金刚石铜热沉片晶圆级散热基板 高纯 4N铜粉半导体制造工艺配套散热材料










一、化学纯度要求(基础门槛)
纯度
动力电池级:≥99.9%
高端导热填料:≥99.95%
杂质会降低导热、增加内阻、影响循环寿命;
氧含量(关键指标)
要求:≤100 ppm,高端≤50 ppm
氧高→易氧化→导热下降、浆料不稳定、电芯安全风险上升;
有害杂质严控
Fe、Pb、As、Sb、Bi、S、Cl 等总和≤100 ppm
防止腐蚀极耳、隔膜、影响电解液稳定性;
比表面积
控制在0.5–2.0 m²/g
比表太大易吸液、氧化、难分散;
三、散热 & 电学性能要求(功能核心)
导热系数
粉体自身导热接近纯铜:≥380 W/(m·K)
制成导热垫片 / 凝胶后:
目标3–10 W/(m·K)(取决于填充量)
导电性
动力电池绝缘型导热材料中:
要求铜粉表面包覆绝缘层,避免短路风险;
导电型材料:要求高导电、低接触电阻;瑞拓美新材料
垂直整合:铜粉企业向下游导热材料、烧结铜浆延伸,形成 “粉体 — 浆料 —TIM” 一体化方案
绿色制造:雾化法节能、回收料利用、低氧工艺,契合 “双碳” 与车规级可持续要求
4. 挑战与风险
技术壁垒:高端球形、纳米铜粉的粒径控制、氧含量、分散性仍有差距
成本压力:高纯铜原料、雾化设备、表面处理推高成本,需平衡性能与性价比
替代风险:石墨烯、氮化铝、金刚石等新型导热材料在部分场景形成竞争
动力电池对高导热铜粉的核心性能要求
超细铜粉 / 纳米铜粉除外(那是另一体系)
2. 为什么要严控比表面积?
比表面积太大(>1.2 m²/g)
易氧化,氧含量飙升
吸油率高 → 浆料黏度暴涨
分散困难、易团聚
导热网络反而变差
比表面积太小(