三维网络导热结构和电子设备制造技术

本实用新型专利技术属于散热技术领域，涉及三维网络导热结构和电子设备。该三维网络导热结构包括表面层和设置于表面层内部的内部层；其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。本实用新型专利技术的三维网络导热结构，内部层具有三维导热网络结构，表面层与内部层形成导热通路，进而可显著提高热界面材料的导热效率。该导热结构设有弹性层，弹性层具有一定的压缩性，在一定压力下可与热源界面和散热器界面紧密贴合，提高连接的紧密性，提高界面的传热效率。

Three dimensional network heat conduction structure and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
三维网络导热结构和电子设备
本技术属于散热
，具体而言，涉及一种三维网络导热结构和电子设备。
技术介绍
随着微处理器等电子器件的高性能化及小型化发展，电子器件的产热也随之增加，发热元件的散热已成为一个日益突出的问题。在器件的散热过程中，热量需要从器件内部经过器件封装材料和散热器截面再经散热器传递到外部环境。如何降低电子元器件与散热装置之间的界面热阻是提高电子元件散热效率的关键之一。因此，为保证电子元器件能够长期稳定、可靠地运行，必须有要有更好的界面导热材料来控制工作温度。目前，常规材料和传统热界面材料制备技术在解决散热问题上已进入瓶颈阶段，需要寻求新的高导热材料、制备技术或导热结构来满足实际应用需求。石墨烯具有极高的热导率(单层，5300W/(mK))、优异的力学性能、良好的柔韧性，已成为热界面材料研究的新热点。绝大部分的热界面材料基体高分子的导热系数都比较低，将石墨烯与导热基体材料复合或通过一定的结构设计，可以大幅度改善聚合物基体的导热性能，弥补高分子材料在导热性能上的不足。然而，现有的包含石墨烯材料的导热结构，未能充分利用石墨烯的导热性能；或者，现有的导热结构大多采用的是二维热传导材料结构，可压缩性差，界面传热效率还有待提升。鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种三维网络导热结构，具有可压缩性较好，导热效率高的特点，能够克服或者至少部分地解决上述技术问题。本技术的第二目的在于提供一种电子设备，该电子设备包括上述的三维网络导热结构，可提高热源向散热器表面的散热效率，并具有一定的压缩性，可提高连接的紧密性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：根据本技术的一个方面，本技术提供一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。进一步的，所述内部弹性层为间隙型弹性层；所述表面弹性层为连续型弹性层。进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；其中，所述间隙结构为填充石墨烯层。进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；其中，所述间隙结构为相变材料层。进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；其中，所述间隙结构为液态金属层。进一步的，相邻两个所述弹性体的间距范围为5～100μm。进一步的，所述内部层包括至少一个内部弹性层和至少一个内部石墨烯层，所述内部弹性层与所述内部石墨烯层交替层叠设置。进一步的，所述内部弹性层的层数范围为1～300层。进一步的，所述表面弹性层和内部弹性层的厚度范围各自独立地为50～500μm；和/或，所述表面石墨烯层的厚度范围为5～100μm；和/或，所述三维网络导热结构的厚度范围为300μm～4mm。根据本技术的另一个方面，本技术还提供一种电子设备，包括上述的三维网络导热结构。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提供的三维网络导热结构，包括表面层和内部层，其中的表面层为表面石墨烯层和/或表面弹性层，内部层具有三维导热网络结构，表面层与内部层形成导热通路，进而可显著提高热界面材料的导热效率。进一步，该具有三维网络结构的热界面材料导热结构设有表面弹性层和内部弹性层，这些弹性层具有一定的压缩性，在一定压力下可与热源界面和散热器界面紧密贴合，提高连接的紧密性，提高界面的传热效率。本技术的导热结构，具有三维网络结构，当其表面层为表面石墨烯层时，能够充分利用石墨烯的高导热性能，三维网络结构和表面石墨烯层的配合可提高从热源向散热器表面的散热效率；或者，当其表面层为表面弹性层时，可增强导热结构的可压缩性，提高热源界面与散热器界面的紧密连接性，三维网络结构和表面弹性层的配合可提高界面的传热效率。该三维网络导热结构适用于电子器件散热领域。包括该三维网络导热结构的电子设备，例如微处理器、手机、电脑等，其热源与散热器之间的热量传导效率高，使得这些电子设备的散热性能好，使用寿命长。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施方式提供的间隙型弹性层的结构示意图；图2为本技术实施例1提供的三维网络导热结构示意图；图3为本技术实施例2提供的三维网络导热结构示意图；图4为本技术实施例3提供的三维网络导热结构示意图；图5为本技术实施例4提供的三维网络导热结构示意图；图6为本技术实施例5提供的三维网络导热结构示意图；图7为本技术实施例6提供的三维网络导热结构示意图；图8为本技术实施例7提供的三维网络导热结构示意图。图标：1－弹性体；2－间隙结构；101－第一连续弹性层；102－第一内部石墨烯层；103－间隙弹性层；104－第二内部石墨烯层；105－第二连续弹性层；201－第一表面石墨烯层；202－第一间隙弹性层；203－第一内部石墨烯层；204－第二间隙弹性层；205－第二内部石墨烯层；206－第三间隙弹性层；207－第二表面石墨烯层；301－第一连续弹性层；302－第一内部石墨烯层；303－第一间隙弹性层；304－第二内部石墨烯层；305－第二间隙弹性层；306－第三内部石墨烯层；307－第三间隙弹性层；308－第四内部石墨烯层；309－第二连续弹性层；401－第一连续弹性层；402－第一内部石墨烯层；403－间隙弹性层；404－第二内部石墨烯层；405－第二连续弹性层；501－第一连续弹性层；502－第一石墨烯层；503－间隙弹性层；504－第二石墨烯层；505－第二连续弹性层；601－第一连续弹性层；602－第一内部石墨烯层；603－第一间隙弹性层；604－第二内部石墨烯层；605－第二间隙弹性层；606－第三内部石墨烯层；607－第二连续弹性层；701－表面石墨烯层；702－第一间隙弹性层；703－第一内部石墨烯层；704－第二间隙弹性层；705－第二内部石墨烯层；706－第三间隙弹性层；707－第三内部石墨烯层；708－连续弹性层。具体实施方式下面将结合实施方式和实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。基于本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维网络导热结构，其特征在于，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；/n其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；/n所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维网络导热结构，其特征在于，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；
其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；
所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。


2.根据权利要求1所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述内部弹性层为间隙型弹性层；
所述表面弹性层为连续型弹性层。


3.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；
其中，所述间隙结构为填充石墨烯层。


4.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；
其中，所述间隙结构为相变材料层。


5.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与...

【专利技术属性】
技术研发人员：司晓阳，丁世云，刘兆平，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33