Ji salên 1980an vir ve, dendika entegrasyonê ya devreyên elektronîkî bi rêjeya salane ya 1.5 carî an jî zûtir zêde dibe. Entegrasyona bilindtir dibe sedema dendika herikê û hilberîna germê di dema xebitandinê de.Eger bi bandor neyê belavkirin, ev germ dikare bibe sedema têkçûna germî û temenê pêkhateyên elektronîkî kêm bike.
Ji bo pêkanîna daxwazên rêveberiya germî yên zêde dibin, materyalên pakkirinê yên elektronîkî yên pêşkeftî yên bi rêberiya germî ya bilind bi berfirehî têne lêkolînkirin û çêtirkirin.
Materyalê kompozît ê elmas/sifir
01 Elmas û Sifir
Materyalên pakkirinê yên kevneşopî seramîk, plastîk, metal û alavên wan dihewîne. Seramîkên wekî BeO û AlN nîvconductorên hevaheng ên CTE, aramiya kîmyewî ya baş û îhtîmala germî ya nerm nîşan didin. Lêbelê, pêvajoya wan a tevlihev, lêçûna wan a bilind (bi taybetî BeO ya jehrîn) û şikestina wan serîlêdanan sînordar dike. Pakkirina plastîk lêçûnek kêm, giraniya sivik û îzolekirinê pêşkêşî dike lê ji îhtîmala germî ya nebaş û bêîstîqrariya germahiya bilind dikişîne. Metalên saf (Cu, Ag, Al) xwedî îhtîmala germî ya bilind in lê CTE ya zêde heye, lê alavên hevaheng (Cu-W, Cu-Mo) performansa germî xirab dikin. Ji ber vê yekê, materyalên pakkirinê yên nû yên ku îhtîmala germî ya bilind û CTE ya çêtirîn hevseng dikin bi lezgînî hewce ne.
| Zexmî | Gehîneriya Termal (W/(m·K)) | CTE (×10⁻⁶/℃) | Tîrbûn (g/cm³) |
| Cewher | 700–2000 | 0.9–1.7 | 3.52 |
| Perçeyên BeO | 300 | 4.1 | 3.01 |
| Perçeyên AlN | 150–250 | 2.69 | 3.26 |
| Perçeyên SiC | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| Parçeyên B₄C | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| Rîşala Boronê | 40 | ~5.0 | 2.6 |
| Perçeyên TiC | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Parçeyên Al₂O₃ | 20–40 | 4.4 | 3.98 |
| mûyên SiC | 32 | 3.4 | – |
| Perçeyên Si₃N₄ | 28 | 1.44 | 3.18 |
| Perçeyên TiB₂ | 25 | 4.6 | 4.5 |
| Perçeyên SiO₂ | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
Cewher, materyalê xwezayî yê herî hişk ê naskirî (Mohs 10), di heman demê de xwedan taybetmendiyên awarte yeguhêzbarîya germî (200–2200 W/(m·K)).
Mîkro-toza elmasê
Sifir, bi rêjeyên bilind ên germî/elektrîkî yên guhêrbar (401 W/(m·K)), duktîlîtî, û lêçûn-kêmbûn, bi berfirehî di nav IC-an de tê bikar anîn.
Bi hev re girtina van taybetmendiyan,almas/sifir (Dia/Cu) pêkhate—bi Cu wekî matrîks û elmas wekî xurtkirin—wek materyalên rêveberiya germî yên nifşê nû derdikevin holê.
02 Rêbazên Çêkirinê yên Sereke
Rêbazên hevpar ji bo amadekirina elmas/sifir ev in: metalurjiya toz, rêbaza germahî û zexta bilind, rêbaza helandina bi avê, rêbaza sinterkirina plazmaya derxistinê, rêbaza spreykirina sar, û hwd.
Berawirdkirina rêbazên amadekirinê yên cûda, pêvajo û taybetmendiyên kompozîtên elmas/sifir ên bi mezinahiya yek perçeyî
| Parametre | Metalurjiya Tozê | Pêçandina Germ a Vakuumê | Sînterkirina Plazmaya Birûskê (SPS) | Zexta Bilind Germahiya Bilind (HPHT) | Depokirina Spreya Sar | Înfîltrasyona Helandinê |
| Cureyê Elmasê | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8/HHD |
| Matrîks | %99.8 toza Cu | %99.9 toza Cu ya elektrolîtîk | %99.9 toza Cu | Toza alloy/cu ya saf | Toza Cu ya paqij | Girseyî/çîpên Cu yên Paqij |
| Guhertina Navrûyê | – | – | – | B, Ti, Si, Cr, Zr, W, Mo | – | – |
| Mezinahiya Partîkan (μm) | 100 | 106–125 | 100–400 | 20–200 | 35–200 | 50–400 |
| Parçeya Qebareyê (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | 60–90 | 20–40 | 60–65 |
| Germahî (°C) | 900 | 800–1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| Zext (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| Dem (deqe) | 60 | 60–180 | 20 | 6–10 | – | 5–30 |
| Densiteya Nisbî (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | – | – | – | 99.4–99.7 |
| Birêvebirinî | ||||||
| Gehîneriya Germahiya Baştirîn (W/(m·K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | – | 943 |
Teknîkên hevbeş ên Dia/Cu yên pêkhatî ev in:
(1)Metalurjiya Tozê
Tozên elmas/Cu yên tevlihev têne zexmkirin û sinterkirin. Her çend lêçûnek maqûl û hêsan be jî, ev rêbaz densiteyek sînorkirî, mîkroavahiyên nehomojen, û pîvanên nimûneyê yên sînorkirî çêdike.
