一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片制造技术

本实用新型专利技术提出了一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，自下而上依次包括芯片、散热基板、石墨烯散热机构和风扇；石墨烯散热机构包括固定支撑板、第一散热支撑组件和第二散热支撑组件；固定支撑板包括四个第一竖直支撑板和一个第一水平支撑板，风扇固定在第一水平支撑板的顶部；第一散热支撑组件和第二散热支撑组件的数量均为四个，四个第一散热支撑组件分别位于四个第一竖直支撑板的外侧，四个第二散热支撑组件分别位于第四第一散热支撑组件的外侧，稳定性好，散热性能好，提高了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片
本技术涉及一种CPU芯片，具体涉及一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片。
技术介绍
计算机的CPU芯片在使用过程中会发出热量，要保证CPU正常工作，就必须及时将其产生的热量散发出去。否则，在散热情况不充分的条件下，CPU元件性能将显著下降，不能稳定工作而影响运行的可靠性，甚至造成CPU内部电路损坏。为了保证芯片正常工作，就要对芯片采用科学、合理、高效的降温措施。因此，芯片的散热技术越来越受到广泛关注。CPU芯片的散热方式包括风冷散热、水冷散热、半导体散热、热管散热技术，其中最为广泛使用的还是采用强迫风冷方式，即利用风扇的作用，将散热片的热量通过强制对流方式散发到周围的环境中，起到散热降温作用。对于强制对流风冷技术，高效的散热器是芯片散热的重要部件，为了满足高效散热能力的需要，人们纷纷对散热装置进行改进，如对散热风扇进行改进，改变散热片的形状和增大其比表面积，更换材料种类等。自2004年石墨烯被发现以来，其独特的结构和优异的性能亦引起了研究者的广泛关注，其优良的电导率、热导率、高比表面积及力学性能使得石墨烯拥有巨大的应用潜力，石墨烯的导热系数高达5300W/m.k，远高于目前导热性最好的金刚石。综合考虑现今有效的散热技术，将其合理地应用于CPU的散热中，是CPU散热技术的一种发展趋势。
技术实现思路
本技术针对上述问题提出了一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，稳定性好，散热性能好，提高了使用寿命。具体的技术方案如下：一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，自下而上依次包括芯片、散热基板、石墨烯散热机构和风扇；石墨烯散热机构包括固定支撑板、第一散热支撑组件和第二散热支撑组件；固定支撑板包括四个第一竖直支撑板和一个第一水平支撑板，四个第一竖直支撑板的底部固定在散热基板上、且围绕形成端面为正方形的框架结构，第一水平支撑板固定在第一竖直支撑板的顶部，风扇固定在第一水平支撑板的顶部；第一散热支撑组件和第二散热支撑组件的数量均为四个，四个第一散热支撑组件分别位于四个第一竖直支撑板的外侧，四个第二散热支撑组件分别位于第四第一散热支撑组件的外侧；第一散热支撑组件包括第一承压块、第二承压块、第一散热板和第二散热板；第一承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第二承压块为上大下小的等腰梯形结构，第二承压块的数量为两个，两个第二承压块焊接固定在风扇的底部，两个第一散热板分别固定在两个第二承压块的底部，两个第一散热板的底部相互贴合固定、并垂直的与第二散热板的顶部固定连接，第一承压块固定在第二散热板的底部，第一承压块的底部设有第一定位凸块，第一定位凸块插入式的设置在散热基板的第一定位凹槽中；第二散热支撑组件包括第三承压块、第四承压块、第三散热板和第四散热板；第三承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第四承压块为上大下小的等腰梯形结构，第三承压块的数量为两个，两个第三承压块焊接固定在散热基板的顶部，两个第三散热板分别固定在两个第三承压块的顶部，两个第三散热板的顶部相互贴合固定、并垂直的与第四散热板的顶部固定连接，第四承压块固定在第四散热板的顶部，第四承压块的顶部设有第二定位凸块，第二定位凸块插入式的设置在风扇的第二定位凹槽中；第二散热支撑组件与第一散热支撑组件相邻一侧的第三散热板上垂直的设有若干第五散热板，第五散热板一端焊接固定在第三散热板上，另一端与相邻一侧的第一散热板相接触；第二散热支撑组件远离第一散热支撑组件一侧的第三散热板上垂直的设有若干第六散热板，第六散热板一端焊接固定在第三散热板上，另一端与风扇相接触；第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板和第六散热板均包括金属框架和设置在金属框架内的石墨烯复合膜片。