近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應用技術(shù)研究所先進(jìn)材料中心研究員田興友和副研究員張獻團隊在同步實(shí)現導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新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在復合材料期刊Composites Part A 117 (2019) 56–64上。
近年來(lái)，隨著(zhù)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)題愈加嚴重，尤其是隨著(zhù)高頻高速5G時(shí)代的到來(lái)，對電磁屏蔽材料提出了更高的要求。因此，如何同步實(shí)現電子封裝材料的高導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。
電子封裝材料在某些場(chǎng)合下具有電絕緣特性的要求，而目前碳系復合材料在改善導熱性能的同時(shí)，通常會(huì )引起導電性能的提升，從而影響了封裝材料的實(shí)際應用。該課題組以聚偏氟乙烯(PVDF)為研究對象，構筑了多壁碳納米管(MWCNT)與氮化硼(BN)的隔離雙網(wǎng)絡(luò )結構，滿(mǎn)足材料導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復合微球，在微球內部形成了導電網(wǎng)絡(luò )又提高了PVDF的導熱性能；然后在微球外部，采用絕緣BN導熱填料構建了完整的導熱網(wǎng)絡(luò )通路，并通過(guò)整體包覆降低了復合微球的導電性能，從而使得復合材料在實(shí)現導熱和電磁屏蔽性能同步提升的基礎上，兼具有良好的電絕緣性能。
該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，易于規?；?，且獲得的復合材料具有良好的導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、太赫茲通信設備等領(lǐng)域廣泛應用，滿(mǎn)足新一代裝備對電磁兼容與散熱的迫切需求，具有廣泛的應用前景。該研究工作得到國家重點(diǎn)研究發(fā)展計劃、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)驗室的項目支持。