Syekîneya navberkirinê
(1)Zexta Bilind Germahiya Bilind (HPHT)
Bi karanîna presên pir-anvîl, Cu ya heliyayî di bin şert û mercên dijwar de dikeve nav torên elmasê û kompozîtên qelew çêdike. Lêbelê, HPHT qalibên biha hewce dike û ji bo hilberîna di pîvana mezin de ne guncaw e.
Cçapxaneya ubic
(1)Înfîltrasyona Helandinê
Cu ya heliyayî bi rêya înfîltrasyona bi alîkariya zextê an jî bi rêya kapîlarê di nav pêşformên elmasê de derbas dibe. Kompozîtên ku di encamê de têne çêkirin rêjeyên germî yên >446 W/(m·K) bi dest dixin.
(2)Sînterkirina Plazmaya Birûskê (SPS)
Herika pulsasyonê tozên tevlihev di bin zextê de bi lez dihelîne. Her çend bi bandor be jî, performansa SPS di rêjeya elmasê ya ji %65 vol kêmtir de xirab dibe.
Diyagrama şematîk a pergala sinterkirina plazmaya derxistinê
(5) Daxistina Spreya Sar
Toz tên lezkirin û li ser substratan tên danîn. Ev rêbaza nû di kontrolkirina qedandina rûberê û pejirandina performansa germî de bi dijwarîyan re rû bi rû ye.
03 Guhertina Navrûyê
Ji bo amadekirina materyalên kompozît, şilbûna hevbeş a di navbera pêkhateyan de şertek pêwîst ji bo pêvajoya kompozît e û faktorek girîng e ku bandorê li avahiya navrûyê û rewşa girêdana navrûyê dike. Rewşa neşilbûnê li ser rûbera navbera elmas û Cu dibe sedema berxwedana germî ya navrûyê pir bilind. Ji ber vê yekê, pir girîng e ku lêkolîna guherandinê li ser rûbera navbera herduyan bi rêbazên teknîkî yên cûrbecûr were kirin. Niha, bi giranî du rêbaz hene ku pirsgirêka rûbera di navbera elmas û matrîksa Cu de baştir bikin: (1) Dermankirina guherandina rûyê elmasê; (2) Dermankirina alokirina matrîksa sifir.
Diyagrama şematîk a guhertinê: (a) Platkirina rasterast li ser rûyê elmasê; (b) Levkirina matrîksê
(1) Guhertina rûyê elmasê
Pêçandina hêmanên çalak ên wekî Mo, Ti, W û Cr li ser tebeqeya rûyê qonaxa xurtkirinê dikare taybetmendiyên navrûyî yên elmasê baştir bike, bi vî rengî guhêrbariya wê ya germî zêde bike. Sinterkirin dikare bihêle ku hêmanên jorîn bi karbona li ser rûyê toza elmasê re reaksiyon bikin da ku tebeqeyek veguherîna karbîdê çêbikin. Ev rewşa şilbûnê di navbera elmas û bingeha metal de çêtir dike, û pêçandin dikare pêşî li guherîna avahiya elmasê di germahiyên bilind de bigire.
(2) Alokirina matrîksa sifir
Berî pêvajoya kompozît a materyalan, dermankirina pêş-aloyîkirinê li ser sifirê metalîk tê kirin, ku dikare materyalên kompozît ên bi gelemperî xwedî îqtibasa germî ya bilind hilberîne. Dopkirina hêmanên çalak di matrîksa sifir de ne tenê dikare goşeya şilbûnê ya di navbera elmas û sifir de bi bandor kêm bike, lê di heman demê de çînek karbîdê jî çêdike ku piştî reaksiyonê di matrîksa sifir de li ser rûbera elmas/Cu hişk çareser dibe. Bi vî rengî, piraniya valahiyên li ser rûbera materyalê hene têne guhertin û dagirtin, bi vî rengî îqtibasa germî çêtir dibe.
04 Encam
Materyalên pakkirinê yên kevneşopî di rêvebirina germê ji çîpên pêşketî de kêmasiyên wan hene. Kompozîtên Dia/Cu, bi CTE-ya verastkirî û îhtîmala germahiyê ya pir bilind, çareseriyek veguherîner ji bo elektronîkên nifşê pêşerojê temsîl dikin.
XKH, wekî pargîdaniyek teknolojiya bilind ku pîşesazî û bazirganiyê entegre dike, balê dikişîne ser lêkolîn û pêşkeftin û hilberîna kompozîtên elmas/sifir û kompozîtên matrîksa metalî yên performansa bilind ên wekî SiC/Al û Gr/Cu, û çareseriyên rêveberiya germî yên nûjen bi konduktîvîteya germî ya zêdetirî 900W/(m·K) ji bo qadên pakkirina elektronîkî, modulên hêzê û hewavaniyê peyda dike.
XKH'Materyalê kompozît ê laminatkirî yê pêçayî yê sifirê elmasê:
Dema weşandinê: 12ê Gulana 2025an