Neues Verbundmaterial soll Chips besser kühlen

Mischung aus Kupfer, Diamant und Chrom leitet besser als Kupfer

Fraunhofer-Forscher haben ein neues Verbundmaterial entwickelt, das Wärme in elektronischen Geräten besser ableiten kann als Metall. Es könnte beispielsweise zur besseren Kühlung von Notebookchips eingesetzt werden.

Das am Fraunhofer IFAM (Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung) entwickelte Material soll Wärme besser leiten als das bisher verwendete Aluminium oder Kupfer, sich bei hohen Temperaturen aber nicht stärker ausdehnen als Keramik oder Silizium. Entwickelt wurde es im Rahmen des EU-Projekts "ExtreMat" zusammen mit Industriepartnern wie Siemens und Plansee.

Die Forscher haben nach eigenen Angaben die recht hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer noch übertroffen: "Wir haben dem Kupfer Diamantpulver zugefügt. Diamant leitet Wärme etwa fünfmal besser als Kupfer", erklärt Projektleiter Thomas Schubert. "Der entstandene Werkstoff dehnt sich bei Erwärmung nicht weiter aus als Keramik, leitet Wärme aber anderthalbmal besser als Kupfer. Das ist eine einzigartige Kombination von Eigenschaften."

Kupfer und Diamant zusammenzubringen, sei allerdings nicht einfach: Die Forscher mussten eine dritte Zutat finden, die Kupfer und Diamant chemisch miteinander verbindet. "Dafür verwenden wir zum Beispiel Chrom. Bereits geringe Mengen bilden an der Diamantoberfläche eine Carbidschicht aus, die sich mit Kupfer gut verbindet", so Schubert weiter.

Erste Demonstratoren des Materials gibt es bereits. Später könnte es beispielsweise zur Kühlung von Notebookchips zum Einsatz kommen.