随着信息技术的发展，作为其重要支撑的电子制造业已成为各国竞相发展的支柱产业，我国在新时期科技发展纲要中明确把高端芯片和极大规模集成电路制造业列为重大专项。而电子封装材料作为半导体芯片与集成电路连接外部电子系统的重要桥梁，对电子器件的使用影响重大。为实现电子器件运算速度更快、功能更复杂的要求，其集成度越来越高，尺寸不断减小，热流密度大幅增加，发热、热应力、翘曲等问题随之而来，影响电子器件的正常使用，这就对配套的热沉材料提出了更高的要求。理想的热沉材料应满足如下性能要求：

（1）高热导率，保证电子器件正常工作时产生的热量能及时散发；

（2）与芯片相匹配的热膨胀系数，避免在升温和冷却过程中，由于两者不匹配而导致的热应力损坏；

（3）低密度，用在航天、军事等方面，便于携带；

（4）综合的力学性能，封装材料对电子元器件须起到支撑保护作用。

    金刚石/铜作为一种新型高导热、低膨胀系数复合热沉材料，可缓解由于电子元器件工作温度升高导致的器件使用寿命降低的问题，满足高性能集成电路科研生产需要，从而增强微电子产品系统的可靠性。目前该产品需求量为20000件/年，随着诸多领域电子器件高性能化、整机轻量化的趋势，金刚石/铜复合热沉材料在高性能电子产品制造中的配套应用将越来越广泛，其市场应用前景极为广阔，远期可预测需求量为100万件/年。随着电子信息技术建设的需要，金刚石/铜复合热沉材料的需求还会持续大幅增长。目前还没有建立直接影响微电子器件性能稳定性的金刚石/铜复合热沉材料标准，在大批量微电子器件制备过程中，为了减少金刚石/铜复合热沉材料对成品性能的影响，只有以技术协议或企业内部控制技术条件为依据控制金刚石/铜复合热沉材料技术要求。此种方式具有很大的不确定性和局限性，不利于微电子器件的性能控制和质量提升。因此急需制定本标准，通过严格控制金刚石/铜复合热沉材料的质量水平，提升微电子器件质量的稳定性，提高微电子产品系统装备性能保障水平，对我国高端电子信息行业的发展具重要的意义。

    本标准涉及产品高度符合《中国制造2025》强化“四基”的重点领域突破发展方向中，高性能功能材料的发展需求；也符合《新材料标准领航行动计划（2018-2020）》，项目从新材料技术、产业发展的战略性、基础性特点出发，能够指导金刚石/铜复合热沉材料提升产品质量，破解短板问题，满足高端需求，并能够有效推动电子封装领域健康有序发展；还符合《战略性新兴产业分类2018》中3.5.3.1“金属基复合材料制造”，以及1.2.3中“高储能和关键电子材料制造”分类。

    经征询中国电子科技集团第十三研究所、中国电子科技集团第五十五研究所、中国电子科技集团第四十六研究所等单位，均认为制定本标准可解决目前的迫切需求，以上单位同意申报以上标准。

根据国内金刚石/铜复合热沉材料制品及预成型件的新技术发展和微电子器件发展需求，制定《功率器件封装用金刚石/铜复合热沉材料》行业标准。本标准主要规定金刚石/铜复合热沉材料的牌号、化学成分、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等要求。  

本标准涉及的金刚石/铜复合热沉材料广泛应用于电子领域大功率器件的散热基板部位，是电子器件重要的散热材料。

本标准的主要内容包括：

1）材料牌号、成分组成；

2）材料形状、规格、尺寸及公差要求；

3）材料力学性能要求，主要包括抗弯强度；

4）材料物理性能要求，主要包括热膨胀系数、热导率、比重等；

5）材料表面覆铜层厚及表面粗糙度要求；

6）材料表面镀层要求；

7）确定材料的检验分类以及判定条件，各种检验项目的检验方法以及检验规则。

    国外的金刚石/铜复合热沉材料的研究主要集中在美国、日本、欧洲。1996 年，美国 Q.Sun等人用冲击波固结法制备了金刚石/铜复合热沉材料，并指出该复合材料的热膨胀系数随着金刚石体积分数的增加而减少。此后的几年，日本在这方面做了大量的工作，重点研究了金刚石体积分数、粒度对复合材料的热导率和热膨胀系数的影响。2008年，俄罗斯E.A.Ekimov等人研究了高温高压烧结制备金刚石/铜复合热沉材料，金刚石在高温高压下形成的连续骨架结构对复合材料的热导率有利，这种复合材料的结构为后面相关科研工作者提供了努力的方向。2008年，德国T.Schubert等用脉冲放电等离子烧结方法，制备了CuCr0.8 /diamond(体积分数50%)合金，可增加铜和金刚石的浸润性，从而增加了复合材料的热导率和热膨胀系数，但是Cr3C2界面有待进一步优化设计。但未查询到相关国际标准、国外标准。

 以前国内对于金刚石/铜复合材料的研究主要集中在金刚石工具和磨具制造方面，近年来才有对其作电子封装功能材料的研究。国内关于其在电子封装材料领域的研究，主要集中在北京科技大学、天津大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、华南理工大学等单位，主要是用压力熔渗法或粉末冶金法的制备工艺，研究了烧结温度、金刚石体积分数、烧结致密度等对复合材料热导率的影响，也有部分工作集中在研究如何提高该复合材料的界面，从而提高热导率上。总体来讲，国内研究出来该复合材料的热导率距国际先进水平还有一定的差距，但是这种差距正在慢慢缩小。

    有色所经过长期研发攻关，突破了耦合气雾化粉体制备技术、铜与金刚石的润湿性能提升技术、放电等离子烧结制备金刚石/铜复合热沉材料技术等关键技术，解决了金刚石/铜复合热沉材料的成型与使用问题。该产品在具有较高热导率和较低热膨胀系数的同时，易于进行表面镀层，且与电子封装常用的金锡、铅锡钎料均有良好的润湿性和焊透率，具有良好的使用性能。

    目前该材料还没有标准支撑，因此国内不同厂家生产的材料性能及稳定性参差不齐，导致使用方既没有该类产品采购性能依据，也没有对该类材料性能检测的依据。