鑽石/銀-鈦基複合材料之熱性質與熱循環可靠性測試

Thermal Properties and Temperature Cycling Tests of Diamond /Ag-Ti Composites

曾筱婷

指導教授 ： 林樹均

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2014年)

摘要

本實驗以在銀基材中添加少量鈦的方式改善鑽石與銀的界面潤濕性和接合性，並以水平爐管液相燒結製備鑽石銀基複合材料。實驗中探討鈦添加量、燒結溫度與時間、鑽石體積分率對複材熱性質的影響，所得鑽石銀基複材的熱傳導係數可達953 W/m·K，為銀熱傳導係數的兩倍以上，熱膨脹係數則在5.8-8.5 ppm/K之間，可藉由調整鑽石體積分率控制。此外，鑽石銀基複材經30次RT ↔ 400 °C熱循環後，熱傳導係數仍可達800 W/m·K；而經1000次RT ↔ 80 °C熱循環後，複材的熱傳導係數則沒有明顯的變化；可知鑽石銀基複材可承受比焊接過程更嚴苛的溫度變化，在電子產品長期使用後也能保有優異的熱性質。
本實驗以水平爐管液相燒結製備鈦添加鑽石銀基複材，因屬於無壓製程，無模具耗損問題，成本較低且製程簡單，其所製備之複材具有優異的熱性質和耐熱循環表現，在電子構裝的應用上有很好的發展潛力。

關鍵字

散熱材料 ； 金屬基複合材料 ； 界面微結構 ； 熱性質 ； 熱循環測試

參考文獻

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