700 ℃，保温1‑3h的中间退火，当试样厚度减至40‑60%时进行最终退火，退火温度为200‑400 ℃，保温1‑3h，保温完成后复合材料随炉冷却至室温，最终制得本发明的石墨片/Cu基复合材料。