近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應(yīng)用技術(shù)研究所先進材料中心研究員田興友和副研究員張獻團隊在同步實現(xiàn)導(dǎo)熱絕緣及電磁屏蔽性能的先進電子封裝材料制備方面取得新進展，相關(guān)成果發(fā)表在復(fù)合材料期刊Composites Part A117 (2019) 56–64上。

近年來，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)展的瓶頸問題；同時，電子元件分布密度過高或高頻電路造成的電磁干擾問題愈加嚴重，尤其是隨著高頻高速5G時代的到來，對電磁屏蔽材料提出了更高的要求。因此，如何同步實現(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)問題。

電子封裝材料在某些場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，通常會引起導(dǎo)電性能的提升，從而影響了封裝材料的實際應(yīng)用。該課題組以聚偏氟乙烯(PVDF)為研究對象，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)，滿足材料導(dǎo)熱與抗干擾性能的同時，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。

該方法工藝簡單、成本低廉，易于規(guī)?；耀@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、太赫茲通信設(shè)備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，滿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(yīng)用前景。該研究工作得到國家重點研究發(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實驗室的項目支持。

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

復(fù)合材料的電絕緣與抗電磁干擾性能