近期，中科院合肥分院應(yīng)用所先進(jìn)材料中心田興友研究員和張獻(xiàn)副研究員團(tuán)隊(duì)在同步實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱絕緣及電磁屏蔽性能的先進(jìn)電子封裝材料制備方面取得了新的研究進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在Composites Part A 117 (2019) 56–64復(fù)合材料領(lǐng)域的TOP期刊上。 

近年來(lái)，隨著電子器件逐漸向大功率、小型化及高集成度方向發(fā)展，散熱問(wèn)題逐漸成為制約下一代高功率密度電子器件發(fā)展的瓶頸問(wèn)題；同時(shí)，電子元件分布密度過(guò)高或高頻電路造成的電磁干擾問(wèn)題愈加嚴(yán)重，尤其是隨著高頻高速5G時(shí)代的到來(lái)，對(duì)電磁屏蔽材料提出了更高的要求。因此，如何同步實(shí)現(xiàn)電子封裝材料的高導(dǎo)熱絕緣與抗電磁干擾性能成為目前急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 

復(fù)合材料隔離雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制備示意圖及導(dǎo)熱性能

電子封裝材料在某些場(chǎng)合下具有電絕緣特性的要求，而目前碳系復(fù)合材料在改善導(dǎo)熱性能的同時(shí)，通常會(huì)引起導(dǎo)電性能的提升，從而影響了封裝材料的實(shí)際應(yīng)用。本課題組以聚偏氟乙烯(PVDF)為研究對(duì)象，構(gòu)筑了多壁碳納米管(MWCNT)與氮化硼(BN)的隔離雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足材料導(dǎo)熱與抗干擾性能的同時(shí)，兼顧了電子封裝材料的電絕緣性能。首先原位制備了PVDF@MWCNT復(fù)合微球，在微球內(nèi)部形成了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)又提高了PVDF的導(dǎo)熱性能；然后在微球外部，采用絕緣BN導(dǎo)熱填料構(gòu)建了完整的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通路，并通過(guò)整體包覆降低了復(fù)合微球的導(dǎo)電性能，從而使得復(fù)合材料在實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱和電磁屏蔽性能同步提升的基礎(chǔ)上，兼具有良好的電絕緣性能。 

復(fù)合材料的電絕緣與抗電磁干擾性能

本方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，易于規(guī)模化，且獲得的復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)熱絕緣及抗電磁干擾性能，有望在大功率集成電路、5G通訊、高功率雷達(dá)、太赫茲通信設(shè)備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，滿(mǎn)足新一代裝備對(duì)電磁兼容與散熱的迫切需求，具有廣泛的應(yīng)用前景。該研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃，安徽省自然科學(xué)基金和安徽省環(huán)境友好型高分子材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目支持。 

來(lái)源：中科院合肥分院