基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料及其方法技术

本发明专利技术公开了一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料及其方法。该热界面材料结构上从内而外依次分为生长基底层、固定层、垂向碳纳米管阵列三部分。通过在碳管阵列表面制备牺牲层，作为对阵列表面部分碳管的保护，在其内部填充固定层材料后，通过溶解或热熔等方式除去牺牲层，使表面部分的阵列碳管裸露出来用作高导热界面接触。本发明专利技术避免了转移碳纳米管阵列的繁琐步骤及碳管损伤，工艺简易，成本低廉，在整体上兼顾填充性及高导热性的同时，实现了碳纳米管阵列与基底的强结合。

【技术实现步骤摘要】
基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料及其方法
本专利技术涉及一种非转移式热界面材料，尤其涉及一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料及其方法，属于导热散热领域。
技术介绍
现今，人们的生活已经离不开各类电子产品和器件。随着电子器件愈来愈向小型化和高集成化发展，其发热量和热流密度也愈来愈大，“热障”问题日益严峻。研究表明电子芯片温度每升高2℃，系统稳定性将下降10％，超过50％的电子器件失效是由温度过高引起的。高性能芯片的热管理问题已经成为制约芯片工作效率的关键难题之一。目前人们普遍使用热界面材料解决多余热量扩散的问题。传统的热界面材料一般由聚合物和导热填料构成，其往往具有一定的柔性，可以很好地适应各种凹凸不平的接触界面，充分填充以减少空气热阻。然后，由于聚合物本身的导热系数一般，即使加掺高导热系数的导热填料，如：金属纳米颗粒、氮化硼纳米片、石墨烯纳米片等，其总体的导热系数也并不高，通常小于10W/(m·K)。因此，十分有必要寻找一种具有高导热系数，且能适应各种凹凸平面的热界面材料。鉴于此，碳纳米管阵列被考虑用作于新型热界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：包括生长基底层(1)，所述的生长基底层(1)的上部与底部分别设有固定层(2)，所述的固定层(2)中设有均匀分布的垂向碳纳米管阵列(3)，所述的生长基底层(1)与固定层(2)间设有催化剂层(4)，所述的垂向碳纳米管阵列(3)的上部设有牺牲层(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：包括生长基底层(1)，所述的生长基底层(1)的上部与底部分别设有固定层(2)，所述的固定层(2)中设有均匀分布的垂向碳纳米管阵列(3)，所述的生长基底层(1)与固定层(2)间设有催化剂层(4)，所述的垂向碳纳米管阵列(3)的上部设有牺牲层(5)。


2.根据权利要求1所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：所述的生长基底层(1)的上部与底部分别设有阻挡层(6)，所述的阻挡层(6)的上部设有与催化剂层(4)相贴合的支撑层(7)。


3.根据权利要求2所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：所述的阻挡层(6)的材质为钛，所述的支撑层(7)的材质为氧化铝，所述的催化剂层(4)的材质为铁。


4.根据权利要求1或2所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：所述的生长基底层(1)为金属箔层。


5.根据权利要求4所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：所述的金属箔层为铜箔。


6.根据权利要求1或2所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料，其特征在于：所述的固定层(2)上部的高度低于垂向碳纳米管阵列(3)的高度；所述的牺牲层(2)的材质为聚乙烯醇。


7.根据权利要求4所述的一种基于垂向碳纳米管阵列的非转移式热界面材料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤1：将铜箔表面预处理后通过磁控溅射依次在其两面沉积上钛层、氧化铝层和铁层；
步骤2：通过等离子体增强化学气相沉积在生长基底层双面生长垂向碳纳米管阵列；
步骤3：通过真空蒸镀在双面碳纳米管阵列表面蒸镀一层聚乙烯醇薄膜，聚乙烯醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶启开，张亮，汪小知，杨毅敏，周晴，沈龙，余国志，
申请(专利权)人：杭州英希捷科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33