Diamant-Kupfer-Wärmeverbundwerkstoff – Hohe Leitfähigkeit, anpassbarer Wärmeausdehnungskoeffizient & ausgezeichnete Stabilität

Diamond-Kupfer-Wärmeverbundwerkstoff – Hohe Leitfähigkeit, einstellbarer CTE & Ausgezeichnete Stabilität

Produktübersicht

Der Diamond-Kupfer-Wärmeleitverbundwerkstoff ist ein fortschrittliches Material, das durch PVD-Batch-Verarbeitung von Diamantpulvern hergestellt wird. Es kombiniert hohe Wärmeleitfähigkeit, einstellbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE), hohe mechanische Festigkeit und zuverlässige thermische Stabilität und ist somit ideal für Leistungselektronik, Halbleiter, Laser und Hochleistungs-Verbundsubstrate.

Hauptvorteile

• Hohe Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit übersteigt 700 W/m·K und sorgt für eine hervorragende Wärmeableitung

• Einstellbarer CTE: Kann durch Kombination mit Kupfer oder Verbundwerkstoffen (CPC, CMC) auf 5–12 ppm/K eingestellt werden, wodurch das Risiko von Lötstellenrissen verringert wird

• Hohe mechanische Festigkeit: Biegefestigkeit >300 MPa, Gewährleistung hoher Zuverlässigkeit

• Zuverlässige thermische Stabilität: Hält thermischen Schocks von -65°C bis 150°C für 1000 Zyklen mit <5% Leistungsverschlechterung

• Ausgezeichnete Lötbarkeit: Unterstützt Kupfer- und Silberlöten, einfache Integration mit elektronischen Komponenten

• Kostengünstig & skalierbar: Fortschrittliches Verfahren ermöglicht großflächige, gleichmäßige Produktion

Technische Daten

Anwendungen

1. Kühlung von Hochleistungselektronikkomponenten: Ersetzt herkömmliche Kupfersubstrate und reduziert die Hotspot-Temperaturen erheblich

2. Verbundsubstrate: Kann mit CPC oder CMC gepresst werden, um Diamant-Kupfer-CMC-Verbundwerkstoffe herzustellen und den Gesamt-CTE auf 9–12 ppm/K zu steuern

3. Vollständig kupferverkapselte Verbundwerkstoffe: Ersetzt reines Kupfer in Hochleistungsmodulen für verbesserte thermische Leistung und Zuverlässigkeit

Anpassung

• Anpassbare Dicke, Wärmeleitfähigkeit und CTE entsprechend den Projektanforderungen

• Unterstützt verschiedene Oberflächenbehandlungen und Konstruktionsdesigns für komplexe technische Anforderungen

Verarbeitungs- und Fertigungsmöglichkeiten

FAQ

1: Was sind die Hauptvorteile von Diamant-Kupfer-Wärmeleitverbundwerkstoffen im Vergleich zu reinem Kupfer?

Diamant-Kupfer-Verbundwerkstoffe bieten eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit (≥700 W/m·K) als reines Kupfer, während der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) zwischen 5–10 ppm/K angepasst werden kann. Dies reduziert die thermische Fehlanpassung mit Halbleiterchips und -substraten und senkt das Risiko von Lötstellenfehlern. Darüber hinaus bieten Diamant-Kupfer-Materialien eine höhere Steifigkeit und eine bessere thermische Stabilität unter wiederholten Temperaturwechseln.

2: Können die Wärmeleitfähigkeit und der CTE für verschiedene Anwendungen angepasst werden?

Ja. Durch Anpassen des Diamantgehalts, der Kupfermatrixstruktur und der Verbundarchitektur können die Wärmeleitfähigkeit, die Dicke und der CTE präzise gesteuert werden. Das Material kann auch mit CPC- oder CMC-Substraten laminiert oder zusammengepresst werden, wodurch der Gesamt-CTE auf 9–12 ppm/K eingestellt werden kann, um die Zuverlässigkeit in Hochleistungselektronikmodulen zu verbessern.

3: Ist der Diamant-Kupfer-Verbundwerkstoff mit Standardbearbeitungs- und Lötverfahren kompatibel?

Der Verbundwerkstoff ist so konzipiert, dass er Präzisionsbearbeitung unterstützt und mit kontrollierter Oberflächenrauheit und Parallelität geliefert werden kann. Er ist mit Kupfer- und Silberlöten kompatibel, wodurch eine einfache Integration in bestehende Verpackungs- und Montageprozesse ermöglicht wird. Das Material behält seine stabile Leistung nach 1000 Temperaturwechselzyklen von –65°C bis 150°C bei und gewährleistet so eine langfristige Zuverlässigkeit.