中國粉體網(wǎng)訊 隨著電子器件逐漸向集成化、小型化發(fā)展,芯片內晶體管的集成度不斷上升,熱流密度急劇增加。傳統(tǒng)散熱方案如銅基熱管等因受限于一維線性傳熱模式,難以滿足三維非均勻熱場的均溫需求。均溫板是一種基于兩相流循環(huán)的高效散熱裝置,其核心原理是通過工質的蒸發(fā)、擴散、冷凝和毛細回流實現(xiàn)熱量的快速傳遞與均勻分布。均溫板通過面接觸實現(xiàn)熱量均勻分布,可以有效降低局部熱點溫度。
均溫板通常由高導熱金屬(如無氧銅或銅鋁復合材料)制成封閉腔體,內部抽真空后注入少量工質(如水、乙醇、丙酮或氨),并設計有毛細結構(如燒結銅粉、多層銅網(wǎng)或蝕刻微槽)。銅材本身導熱性能受限,工質與銅材的兼容性也不足,高溫環(huán)境下工質飽和蒸汽壓過高,會引發(fā)腔體變形的風險,需要更加合適的材料來提升均溫的導熱性能及可靠性能。
近日,國家知識產(chǎn)權局信息顯示,杭州電子科技大學申請一項名為“一種新型金剛石均溫板及其制作方法”的專利,公開號CN120593539A。該技術針對當前電子設備向微型化、高集成度發(fā)展中面臨的高熱流密度散熱問題,依托金剛石材料的優(yōu)異性能,為散熱領域提供高效解決方案。
本發(fā)明公開了一種新型金剛石均溫板及其制作方法,包括以下步驟:1.制備金剛石與銅復合基板;2.在金剛石與銅復合基板上制備金剛石微柱;3.用金剛石微粉填充于上蓋板與底板之間,并封閉上蓋板與底板的邊緣。相比傳統(tǒng)銅基均溫板,金剛石與銅復合基板提高了底板整體的導熱能力,相較于金剛石表面鍍銅制備的蓋板,其界面剪切強度為30-35Mpa,高于表面鍍銅的方案。并且利用MPCVD生長技術制備的金剛石/銅復合材料其熱導率能達到1200-1500W/(m·K),使底板在接觸熱源時,能迅速的將熱量傳導至內部工質液體,其散熱效率較銅基方案提升3倍以上,極大的提高了底板的傳熱效率以及結構穩(wěn)定性。
此新型金剛石均溫板有廣泛的應用前景:可作為手機或者筆記本電腦等電子產(chǎn)品的散熱方案,滿足電子產(chǎn)品對輕小高效散熱的需求;均溫板高熱穩(wěn)定性、使用壽命長、抗腐蝕等特性能夠為數(shù)據(jù)中心服務器提供輕量化的散熱解決方案;均溫板本身還具有一定的抗震性,可以用于新能源汽車電驅系統(tǒng)散熱。
參考來源:國家知識產(chǎn)權局
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/石語)
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