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WCu热沉复合材料热导率与热膨胀系数可调 下游适用范围广泛

2026-09-24 17:30      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击: 次

WCu热沉复合材料热导率与热膨胀系数可调 下游适用范围广泛

  WCu(钨铜)热沉复合材料是一类典型金属基散热材料,由高熔点、低热膨胀特性的钨相,与高导热、高导电的铜相复合制备而成,是电子封装热管理领域的常用功能性热沉材料。
 
  WCu热沉复合材料兼顾钨相的低热膨胀性能与铜相的高导热、高导电优势,通过调整钨、铜两相配比,可调控材料的热膨胀系数与热电性能,以满足不同半导体衬底材料的热匹配需求。WCu热沉复合材料的热导率随铜含量增加而升高,热膨胀系数随钨含量增加而降低。此外,该材料还具备优异的耐热性能、气密性能与尺寸稳定性,能够适应真空封装等工况严苛的电子封装场景。
 
  根据铜含量差异,WCu热沉复合材料可分为低铜型(W90Cu10、W85Cu15)、中铜型(W80Cu20、W75Cu25)和高铜型(W70Cu30)等牌号。低铜型热膨胀系数更低,适用于硅、砷化镓等半导体材料的热匹配;高铜型热导率更高,适用于高热流密度散热场景。
 
  WCu热沉复合材料常见制备工艺包含粉末冶金法、熔渗法、放电等离子烧结法以及电流辅助热压烧结法等。其中,熔渗法为现阶段WCu热沉复合材料工业化生产的主流方案,通过先制备多孔钨骨架坯体,再在高温下向骨架孔隙中渗入熔融铜,最终得到致密钨铜复合材料。
 
  WCu热沉复合材料的终端应用集中于光通信、功率电子、射频微波及半导体封装领域。在光通信领域,400G及以上高速光模块芯片基座需同时满足低膨胀系数与高导热性能要求,不同组分的WCu可满足不同传输速率光模块的散热需求,成为当前主流解决方案。在功率电子领域,高铜型牌号WCu可用于高功率IGBT、MOSFET模块,能够快速散热并延长器件寿命。
 
  在射频微波领域,WCu广泛应用于雷达系统、卫星通信系统、功率放大器及国防电子器件,其热膨胀系数与GaN-on-SiC、GaAs衬底匹配良好,可显著降低热机械疲劳。在半导体封装领域,WCu可作为高功率CPU、GPU及AI加速芯片的散热基板材料,能够提升热扩散能力并抑制局部热点积聚。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国WCu热沉复合材料行业研究及十五五规划分析报告》显示,预计2026-2032年,全球WCu热沉复合材料市场规模年复合增长率为3.04%。
 
  新思界行业分析人士表示,从我国布局企业来看,斯瑞新材发布的2026年半年度财务报告中披露,公司在钨铜合金等领域拥有真空烧结、压力烧结、气氛烧结、注射成型等先进工艺技术,可规模化生产适配高速光模块的钨铜合金芯片基座;自主生产的钨铜热沉积材料兼具低膨胀系数和高导热性能,能够用于高速率光模块领域,目前已实现批量供货。我国WCu热沉复合材料生产企业还有安泰天龙钨钼科技有限公司、株洲佳邦科技股份有限公司等。
 
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