[實用新型]三維網絡導熱結構和電子設備

有效

• 申請號: 201920846676.0
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN210047155U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 司曉陽;丁世云;劉兆平
• 申請（專利權）人: 寧波石墨烯創新中心有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B3/08;B32B33/00;H01L23/373
• 代理公司: 11463 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 肖麗

本實用新型屬于散熱技術領域，涉及三維網絡導熱結構和電子設備。該三維網絡導熱結構包括表面層和設置于表面層內部的內部層；其中，所述表面層為表面石墨烯層，和/或，所述表面層為表面彈性層；所述內部層具有三維網絡結構，所述內部層至少具有一內部彈性層。本實用新型的三維網絡導熱結構，內部層具有三維導熱網絡結構，表面層與內部層形成導熱通路，進而可顯著提高熱界面材料的導熱效率。該導熱結構設有彈性層，彈性層具有一定的壓縮性，在一定壓力下可與熱源界面和散熱器界面緊密貼合，提高連接的緊密性，提高界面的傳熱效率。

技術領域

本實用新型屬于散熱技術領域，具體而言，涉及一種三維網絡導熱結構和電子設備。

背景技術

隨著微處理器等電子器件的高性能化及小型化發展，電子器件的產熱也隨之增加，發熱元件的散熱已成為一個日益突出的問題。在器件的散熱過程中，熱量需要從器件內部經過器件封裝材料和散熱器截面再經散熱器傳遞到外部環境。如何降低電子元器件與散熱裝置之間的界面熱阻是提高電子元件散熱效率的關鍵之一。因此，為保證電子元器件能夠長期穩定、可靠地運行，必須有要有更好的界面導熱材料來控制工作溫度。目前，常規材料和傳統熱界面材料制備技術在解決散熱問題上已進入瓶頸階段，需要尋求新的高導熱材料、制備技術或導熱結構來滿足實際應用需求。

石墨烯具有極高的熱導率(單層，5300W/(mK))、優異的力學性能、良好的柔韌性，已成為熱界面材料研究的新熱點。絕大部分的熱界面材料基體高分子的導熱系數都比較低，將石墨烯與導熱基體材料復合或通過一定的結構設計，可以大幅度改善聚合物基體的導熱性能，彌補高分子材料在導熱性能上的不足。然而，現有的包含石墨烯材料的導熱結構，未能充分利用石墨烯的導熱性能；或者，現有的導熱結構大多采用的是二維熱傳導材料結構，可壓縮性差，界面傳熱效率還有待提升。

鑒于此，特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型的第一目的在于提供一種三維網絡導熱結構，具有可壓縮性較好，導熱效率高的特點，能夠克服或者至少部分地解決上述技術問題。

本實用新型的第二目的在于提供一種電子設備，該電子設備包括上述的三維網絡導熱結構，可提高熱源向散熱器表面的散熱效率，并具有一定的壓縮性，可提高連接的緊密性。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供一種三維網絡導熱結構，包括表面層和設置于表面層內部的內部層；

其中，所述表面層為表面石墨烯層，和/或，所述表面層為表面彈性層；

所述內部層具有三維網絡結構，所述內部層至少具有一內部彈性層。

進一步的，所述內部彈性層為間隙型彈性層；

所述表面彈性層為連續型彈性層。

進一步的，所述間隙型彈性層包括多個間隙結構和多個彈性體，所述間隙結構與所述彈性體交替排列；

其中，所述間隙結構為填充石墨烯層。

進一步的，所述間隙型彈性層包括多個間隙結構和多個彈性體，所述間隙結構與所述彈性體交替排列；

其中，所述間隙結構為相變材料層。

進一步的，所述間隙型彈性層包括多個間隙結構和多個彈性體，所述間隙結構與所述彈性體交替排列；

其中，所述間隙結構為液態金屬層。

進一步的，相鄰兩個所述彈性體的間距范圍為5～100μm。

進一步的，所述內部層包括至少一個內部彈性層和至少一個內部石墨烯層，所述內部彈性層與所述內部石墨烯層交替層疊設置。

進一步的，所述內部彈性層的層數范圍為1～300層。