マイクロエレクトロニクスと 5G 通信技術の継続的な開発により、電子部品は小型化とより高い集積密度に向かって進んでいます。従来の電子パッケージ材料は、-低い熱伝導率、低い熱放散効率、比較的高い熱膨張率という問題を抱えており、-高速電子デバイスで過熱を引き起こし、損傷や故障につながる可能性があり、そのため、高性能の集積回路の要求を満たすことができません。-
ダイヤモンドは優れた熱力学的、構造的、電子的特性を備えており、熱伝導率が 2000 W/(m・K) を超えるため、理想的な放熱材料となります。-一方、銅は加工性と熱伝導性に優れています。この 2 つの組み合わせにより、低密度、高熱伝導率、調整可能な熱膨張係数を備えたダイヤモンド/銅複合材料が得られ、最も魅力的な熱管理材料の 1 つとなります。
現在、ダイヤモンド/銅複合材料を製造するには、粉末冶金、溶浸、積層造形などの多くの方法があります。中でも、粉末冶金は、その単純な加工経路と得られる複合材料の優れた特性により、最も一般的に使用されるアプローチの 1 つとなっています。この方法では、銅粉末とダイヤモンド粒子をボールミルなどの手段で均一に混合し、その後焼結によって固めて均一な微細構造を備えた複合材料を製造します。
一般的に使用される焼結技術には、真空ホット プレス焼結、急速ホット プレス焼結、スパーク プラズマ焼結などがあります。{0}{1}
真空ホットプレス-焼結:
金属化ダイヤモンド粒子は銅粉末と混合され、真空中で圧力と温度を加えて焼結されます（固相焼結または液相焼結）。-
利点: 成熟したテクノロジー、広く利用可能な機器。
短所: 高い焼結温度 (900 ～ 1000 度)、ダイヤモンド黒鉛化のリスク。
急速ホットプレス焼結-:
一軸圧力が加えられている間、外部熱源がダイと粉末を急速に加熱し、急速な緻密化を可能にします。
利点：（1）焼結時間が短く、高温でのダイヤモンドの露出が大幅に減少し、黒鉛化が効果的に抑制されます。 (2) 相対密度が高く、95 % 以上に達し、理論密度に近づいています。 （３）低コストで装置構成が簡単である。 (4) 焼結温度、圧力、保持時間を柔軟に調整でき、プロセスの最適化に適しています。
欠点: (1) 外部加熱により、ダイの端に温度勾配が生じます。 (2) サンプルサイズはダイの寸法によって制限されます。
スパークプラズマ焼結:
パルス電流により粉末粒子間にスパークプラズマが生成され、急速な加熱と焼結が可能になります。
利点: 加熱速度が速く、焼結時間が短く、過剰な界面反応が減少します。
短所: 高価な機器、限られたサンプルサイズ。
これらの焼結プロセスの実際の実装は、高温焼結装置のサポートに依存しています。{0}}