随着电子器件热流密度不断攀升，散热成为限制其发展的瓶颈问题，尤其在第三代半导体、信息通讯等关键领域。高导热、低膨胀铜/金刚石复合材料及其功率模块是解决行业痛点和共性问题的关键材料及技术。开展高导热铜/金刚石复合材料及其功率模块的设计、制备、封装的研究，符合国家科技发展规划的要求。主要科技创新和技术发明如下：
　　（1）通过系统研究不同尺寸和不同体积百分数金刚石的级配设计，构建出多热通道、高热通量的导热构型，建立了导热构型与铜/金刚石复合材料热物理性能的关联关系；通过揭示不同元素（Cr、B、Ti、W）对界面微区特性的影响机制，形成了具有化学反应结合与机械啮合共同作用的低热阻、高强度铜/金刚石界面调控技术；针对不同应用场景，基于导热构型设计和界面调控技术，开发出超高导热、高导热、高精度系列化铜/金刚石复合材料产品。
　　（2）通过装备和工艺自主设计，在真空高温环境中，实现了可控机械压力驱动铜熔融体对多孔金刚石预制体的全面渗透以及微观界面的原位反应生成，突破了铜/金刚石复合材料高温真空压力熔渗近终成型技术；将激光加工、超硬磨削、机械抛光等技术有机结合，系统解决了铜/金刚石复合材料尺寸精度、垂直度、平面度、粗糙度等参数的精确控制难题，突破了铜/金刚石复合材料工业化的高效率精密加工技术。
　　（3）发展了器件至系统的协同仿真和多物理场耦合仿真技术，形成了用于复杂热管理系统的铜/金刚石复合材料与器件系统的设计能力；通过可靠性高、附着力强的可焊性镀层设计及技术实现了模块/系统低热阻连接；开发出基于铜/金刚石材料的功率模块封装技术，功率模块产品单通道功率密度突破700W/cm2，形成了材料/模块/系统的应用设计、稳定批产和规模应用。