Universitat d'Alacant

Se ha desarrollado un proceso para obtener un material compuesto de altas prestaciones térmicas y de bajos costes de producción para ser utilizado en dispositivos semiconductores como disipador de calor.

Estos materiales tienen una conductividad térmica superior a 200 Wm^-1K^-1 y un coeficiente térmico de expansión en el intervalo 2-10 x 10^-6 K^-1 (medido en el intervalo de temperatura 20-300ºC, en al menos dos direcciones).

El material compuesto está constituido por tres fases:

1) una fase formada principalmente por copos de grafito (fase A).

2) una segunda fase (fase B) que comprende partículas o fibras de un material que puede actuar como separador de los copos, seleccionado entre un material cerámico (que de modo preferente se selecciona entre SiC, BN, AlN, TiB₂ y diamante) y fibras de carbono, de altas prestaciones térmicas en al menos una dirección.

3) una tercera fase (fase C) formada por una aleación metálica.

Las fases A y B se mezclan formando una preforma en la que capas compactas de fase A fuertemente orientadas alternan con capas de fase B más diluidas, permitiendo así la infiltración de la aleación (fase C).



Aunque las tres fases deben tener buenas propiedades térmicas, es la fase A (copos de grafito) la responsable principal de las propiedades del material objeto de esta invención. La fase B por su parte actúa como separador de las capas de Fase A facilitando la infiltración de la fase C que consolida la preforma.

Posteriormente se aplica una infiltración para añadir la aleación metálica, fase C, a la preforma. La cantidad de aleación debe ser suficiente para llenar todos los poros de la preforma con la finalidad de obtener un material compuesto con la mínima porosidad posible.

VENTAJAS:

· Este material presenta unos mejores valores de conductividad que los componentes utilizados tradicionalmente formados por cobre o aluminio.

· Permite mantener los costes de producción dentro de valores razonables, alcanzando al mismo tiempo unas propiedades térmicas competitivas.

· El material compuesto se puede producir en las formas y tamaños más adecuadas para su posterior procesado (corte, mecanizado, pulido, etc.) y uso.

· Es un material ligero, de alta conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica por lo menos en dos direcciones específicas, que no presenta problema alguno al corte, mecanizado y pulido.

ASPECTOS INNOVADORES:

La principal innovación es la obtención de un material que presenta unas características de conductividad térmica muy adecuados para su aplicación en la fabricación de disipadores para la industria de la electrónica a partir de un procedimiento relativamente sencillo y de bajo coste.

Se han realizado diferentes prototipos del producto para evaluar su viabilidad comercial y técnica.

Se buscan empresas interesadas en adquirir la tecnología para su explotación. Es posible hacer uso de las diferentes formas de transferencia de tecnología (acuerdo de licencia de la patente, cesión de los derechos de uso, fabricación o comercialización a terceras empresas, etc.).

La tecnología surge de la investigación realizada a través de un proyecto europeo y pertenece a la Universidad de Alicante.

La tecnología se encuentra protegida bajo patente:

Patente en España:

· Número de solicitud: ES2304314.

· Fecha de solicitud: 27/03/2007.

La universidad de Alicante ha extendido la protección y ha solicitado la patente europea (EPO) y en EE.UU.