一种石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，属于大功率器件散热技术领域。所述扩热板包括石墨烯板、铝合金盖板、槽形铝合金底板和Sn基软钎料层。其中，石墨烯板与铝合金盖板及石墨烯板与槽形铝合金底板之间的连接用Sn基软钎料通过钎焊方式焊接在一起。一方面，本发明专利技术将高导热石墨烯板封装在铝合金结构中间，避免了石墨烯板表面易掉粉造成器件短路的缺点。另一方面，在石墨烯板和铝合金表面制备的镀膜可改善钎料在其表面的润湿性，实现石墨烯和铝合金的焊接。本发明专利技术能够将大功率器件的热量及时导出，具有较好的散热效果，保证设备的安全运行和工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异质材料焊接，具体涉及一种石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺。

技术介绍

1、功率电子器件、航空航天
中，大功率器件的使用性能和寿命与其工作温度息息相关。伴随着大功率器件向高度集成化和轻量化发展，器件内部的功率密度大幅度提升，这将使产生的热量增多。若热量积聚过多且无法及时排散出去，会导致温升过高从而影响设备的安全运行。

2、大功率器件的主要散热措施为通过导热元件将发热器件的热量导至设备的冷端，目前所使用的导热元件为单一的金属扩热板或石墨扩热板，这已不能满足大功率器件的散热需求。因此寻求质量轻且导热好的材料来制备复合扩热板具有重要意义。

3、金属散热材料主要有铜和铝，但铜的密度较大，限制了其在散热
的应用。相较之下，铝的密度小，更符合大功率器件轻量化的目标，但随着器件集成化发展，其散热效果差强人意。一些新型的碳材料，如石墨烯，其热传导主要由声子贡献，得益于其碳原子之间强共价键结合和独特的二维结构，热导率最高可达5300w·m-1·k-1，同时，密度较低，柔韧性好，在热传导和散热方面具有明显的优势。然而，石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，扩热板由石墨烯板(1)、铝合金盖板(2)、槽形铝合金底板(3)和Sn基软钎料(4)组成，具体制备包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1所述的磁控溅射包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1-1中所述的超声波清洗和吹干处理是将靶材依次浸入丙酮、酒精、去离子水中超声清洗15min～20min，最后吹干。

4.根据权利要求2所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1-1...

【技术特征摘要】

1.一种石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，扩热板由石墨烯板(1)、铝合金盖板(2)、槽形铝合金底板(3)和sn基软钎料(4)组成，具体制备包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1所述的磁控溅射包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1-1中所述的超声波清洗和吹干处理是将靶材依次浸入丙酮、酒精、去离子水中超声清洗15min～20min，最后吹干。

4.根据权利要求2所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤1-1中所述的真空条件是真空度为1.5×10-3pa～5×10-4pa。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合扩热板的钎焊制备工艺，其特征在于，步骤2所述的化学镀是将铝合金放入铝清洗液中浸泡1min～3min，用去离子水冲洗放入铝沉锌液中浸泡30s～60s，用去...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树海，刘雅佳，王冬，杨健，叶政，黄继华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：