金剛石/銅涂層的熱導率優(yōu)化及界面調(diào)控研究
摘要:[目的]針對電子封裝領(lǐng)域?qū)Ω邔嵬繉硬牧系男枨螅劢菇饎偸?銅(Cu)涂層因界面結(jié)合差而制約其導熱性能這一問題,開展了涂層熱導率優(yōu)化與界面調(diào)控研究。[方法]基于COMSOL有限元軟件,建立了金剛石/Cu涂層三維仿真模型,系統(tǒng)模擬了金剛石粒徑(50~300 μm)與碳化硅(SiC)界面層厚度(1~10 μm)對涂層熱導率的影響規(guī)律。[結(jié)果]結(jié)果表明:涂層熱導率隨金剛石粒徑增加呈先升后降的變化趨勢,在粒徑為250 μm時達到峰值,為296 W/ (m · K);SiC界面層厚度亦存在最佳調(diào)控區(qū)間,在厚度為3 μm時,涂層熱導率為463 W/ (m · K)。[結(jié)論]為驗證SiC對涂層的界面改善效果,進一步開展了實驗制備,通過SEM形貌分析表明:引入Si原位生成SiC界面層后,金剛石與Cu基體間的界面孔隙減少、結(jié)合更為致密,從微觀尺度直接證實了SiC層對界面結(jié)合的改善作用。本研究為電子封裝用高性能金剛石/Cu涂層的設(shè)計提供了理論依據(jù)與參考。
本文系作者@鄧永儒,張玉祥,高 偉,張 鑫,李 芝,張海信,趙衛(wèi)峰 授權(quán)中國涂料網(wǎng)發(fā)表,并經(jīng)中國涂料網(wǎng)編輯,未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載,如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系chinacoatingnet@vip.163.com

