先进电子封装材料研究取得系列进展

新处理器运行得越来越快，高性能仪器的能耗也在增加。这迫使廉价的“辅助衬底”或“附属设备”跟上发展的步伐，并且在绝缘场合对用于封装的高隔热材料和热界面材料的需求正在增加。最近，中国科学院合肥材料科学研究所先进材料中心R&D团队在先进电子封装材料研究方面取得了一系列进展。

半导体管和散热器的封装、管芯的保护、管壳的密封、整流器和热敏电阻的导热和绝缘、微封装中多层板的导热和绝缘组件以及新型高散热电路基板都需要不同工艺性能的导热和绝缘材料。研究和开发高导热、高绝缘、高机械性能的导热材料非常重要。

石墨烯、碳纳米管等碳材料具有优异的传热性能，但其导电性限制了其在电子材料中的应用。六方氮化硼(hBN)作为石墨烯的等电子体，具有一定的能隙，原子级平面，表面无悬挂键，适合通过非共价键与石墨烯杂化。

研究小组在不破坏材料结构的情况下，通过自组装设计合成了一系列石墨烯/六方氮化硼(石墨烯/hBN)杂化结构。绝缘和热传导的混合结构是通过在聚合物中选择性地分布热传导组分而获得的。通过仿真，验证了杂化材料在散热领域应用的可行性。该聚合物基复合材料具有优异的传热性能和电绝缘性能，在先进电子封装和热管理领域具有广阔的应用前景。

在上述工作的基础上，合肥应用研究院研究员田星友主持了国家重点研发计划项目，该项目将带领课题组进一步开展导热基板材料的研究和应用开发。(高雅丽)

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年10月9日)