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，第一承压块、第二承压块、第三承压块和第四承压块中均设有截面为等腰梯形结构的缓冲腔。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，石墨烯复合膜片的制备方法如下：(1)将氧化石墨烯粉末在溶剂中混合均匀，超声分散50-80min，然后静置20-25min，得到悬浮液；其中，溶剂按质量百分比计由聚乙烯亚胺1.3-2.8％、聚苯胺0.05-0.8％和水余量混合而成；(2)采用旋涂法将悬浮液涂布在基底上，然后真空干燥5-15min后，得到单层石墨烯膜；(3)在单层石墨烯膜上喷涂一层铜粉层，铜粉层的厚度为0.01-0.05mm；(4)除去基底，得到单层高导电率石墨烯膜；(5)重复步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)3-5次；(6)将在密封腔室中将单层高导电率石墨烯膜在基底上相互叠合，并通入混合气体，在50-200N的压力下压制15-30min得到高导电率石墨烯膜；其中，混合气体为氮气和一氧化碳按8:1的体积比混合而成。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，散热基板自上而下依次包括导电层、绝缘层和石墨烯导热层；所述绝缘层的截面形状为长方形结构，绝缘层的下表面设有下固定槽，下固定槽的顶部均匀设有若干第一凸条，第一凸条的截面形状为直角三角形结构，石墨烯导热层固定在下固定槽中；绝缘层的上表面上对称的设有两个倒角，导电层上设有与绝缘层的倒角相对应的第二凸条，第二凸条上垂直的设有插接条，插接条包括固定部和插接部，长条形结构的固定部固定在第二凸条上，截面为圆弧形结构的插接部固定在固定部上，插接条插入式的设置在倒角的插接槽中。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，所述绝缘层的上表面上设有支撑块，支撑块的截面形状为长方形结构，支撑块的底部向内凹陷形成支承槽，支承槽的截面形状为钝角三角形结构，支承槽的顶角a为160°。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，所述第一凸条的高度为h1，下固定槽的深度为h2，h2＝2*h1。上述一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其中，所述绝缘层以环氧树脂为材料浇注而成，绝缘层的外表面上涂覆一层石墨烯涂料，所述石墨烯涂料的制备方法如下：(1)制备石墨烯浆料：①按质量百分比计称取双层石墨烯0.3-4％、氧化石墨烯0.45-6％、丙烯酸树脂0.05-0.5％、1,3-二异丙基碳二亚胺0.5-0.8％、硝酸溶液35-48％和乙醇溶液余量，其中，双层石墨烯和氧化石墨烯的质量比为1:1.5，硝酸溶液的质量浓度为12-25％，乙醇溶液的质量浓度为32-38％；②将上述各组分在35-40℃的温度下混合搅拌均匀得到石墨烯浆料；(2)制备石墨烯涂料：①按质量百分比计称取石墨烯浆料5-22％、环氧树脂3-18％、聚偏二氟乙烯树脂12-35％、纤维素0.5-3.2％、二氧化硅1-3％、二丙酮醇0.03-0.8％、硅酸乙酯2-2.8％和水余量；②将上述各组分在120-160℃的温度下混合均匀后得到石墨烯涂料；(3)将石墨烯涂料涂覆在绝缘层的外表面上，烘干后即可，涂层厚度为0.3-2mm。上述一种石墨烯导热电路基板，其中，石墨烯导热层由多层片状氧化石墨烯叠合压制而成。本技术的有益效果为：本技术稳定性好，散热性能好，提高了使用寿命。附图说明图1为本技术剖视图。图2为本技术散热基板剖视图。图3为本技术第一散热板剖视图。