【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子器件散热，特别涉及一种具有增强散热效果的表面微结构及其制备方法。
技术介绍
1、目前，铝材具有优良的导热性能与散热性能，由于其制作成本低、重量轻等优点，广泛用于散热器件，是各种计算处理芯片、激光器件、led等散热器件上最常用的高导热介质。
2、由于科技快速发展，电子电气产品的集成化程度越来越高，使得电子元器件不断往轻量化、小型化的方向发展，从而导致电子产品热控制的条件越来越苛刻。某些条件下，采用常规的铝散热片进行散热已无法满足要求，因此寻求更为有效的散热技术成为许多电子产品开发的关键。
3、随着微纳米制造技术的快速发展,微纳米结构表面的制造成为可能,从而有望解决高热流密度的散热问题。目前，制备微纳米结构表面的方法主要有电解沉积法、化学刻蚀法和机械加工法。科学家们通过电解沉积法在铜片上电解沉积颗粒状铜多孔结构，控制电解液的温度制备出不同颗粒直径的铜多孔层。也有科学家通过化学刻蚀法在蓝宝石基质上进行化学沉积二氧化硅，控制沉积时间获得不同厚度的多孔层结构。还有科学家通过机械加工法利用数控铣床在铜基质上划线切割了宽度350μm，深度400μm的沟槽。上述电解沉积法、机械加工法、化学刻蚀法等方法在基质表面加工微结构，能够在一定程度上提升其散热性能，但其存在一些不足，如电解沉积的化学废液对环境的污染，且制备精度较低；机械加工的表面处理时间长，效率低，且能耗高，并对加工材料和加工尺寸具有局限性；化学刻蚀的微结构可控性不够强。本专利技术中采用激光加工的方法制备微结构，精度高、灵活性好、成本低、散热效率高
技术实现思路
1、本专利技术技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种增强散热的表面微结构及其制备方法，通过激光作用于铝材表面制备出沟槽结构，增大铝材表面积，此结构增大了传统铝散热片的有效散热面积，增强了对流换热能力，提升了散热效率。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：一种增强散热的表面微结构，包括表面沟槽结构，沟槽结构为横向沟槽结构与纵向沟槽结构，横纵沟槽均匀分布在铝材表面，所述沟槽之间等间距排列设置，所述沟槽结构深度为50μm，所述沟槽结构彼此之间的中心轴间距为20μm-100μm，表面沟槽结构的金属基底为铝材。
3、一种增强散热的表面微结构的制备方法，具体包括以下步骤：
4、步骤一：利用激光控制软件设计沟槽结构图形。
5、步骤二：将加热源表面铝材置于激光加工平台，在激光控制软件中进行预览，激光头发出红色方框映射在铝材表面，调整好激光加工范围后关闭红光并固定加热源表面铝材。
6、步骤三：调整激光头升降装置进行对焦。
7、步骤四：使用激光器发射激光，使激光经过振镜扫描系统、聚焦系统，最后作用在铝材表面并对其预设的路径进行加工，从而制备出横纵沟槽结构。
8、步骤五：得到铝材表面沟槽结构，沟槽结构均匀分布在铝材表面，所述沟槽结构之间等间距排列，沟槽结构深度为50μm，沟槽结构彼此之间的中心轴间距为20μm-100μm。
9、进一步地，所述步骤四中激光器功率为20w，频率为20khz，扫描速度为100mm/s，扫描次数为1次。
10、本专利技术的有益效果是：利用了激光的精度高、灵活性好、成本低、可控性强、效率高等优势，在铝材表面制备了规则沟槽结构，增大了铝材表面的表面积，增强了对流换热能力，工艺简单、方便实用且无污染。将此结构应用于传统铝散热片上，可以很好地提升散热效率，解决高热流密度电子器件散热问题，使电子器件使用性能优异，延长电子器件的使用寿命。
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1.一种增强散热的表面微结构，其特征在于，包括表面沟槽结构，沟槽结构为横向沟槽结构与纵向沟槽结构，横纵沟槽结构均匀分布在铝材表面，所述沟槽结构之间等间距排列，沟槽结构深度为50μm，沟槽结构彼此之间的中心轴间距为20μm-100μm。
2.根据权利要求1所述的一种增强散热的表面微结构，其特征在于，所述表面沟槽结构金属基底为铝材。
3.一种增强散热的表面微结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种增强散热的表面微结构的制备方法，其特征在于，激光器功率为20W，频率为20KHz。
5.根据权利要求3所述的一种增强散热的表面微结构的制备方法，其特征在于，激光器扫描速度为100mm/s，扫描次数为1次。
【技术特征摘要】
1.一种增强散热的表面微结构，其特征在于，包括表面沟槽结构，沟槽结构为横向沟槽结构与纵向沟槽结构，横纵沟槽结构均匀分布在铝材表面，所述沟槽结构之间等间距排列，沟槽结构深度为50μm，沟槽结构彼此之间的中心轴间距为20μm-100μm。
2.根据权利要求1所述的一种增强散热的表面微结构，其特征在于，所述表面沟槽结构金属基底为铝材...
【专利技术属性】
技术研发人员：王作斌，陈茂生，程灿，姜晓琳，董莉彤，李理，陈玉娟，宋正勋，许红梅，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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