[發(fā)明專利]一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110120006.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN113015401A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈童童
• 申請（專利權(quán)）人: 賈童童
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體，屬于新型碳材料導(dǎo)熱技術(shù)領(lǐng)域，通過在內(nèi)基質(zhì)層與外基質(zhì)層之間陣列分布多個碳導(dǎo)熱管,多個碳導(dǎo)熱管嵌設(shè)于粘合導(dǎo)熱層內(nèi)，有效提高了熱界面的高熱傳導(dǎo)率，同時，在碳導(dǎo)熱管內(nèi)部設(shè)置散熱體，散熱體由上下分布的中空制冷棒與蓄水棒組成，中空制冷棒的底端插設(shè)于蓄水棒內(nèi)部，蓄水棒內(nèi)填充有冷卻液,冷卻液起到冷卻降溫作用，當(dāng)達(dá)到一定高溫后，中空制冷棒在導(dǎo)熱氣囊膨脹作用下向下運動，中空制冷棒的下端部與蓄水棒內(nèi)部的冷卻液接觸，中空制冷棒內(nèi)部的硝酸鉀粉末溶于冷卻液內(nèi)，中空制冷棒內(nèi)溫度驟降并局部結(jié)冰，從而起到制冷效果，有效通過碳導(dǎo)熱管、粘合導(dǎo)熱層以及內(nèi)基質(zhì)層提高對電子器件的散熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型碳材料導(dǎo)熱技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體。

背景技術(shù)

隨著電子器件特征尺寸進(jìn)入納米級，器件的集成度不斷的增加，從而導(dǎo)致芯片的高功耗和高溫度問題。高功耗和高溫度嚴(yán)重影響著電路性能、可靠性和芯片封裝，因此散熱成為芯片的性能能否優(yōu)良的最大絆腳石。

目前用于電子器件散熱和導(dǎo)熱的實現(xiàn)是通過散熱片的直接接觸實現(xiàn)散熱。為了解決電子器件導(dǎo)熱散熱問題，工業(yè)界在電子元件表面安裝散熱器來進(jìn)行散熱，散熱器與電子器件之間采用硅脂進(jìn)行填充，使散熱片與電子器件之間的貼合更加緊密。然而針對大型高功好耗的電子器件來說，這種傳統(tǒng)的散熱方式利用普通硅脂以及散熱片所形成的熱界面材料，已不能滿足解決電子器件高溫度問題。

目前，由于碳納米管具有特殊結(jié)構(gòu)，電學(xué)和熱學(xué)等性質(zhì)相比于銅，具有更高的熱傳導(dǎo)率和較小的熱接觸電阻，因此碳納米管更適合作熱界面材料的組成材料，越來越多運用于傳導(dǎo)散熱問題上。

為此，我們提出一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體來有效提高熱界面材料的導(dǎo)熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體，通過在內(nèi)基質(zhì)層與外基質(zhì)層之間陣列分布多個碳導(dǎo)熱管,多個碳導(dǎo)熱管組合式嵌設(shè)于粘合導(dǎo)熱層內(nèi)，有效提高了熱界面的高熱傳導(dǎo)率，同時，在碳導(dǎo)熱管內(nèi)部設(shè)置散熱體，散熱體由上下分布的中空制冷棒與蓄水棒組成，中空制冷棒的底端插設(shè)于蓄水棒內(nèi)部，蓄水棒內(nèi)填充有冷卻液,冷卻液起到冷卻降溫作用，當(dāng)達(dá)到一定高溫后，中空制冷棒在導(dǎo)熱氣囊膨脹作用下向下運動，中空制冷棒的下端部與蓄水棒內(nèi)部的冷卻液接觸，中空制冷棒內(nèi)部的硝酸鉀粉末溶于冷卻液內(nèi)，中空制冷棒內(nèi)溫度驟降并局部結(jié)冰，從而起到制冷效果，有效通過碳導(dǎo)熱管、粘合導(dǎo)熱層以及內(nèi)基質(zhì)層提高對電子器件的散熱效果。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種新型碳組內(nèi)布式熱導(dǎo)體，包括內(nèi)基質(zhì)層和外基質(zhì)層，所述內(nèi)基質(zhì)層與外基質(zhì)層之間形成導(dǎo)熱腔，所述導(dǎo)熱腔內(nèi)陣列分布有多個碳導(dǎo)熱管，多個所述碳導(dǎo)熱管的上下端分別嵌設(shè)于內(nèi)基質(zhì)層、外基質(zhì)層的相對側(cè)壁上，所述導(dǎo)熱腔內(nèi)還填充有充溢于多個碳導(dǎo)熱管之間的粘合導(dǎo)熱層，所述內(nèi)基質(zhì)層遠(yuǎn)離外基質(zhì)層的一端面貼附有硅脂貼合層，多個所述碳導(dǎo)熱管的內(nèi)部均設(shè)置散熱體，所述碳纖維片的上下端均嵌設(shè)有銜接片，所述散熱體的底端固定連接于位于碳纖維片底部的銜接片上，所述散熱體包括固定連接于銜接片上的多個蓄水棒，多個所述蓄水棒的內(nèi)部均貫穿插設(shè)有中空制冷棒，所述中空制冷棒的內(nèi)部填充有硝酸鉀粉末，多個所述中空制冷棒的頂端連接有活動片，所述活動片滑動銜接與碳導(dǎo)熱管內(nèi)，所述活動片的頂端通過導(dǎo)熱氣囊連接于位于碳纖維片頂部的銜接片上，所述活動片的底端通過壓縮彈簧固定連接于位于下側(cè)的銜接片上，所述蓄水棒的內(nèi)部填充有冷卻液，所述碳導(dǎo)熱管的外端設(shè)有連通多個蓄水棒內(nèi)部的進(jìn)液管，多個所述進(jìn)液管與外接進(jìn)水源相連通。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)基質(zhì)層與外基質(zhì)層均由導(dǎo)熱陶瓷以及導(dǎo)熱樹脂混合配置而成，所述內(nèi)基質(zhì)層與外基質(zhì)層的相對側(cè)壁上均開設(shè)有碳導(dǎo)熱管相匹配的嵌設(shè)孔。

進(jìn)一步的，所述碳導(dǎo)熱管包括環(huán)形陣列分布的碳納米管，多個所述碳納米管構(gòu)成中空導(dǎo)熱體，所述中空導(dǎo)熱體的內(nèi)外端均包覆有石墨顆粒層。