具体实施方式为使本技术的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本技术进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其特征为，自下而上依次包括芯片、散热基板、石墨烯散热机构和风扇；石墨烯散热机构包括固定支撑板、第一散热支撑组件和第二散热支撑组件；固定支撑板包括四个第一竖直支撑板和一个第一水平支撑板，四个第一竖直支撑板的底部固定在散热基板上、且围绕形成端面为正方形的框架结构，第一水平支撑板固定在第一竖直支撑板的顶部，风扇固定在第一水平支撑板的顶部；第一散热支撑组件和第二散热支撑组件的数量均为四个，四个第一散热支撑组件分别位于四个第一竖直支撑板的外侧，四个第二散热支撑组件分别位于第四第一散热支撑组件的外侧；第一散热支撑组件包括第一承压块、第二承压块、第一散热板和第二散热板；第一承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第二承压块为上大下小的等腰梯形结构，第二承压块的数量为两个，两个第二承压块焊接固定在风扇的底部，两个第一散热板分别固定在两个第二承压块的底部，两个第一散热板的底部相互贴合固定、并垂直的与第二散热板的顶部固定连接，第一承压块固定在第二散热板的底部，第一承压块的底部设有第一定位凸块，第一定位凸块插入式的设置在散热基板的第一定位凹槽中；第二散热支撑组件包括第三承压块、第四承压块、第三散热板和第四散热板；第三承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第四承压块为上大下小的等腰梯形结构，第三承压块的数量为两个，两个第三承压块焊接固定在散热基板的顶部，两个第三散热板分别固定在两个第三承压块的顶部，两个第三散热板的顶部相互贴合固定、并垂直的与第四散热板的顶部固定连接，第四承压块固定在第四散热板的顶部，第四承压块的顶部设有第二定位凸块，第二定位凸块插入式的设置在风扇的第二定位凹槽中；第二散热支撑组件与第一散热支撑组件相邻一侧的第三散热板上垂直的设有若干第五散热板，第五散热板一端焊接固定在第三散热板上，另一端与相邻一侧的第一散热板相接触；第二散热支撑组件远离第一散热支撑组件一侧的第三散热板上垂直的设有若干第六散热板，第六散热板一端焊接固定在第三散热板上，另一端与风扇相接触；第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板和第六散热板均包括金属框架和设置在金属框架内的石墨烯复合膜片。...

【技术特征摘要】
1.一种具有石墨烯散热机构的CPU芯片，其特征为，自下而上依次包括芯片、散热基板、石墨烯散热机构和风扇；石墨烯散热机构包括固定支撑板、第一散热支撑组件和第二散热支撑组件；固定支撑板包括四个第一竖直支撑板和一个第一水平支撑板，四个第一竖直支撑板的底部固定在散热基板上、且围绕形成端面为正方形的框架结构，第一水平支撑板固定在第一竖直支撑板的顶部，风扇固定在第一水平支撑板的顶部；第一散热支撑组件和第二散热支撑组件的数量均为四个，四个第一散热支撑组件分别位于四个第一竖直支撑板的外侧，四个第二散热支撑组件分别位于第四第一散热支撑组件的外侧；第一散热支撑组件包括第一承压块、第二承压块、第一散热板和第二散热板；第一承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第二承压块为上大下小的等腰梯形结构，第二承压块的数量为两个，两个第二承压块焊接固定在风扇的底部，两个第一散热板分别固定在两个第二承压块的底部，两个第一散热板的底部相互贴合固定、并垂直的与第二散热板的顶部固定连接，第一承压块固定在第二散热板的底部，第一承压块的底部设有第一定位凸块，第一定位凸块插入式的设置在散热基板的第一定位凹槽中；第二散热支撑组件包括第三承压块、第四承压块、第三散热板和第四散热板；第三承压块的截面形状为上小下大的等腰梯形结构，第四承压块为上大下小的等腰梯形结构，第三承压块的数量为两个，两个第三承压块焊接固定在散热基板的顶部，两个第三散热板分别固定在两个第三承压块的顶部，两个第三散热板的顶部相互贴合固定、并垂直的与第四散热板的顶部固定连接，第四承压块固定在第四散热板的顶部，第四承压块的顶部设有第二定位凸块，第二定位凸块插入式的设置在风扇的第二定位凹槽中；第二散热支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲，杨源，
申请(专利权)人：丹阳中谷新材料技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32