بررسی اجمالی محصول کامپوزیت الماس-مس

کامپوزیت الماس-مس، که با نام کامپوزیت Cu-Diamond نیز شناخته می‌شود، یک کامپوزیت ماتریس فلزی پیشرفته است که رسانایی حرارتی استثنایی الماس را با خواص الکتریکی و مکانیکی برجسته مس ترکیب می‌کند.

با جاسازی ذرات الماس در یک ماتریس مسی، این کامپوزیت به دفع حرارت فوق‌العاده بالا، انبساط حرارتی سفارشی، و مقاومت سبک وزن دست می‌یابد و آن را به یکی از موثرترین مواد برای کاربردهای مدیریت حرارتی نسل بعدی در نیمه‌رساناها، سیستم‌های لیزری، ماژول‌های پرقدرت و الکترونیک هوافضا تبدیل می‌کند.

اصل کار کامپوزیت الماس-مس

الماس، با رسانایی حرارتی بسیار بالا (تا 2000 وات بر متر کلوین)، به عنوان یک پرکننده پخش‌کننده حرارت برتر در داخل ماتریس مس عمل می‌کند. مس، پیوند الکتریکی و مکانیکی عالی و همچنین قابلیت پردازش را فراهم می‌کند.

از طریق پوشش شیمیایی، نفوذ خلاء و پرس داغ، یک پیوند رابط قوی بین ذرات الماس و فاز مس تشکیل می‌شود. این ساختار امکان انتقال حرارت کارآمد را در عین حفظ پایداری مکانیکی و رسانایی الکتریکی فراهم می‌کند - ارائه یک کامپوزیت که به طور موثر گرما را از اجزای حیاتی در ریزالکترونیک و سیستم‌های قدرت حذف می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی کامپوزیت الماس-مس

فرآیند تولید کامپوزیت الماس-مس

کامپوزیت‌های الماس-مس معمولاً با استفاده از یک یا ترکیبی از تکنیک‌های پیشرفته زیر ساخته می‌شوند:

• متالورژی پودر (PM): اختلاط و تفجوش ذرات الماس پوشش‌داده‌شده با پودر مس.
• نفوذ خلاء: مس مذاب به یک پیش‌فرم الماس نفوذ می‌کند تا از پیوند متراکم اطمینان حاصل شود.
• تفجوش پلاسما جرقه‌ای (SPS): امکان تراکم سریع و پیوند بین‌سطحی عالی را فراهم می‌کند.
• تفجوش واکنشی: متالیزاسیون سطحی (Ni، Cr، Ti) قابلیت ترشوندگی را افزایش می‌دهد و از اکسیداسیون رابط جلوگیری می‌کند.

هر فرآیند برای اطمینان از مقاومت پیوند بالا، تخلخل کم، و پراکندگی یکنواخت الماس بهینه شده است که منجر به عملکرد حرارتی پایدار می‌شود.

کاربردهای معمول کامپوزیت الماس-مس

کامپوزیت‌های الماس-مس به طور گسترده به عنوان زیرلایه‌های مدیریت حرارتی و پخش‌کننده‌های حرارت در زمینه‌های زیر استفاده می‌شوند:

• بسته‌های نیمه‌رسانای پرقدرت (IGBT، MOSFET، دستگاه‌های RF)
• سینک‌های حرارتی ماژول لیزر دیود و مایکروویو
• سیستم‌های خنک‌کننده الکترونیکی هوافضا و دفاعی
• صفحات پایه حرارتی LED با روشنایی بالا
• پخش‌کننده‌های حرارت CPU / GPU و بسته‌بندی مدار مجتمع
• دستگاه‌های اپتوالکترونیک و مخابرات

مزایای محصول کامپوزیت الماس-مس

• عملکرد حرارتی استثنایی: رسانایی حرارتی تا 700 وات بر متر کلوین، دفع سریع گرما را تضمین می‌کند.
• قابلیت تنظیم CTE: متناسب با مواد نیمه‌رسانا، به حداقل رساندن تنش حرارتی و لایه‌برداری.
• سبک وزن و بادوام: چگالی کمتر از کامپوزیت‌های Cu-W یا Cu-Mo، ایده‌آل برای سیستم‌های هوافضا.
• کیفیت سطح عالی: سازگار با آبکاری نیکل یا طلا برای لحیم‌کاری و پیوند.
• پایدار و قابل اعتماد: مقاومت در برابر اکسیداسیون برتر و پایداری ساختاری طولانی‌مدت.

سؤالات متداول کامپوزیت الماس-مس