电子行业的飞速发展对电子封装材料的散热性能提出严格的要求。当传统封装材料(W-Cu,Mo-Cu和SiC/Al)不再满足超大规模集成电路的导热要求时,金刚石/铜复合材料开始展露头角。金刚石/铜复合材料较为理想的导热系数和可匹配出与硅锗半导体材料相应的热膨胀系数,较低的复合密度,使之成为高性能电子封装材料中最具有发展前景的新一代封装材料之一。目前制备金刚石/铜复合材料面临的两大难题：1)金刚石较高的界面能,与金属铜的润湿性极差,界面热阻严重妨碍热量的传导；2)增强相金刚石的体积分数超过某一数值后,金刚石/铜复合材料的致密度将很难有保证。特别是对热压法来讲,由于对复合材料施加的压力远远小于高温高压参数,所以高金刚石体积分数的复合粉体中,会出现颗粒搭桥,严重影响金刚石/铜复合材料的致密度。本文将金刚石表面金属化与无压熔渗工艺相结合,通过金刚石表面改性改善金刚石与铜的润湿性能,从而制备出高导热和与硅锗半导体热膨胀系数相匹配的金刚石/铜复合材料,以满足电子封装材料对散热性的需求。本文选用粒度为170/200目的ZND型金刚石,先从金刚石表面金属化入手,通过各种方法在金刚石表面包覆一层碳化元素钨、碳化钼、铬和钛,来有效提高金刚石与铜之间的润湿性能：1)采用钨溶胶氢热还原在金刚石表面镀钨,通过不同的钨胶浓度,在金刚石表面氢热还原出不同增重比的金刚石镀钨颗粒。确定钨胶浓度0.08g/ml,增重比(2.94-3.03)%时,金刚石表面的钨层较为致密。多次后期无压熔渗实验结果并不理想,或许溶胶镀钨的方法并不能获得无压熔渗要求的金刚石/铜复合材料的界面,溶胶工艺还需要改进。2)盐浴工艺中,n(NaCl:KCl)=0.506:0.494。在碳化元素与金刚石的反应中,温度的影响尤为重要。过低的温度不但会延长镀覆时间,金刚石表面的碳原子不能发生纵向迁移,而且还很难与碳化元素反应生成过渡区的碳化物,影响金刚石与镀层界面的结合能力。金刚石表面的裸露区域更影响后期复合材料的致密度。当温度升高到适宜温度,金刚石表面碳原子有足够能量与镀覆金属或金属氧化物反应,形成致密的金属镀层和一定强度的过渡区碳化物。当镀覆温度过高,就会出现镀层生长过快,使得镀层呈疏松状结构,与镀层结合不紧密,影响后期材料的致密度。适合金刚石盐浴镀碳化钼,Cr和Ti的温度分别是1000℃,700～1000℃和700～1000℃,控制镀覆温度与时间,可得到零点几至几微米厚的镀层。3)真空扩散镀工艺中,金刚石表面镀覆钨层的适合温度为1000℃,时间60分钟左右可得到100-200纳米厚度的钨镀层。碳化物与其氧化物混合物中含量10%的氧元素避免了混合物的烧结成块,且为真空扩散镀提供气相扩散,使之成为一种经典的金刚石表面镀覆方法。4)铜和镍之间的润湿性能较好,所以金刚石与基体铜之间加入Ni将有助于改善金刚石与铜之间的润湿性能。本文采用化学镀镍的方法,在金刚石表面镀覆一层薄薄的金属镍,检测镍对复合材料热导率的影响。镍确实改善了金刚石与铜之间的润湿性能,使得无压熔渗过程顺利进行,但是由于它弥散在铜基体中,没达到有形成良性过度界面的效果。熔渗过程伴随着各式各样的问题,材料内部断裂及存在的大量孔隙严重影响了材料的致密度,制约复合材料热导率的提高,目前还需进一步的探究。