Descripción general del producto del compuesto de diamante-cobre

El Compuesto de Diamante-Cobre, también conocido como Compuesto Cu-Diamante, es un compuesto de matriz metálica avanzado que integra la excepcional conductividad térmica del diamante con las destacadas propiedades eléctricas y mecánicas del cobre.

Al incrustar partículas de diamante en una matriz de cobre, este compuesto logra una disipación de calor ultra-alta, una expansión térmica a medida, y una resistencia ligera, lo que lo convierte en uno de los materiales más efectivos para aplicaciones de gestión térmica de próxima generación en semiconductores, sistemas láser, módulos de alta potencia y electrónica aeroespacial.

Principio de funcionamiento del compuesto de diamante-cobre

El diamante, con su conductividad térmica extremadamente alta (hasta 2000 W/m*K), actúa como un relleno superior para la dispersión del calor dentro de la matriz de cobre. El cobre proporciona una excelente unión eléctrica y mecánica, así como procesabilidad.

A través de recubrimiento químico, infiltración al vacío y prensado en caliente, se forma una fuerte unión interfacial entre las partículas de diamante y la fase de cobre. Esta estructura permite una transferencia de calor eficiente manteniendo la estabilidad mecánica y la conductividad eléctrica, ofreciendo un compuesto que elimina eficazmente el calor de componentes críticos en microelectrónica y sistemas de energía.

Propiedades clave del compuesto de diamante-cobre

Proceso de fabricación del compuesto de diamante-cobre

Los compuestos de diamante-cobre se fabrican típicamente utilizando una o una combinación de las siguientes técnicas avanzadas:

• Metalurgia de polvos (PM): Mezcla y sinterización de partículas de diamante recubiertas con polvo de cobre.
• Infiltración al vacío: El cobre fundido se infiltra en una preforma de diamante para asegurar una unión densa.
• Sinterización por plasma de chispa (SPS): Permite una densificación rápida y una excelente unión interfacial.
• Sinterización reactiva: La metalización superficial (Ni, Cr, Ti) mejora la humectabilidad y previene la oxidación de la interfaz.

Cada proceso se optimiza para asegurar una alta resistencia de unión, una baja porosidad, y una dispersión uniforme del diamante, lo que resulta en un rendimiento térmico estable.

Aplicaciones típicas del compuesto de diamante-cobre

Los compuestos de diamante-cobre se utilizan ampliamente como sustratos de gestión térmica y difusores de calor de alta gama en los siguientes campos:

• Paquetes de semiconductores de alta potencia (IGBT, MOSFET, dispositivos RF)
• Disipadores de calor para diodos láser y módulos de microondas
• Sistemas de refrigeración electrónica aeroespacial y de defensa
• Placas base térmicas LED de alto brillo
• Difusores de calor de CPU / GPU y embalaje de circuitos integrados
• Dispositivos optoelectrónicos y de telecomunicaciones

Ventajas del producto del compuesto de diamante-cobre

• Rendimiento térmico excepcional: La conductividad térmica de hasta 700 W/m*K asegura una rápida disipación del calor.
• Ajuste del CTE: Adaptado para coincidir con los materiales semiconductores, minimizando el estrés térmico y la delaminación.
• Ligero y duradero: Menor densidad que los compuestos Cu-W o Cu-Mo, ideal para sistemas aeroespaciales.
• Excelente calidad de la superficie: Compatible con el chapado en níquel u oro para soldadura fuerte y unión.
• Estable y confiable: Resistencia superior a la oxidación y estabilidad estructural a largo plazo.

Preguntas frecuentes del compuesto de diamante-cobre