在微電子技術高速發(fā)展的今天，芯片運算速度越來越高，集成電路的封裝密度也越來越大。電子元件在高頻工作下產生的極大熱量，可導致器件及電路板工作溫度升高，而過高的溫度會影響器件的穩(wěn)定性及壽命。半導體器件，尤其是高功率密度器件的散熱問題已成為電子信息產業(yè)面臨的技術瓶頸之一。另一方面，在微電子集成電路以及大功率整流器件中，因材料之間熱膨脹系數(shù)的不匹配而引起的熱應力與熱疲勞也會引起微電子電路和器件的失效。解決上述問題的重要手段之一是選擇合理的封裝材料，此時要求封裝材料具有高的熱導率和可調的熱膨脹系數(shù)以有效地驅散熱量和減小熱應力。

傳統(tǒng)的低膨脹材料如Invar，Kovar，W(Mo)/Cu等已不能滿足現(xiàn)代熱管理對材料的散熱性要求。自20世紀90年代以來，以SiC/Al材料為典型代表，將高導、低膨脹材料與高導金屬材料進行復合以獲得導熱性良好、線膨脹系數(shù)可調的金屬基封裝材料，已成為設計和研制電子器件用封裝材料的重要理念和發(fā)展方向。當前SiC/Al材料的各項性能，尤其是導熱性能(<250W/mK)表現(xiàn)已難以取得突破，隨著現(xiàn)代熱管理對封裝材料導熱性要求的進一步提高，無疑以更高熱導率金剛石為增強體的復合材料體系成了關注和研發(fā)的焦點。然而，在高導金剛石/金屬材料取得長足發(fā)展的同時，其可加工性能差的問題仍未得到很好解決，限制了其實際應用。近期，具有高導熱、低熱膨脹系數(shù)且加工性良好的新型石墨系材料，如石墨泡沫(graphitefoam)、天然石墨鱗片(graphiteflake)、高導石墨纖維(graphite fiber)等，已開始被嘗試用于和金屬如Cu、Al的復合，成為電子封裝用金屬基復合材料研發(fā)的新動向。

以中間相瀝青為先驅體制備的高性能碳纖維，通常被稱為中間相瀝青基石墨纖維，其軸向熱導率接近1100W/mK，熱膨系數(shù)可達?1.510-6/K。隨著石墨纖維技術的不斷進步，該種石墨纖維的非連續(xù)形式(磨碎或短切形式)具備了超過900W/mK的熱導率和較低的價格/成本(為連續(xù)長纖維的1/10)，因此，非常適合作為電子封裝用金屬基復合的增強相材料�；�于此，本書以磨碎形式的該種石墨纖維為原料，分別采用放電等離子燒結和真空壓力熔滲技術制備了石墨纖維/銅和石墨纖維/鋁復合材料。并從增強體表面金屬化改性的角度出發(fā)，對石墨纖維進行金屬化處理，以改善體系的潤濕和結合狀況。對成形復合的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，對復合材料的顯微組織及熱性能進行了檢測和分析。以期為該體系復合材料的進一步研發(fā)提供理論與實踐依據(jù)。

由于作者才疏學淺，水平有限，書中難免有很多不足之處，敬請讀者不吝賜教。謝謝！

張昊明

河南工程學院機械工程學院