[發明專利]一種基于碳納米管技術的散熱器

在審

• 申請號: 202010613607.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111696937A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王建偉;尚玉坤;邢江濤;尚彥偉
• 申請（專利權）人: 河南瀚光科技有限公司
• 主分類號: H01L23/38
• 分類號: H01L23/38;H01L23/373;H01L23/467;H02J7/32;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 項麗麗

本發明涉及一種基于碳納米管技術的散熱器，包括殼體、風扇和溫差發電片，所述殼體包括底板和上蓋，所述上蓋呈下端開口的空心殼體狀，上蓋均布有微孔，所述底板可拆卸設置于上蓋的開口處，所述風扇位于殼體內且安裝于底板上部，所述溫差發電片導熱貼合于底板下表面，溫差發電片與風扇連接。本發明的目的在于解決或至少減輕散熱效果弱和采用風扇加大設備功率的問題，提供一種基于碳納米管技術的散熱器。

技術領域

本發明涉及散熱技術領域，尤其涉及一種基于碳納米管技術的散熱器。

背景技術

近年來，隨著半導體器件集成工藝的快速發展，半導體器件的集成化程度越來越高，器件體積變得越來越小，其對散熱的需求越來越高，高效率散熱已成為一個越來越重要的問題。為滿足散熱需要，通常在散熱器與半導體器件之間設置散熱結構，增強半導體器件與散熱器之間的熱傳導效果。

其中，現有技術中應用較多的散熱結構為熱界面材料。現有的熱界面材料將導熱系數較高的顆粒分散于聚合物基體以形成復合材料，如石墨、氮化硼、氧化硅、氧化鋁、銀或其它金屬等。該類材料的普遍缺陷是整體材質導熱系數較小，一般為1W/m·K，這已經不能適應半導體集成化程度的提高對散熱的需求。增加聚合物基體的導熱顆粒含量，使顆粒與顆粒之間盡量相互接觸，可以增加整個復合材料的導熱系數，如某些特殊的界面材料因此可達到4-8W/m·K，然而，聚合物基體的導熱顆粒含量增加至一定程度時，會使聚合物基體的性能發生改變，如油脂會變硬，從而浸潤效果變差，橡膠也會變得較硬，失去應有的柔韌性，大大降低熱界面材料界面接觸性能，降低了散熱結構的散熱效果，從而使散熱器與半導體器件之間的熱阻增大。

熱界面材料外側大多采用風扇強制散熱，風扇長時間運轉，不僅僅提高了需散熱設備的運行功率，還加大了能耗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，解決或至少減輕散熱效果弱和采用風扇加大設備功率的問題，提供一種基于碳納米管技術的散熱器。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于碳納米管技術的散熱器，包括殼體、風扇和溫差發電片，所述殼體包括底板和上蓋，所述上蓋呈下端開口的空心殼體狀，上蓋均布有微孔，所述底板可拆卸設置于上蓋的開口處，所述風扇位于殼體內且安裝于底板上部，所述溫差發電片導熱貼合于底板下表面，溫差發電片與風扇連接。

為了進一步實現本發明，可優先選用以下技術方案：

優選的，所述底板上表面圓周陣列設置有若干個散熱導流板，所述風扇安裝于散熱導流板上部。

優選的，所述上蓋的高度值大于風扇的厚度值，上蓋的下端面所處位置不高于導流板上端面所處位置。

優選的，所述殼體由碳納米管泡沫鋁復合材質制成，所述碳納米管泡沫鋁復合材質的制備方法包括如下步驟：

步驟1、制備硫化的碳納米管：

將濃硫酸加入到碳納米管中，碳納米管與濃硫酸的重量比為1∶80～120，在氬氣環境下，攪拌并升溫到260～300℃，回流反應12～16h，然后冷卻至室溫，過濾后將PH值調節為6～7并進行干燥，制得硫化的碳納米管；

步驟2、制備預制劑：

將硫化的碳納米管、尿素和無機鹽進行研磨、混合，硫化的碳納米管、尿素和無機鹽的重量比為1：45～60：0.8～1，制得預制劑；

步驟3、制備基粉：

將氧化鎳與鋁粉進行混合，氧化鎳與鋁粉的重量比為1：200～240，制得基粉；

步驟4、冷壓制備毛坯：

將基粉與預制劑按重量比為1：1.5～1.8均勻混合后置于冷壓磨具中，在壓制壓力380～410MPa、保壓時間50～60S的條件下進行壓制，得到毛坯；