[發明專利]一種可用于光電子器件散熱的強散熱結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202010301004.9
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111490020A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 于軍勝;周殿力;楊根杰;高林
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L21/48
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 鄧蕓

本發明公開了一種可用于光電子器件散熱的強散熱結構及其制備方法，涉及散熱材料技術領域，本發明包括至下而上的基底、強散熱薄膜，所述強散熱薄膜總厚度不超過15μm，所述強散熱薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸熱劑50～30％、中間連接劑10～20％、散熱劑35～45％、保護劑5％；本發明用于光電子器件的散熱，強散熱薄膜具有較大的比表面積和較高的導熱率，能有效提高散熱效率。

技術領域

本發明涉及馬鈴薯生產技術領域，更具體的是涉及一種可用于光電子器件散熱的強散熱結構及其制備方法。

背景技術

當今社會對光電子設備的要求質量輕便,攜帶方便,柔性透明和集成度一體化程度越來越高的要求,使得各種光電子產品也向薄、輕、小的方向快速發展，這非常容易造成光電子產品表面溫度升高。由于光電子器件非常需要一個相對低溫的環境才能可靠運行，以提高光電子器件內部各種元器件的使用壽命，因此電子產品的散熱成為一個很突出的問題。特別是目前各種光電子設備都存在一個共同的問題，那就是散熱問題，過高的溫度會導致電子元器件性能下降，會導致光電子器件中光學部件的老化，導致整個光電系統不穩定，會嚴重阻礙到光電子器件整個行業的發展進程。因此，散熱問題在設計大規模集成電路和封裝電子設備尤其是光電子器件的過程中亟待解決。

目前實驗室和市場上最常用的散熱產品大部分基于常見金屬或者合金，但是金屬材料重量大，易氧化(銅)，且有的金屬材料導熱系數并不高(鋁：240W/mK)，越來越難以滿足光電子器件對導熱散熱急速增加的需求。此時，氧化石墨烯和石墨烯由于在結構和導熱性方面的巨大優勢已經廣泛應用于各種行業解決散熱和導電問題，目前已經使用的基于人工合成或者天然石墨材料的散熱膜對光電子產品的散熱也有了一定的改善。然而，傳統基于石墨烯散熱膜的制備過程主要是通過把石墨處理后直接壓延以及高分子炭化、石墨化等方法制成的，這種方法由于受到了材料本身平面結構對導熱性能的限制和石墨烯薄膜制備工藝的限制，制備出的石墨膜的尺寸都在幾十厘米以內，這對于輸出功率高、散熱要求高的高集成性的光電子設備或者柔性設備來說是難以接受的。同時，石墨烯薄膜在制備的過程中局部容易斷裂且薄膜邊緣很容易損壞，容易導致局部散熱不均勻的情況以及產品的重復性較差的情況的出現，這不僅會增加光電子產品的成本而且會減小產品的成品率和器件效率。此外，石墨烯散熱材料不具備柔性，易碎等缺點都嚴重制約了石墨烯和氧化石墨烯薄膜在產業化中的應用。因此迫切需要新的二維材料替代石墨烯材料。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述技術問題，本發明提供一種可用于光電子器件散熱的強散熱結構及其制備方法。

本發明為了實現上述目的具體采用以下技術方案：

一種可用于光電子器件散熱的強散熱結構，包括至下而上的基底、強散熱薄膜，所述強散熱薄膜總厚度不超過15μm，所述強散熱薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸熱劑50～30％、中間連接劑10～20％、散熱劑35～45％、保護劑5％。

所述吸熱劑具有三維空間結構的導熱性和吸熱性良好的金屬納米球或者氧化物納米球中的一種或幾種，優選為銀納米球。

中間連接劑為采用輥涂、LB膜法、刮涂、旋涂、滴涂、噴涂、提拉法、流延法、浸涂、噴墨打印、自組裝或絲網印刷中任一方法處理后具有穩定二維網狀結構，且有較大接觸面積特性和固定作用的單層二維MoS2薄膜。

所述散熱劑為銀納米線或者金屬合金納米線。