随着集成电路芯片向大功率、高集成度方向发展,传统电子封装材料的散热性能已不能满足当前需求。金刚石/铜复合材料具有高导热、低膨胀特性,成为新一代电子封装材料研究的热点,但因金刚石和铜不润湿,导致两相界面结合弱,无法得到理想的高导热复合材料。本课题采用放电等离子烧结（SPS）和气压浸渗工艺,结合金刚石表面金属化和铜基体合金化方式引入碳化物界面层改善界面结合,提高复合材料的导热性能。主要研究结果如下:采用SPS制备方法,研究了金刚石镀膜工艺对复合材料性能的影响。以体积分数为50%的165μm裸料金刚石和纯铜粉为原料制备金刚石/铜复合材料,获得的最佳工艺为:烧结温度930℃,烧结压力50MPa,保温保压10min。在此基础上,对不同类型镀膜（Ti、Cr、W）金刚石制得的复合材料性能进行比较,发现镀Cr金刚石更有利于改善界面结合。在镀Cr层厚度为470nm时,复合材料的界面结合强度好,致密化程度高,导热系数可达572.9W/（m·K）,热膨胀系数为6.72×10-6/K。采用SPS制备方法,研究了纯铜粉分别掺杂Ti、Zr、Cr粉的工艺对复合材料性能的影响。研究发现,掺杂三种粉末均可在复合材料界面形成碳化物层。当三种粉末的体积分数达到3%时,复合材料的导热性能达到最优,分别为562.1W/（m·K）、583.2W/（m·K）和542.4W/（m·K）,此时复合材料的界面多为冶金结合,致密化程度远高于未掺杂的复合材料,热膨胀系数达到应用标准。与采用雾化铜合金粉的复合材料制备工艺相比,掺杂制备工艺简单,成本低,材料性能稳定,适用于金刚石/铜复合材料的批量生产。此外,通过对复合材料界面导热机理的讨论,结合AMM模型对界面热阻进行计算,发现适当厚度的界面层对复合材料的高导热性起到关键作用。采用气压浸渗制备方法,研究了金刚石镀膜和铜基体合金化工艺对复合材料性能的影响。利用镀膜（Cr）金刚石和纯铜浸渗工艺以及裸料金刚石和铜合金（Cu-Zr、Cu-Cr-Zr）浸渗工艺均可在复合材料界面形成碳化物层,改善界面结合。将上述两种手段相结合,发现采用镀Cr金刚石（镀层厚度180nm）和Cu-Zr合金浸渗工艺制备的复合材料导热系数最高,可达684.7W/（m·K）,为高性能复合材料的制备提供了一种新方法。