随着5G时代的到来,高功率电子元器件对散热能力提出了更高的要求,具备高的热导率,以及可调热膨胀系数的金刚石/铜（Diamond/Cu）复合材料,被誉为下一代电子封装材料的首选。但金刚石和铜之间高的界面热阻成为了遏制Diamond/Cu复合材料热导率进一步提高的瓶颈。本文首先通过熔盐刻蚀工艺对金刚石颗粒的表面形貌进行精准、有序调控,在得到高表面积金刚石颗粒的基础上,采用真空热压烧结法制备了38%vol Diamond/Cu复合材料,并通过有限元法探明了热量在不同界面接触面积模型中的传输机制,研究了界面粗化对复合材料导热性能的影响规律。通过调控熔盐刻蚀参数系统研究了不同刻蚀温度和时间对金刚石颗粒表面形貌以及物相结构的影响规律。金刚石颗粒{111}面的刻蚀坑形貌为三角形,{100}面的刻蚀坑形貌为四边形,且{111}面的刻蚀坑尺寸约为{100}面的1.5倍。刻蚀过程不会导致金刚石颗粒发生石墨化转变,甚至对原始金刚石颗粒表面的sp2碳、C-H键、不稳定的石墨团簇等杂质成分有一定的消除作用,而有利于界面结合的C=O键在熔盐刻蚀之后微弱增加。通过双层镀覆工艺在调控金刚石颗粒表面面积的基础上,对样品进行热扩散镀钨以及化学镀铜来进一步强化Diamond/Cu复合材料的界面结合强度。采用热扩散法在金刚石颗粒表面引入钨镀层,镀层成分主要包括W、W2C以及WC。然后通过化学镀方法在上面镀覆铜,形成双镀层结构。通过称重法理论计算得出钨镀层厚度约为170 nm,铜镀层厚度约为2.4μm。采用真空热压烧结法成功制备出了双镀层Diamond/Cu复合材料。Diamond/Cu复合材料内部界面结合良好,热导率随着刻蚀程度的增加呈现先增加后降低的规律,通过工艺的调控,复合材料热导率最高达到602 W·m-1·K-1,界面热导达到2.27×107 W·m-2·K-1。有限元分析结果表明,界面耦合面积的增加为热量的传输提供了更多高效的通道。从声子耦合层面推断,金刚石颗粒表面存在的刻蚀坑有可能为界面处耦合失败的声子提供了二次甚至多次有效耦合的机会。综上所述,本文提出调控界面接触面积以及界面结合强度协同提高Diamond/Cu复合材料热导率的思想,并从实验以及模拟角度论证了此方案在优化Diamond/Cu复合材料热导率过程中的可行性,为提高其他颗粒增强金属基复合材料的热导率提供了参考。