一种碳纳米管增强金刚石微通道散热器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纳米管增强金刚石微通道散热器及其制备方法，涉及高热流密度电子器件散热技术领域，包括表面具有凹槽微通道的金刚石板，凹槽微通道的通道壁表面生长有垂直取向的碳纳米管，通过利用化学气相沉积方法实现高质量自支撑金刚石膜生长；机械研磨控制自支撑金刚石膜厚度及表面质量；采用激光技术加工获得满足尺寸及规格要求的金刚石块以及不同尺寸及形状的金刚石微通道；在金刚石微通道内部生长高取向碳纳米管并进行浸润性调整，提升金刚石微通道表面与传热工质热交换性能。本发明专利技术实现了金刚石微槽道更大的散热面积与更高的传热效率，可以应用于电子芯片、光伏电池、卫星等需要高热排散效率的微电子设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高热流密度电子器件散热，特别是指一种碳纳米管增强金刚石微通道散热器及其制备方法。

技术介绍

1、随着电子器件集成技术的不断发展，单位面积上的电子芯片的热功耗越来越高，芯片发热导致器件失效已经成为制约电子器件发展的主要瓶颈。有研究表明，当器件温度达到70-80℃时，温度每上升1℃，其可靠性就会下降百分之五，导致设备温度上升速度越来越快，不利于设备的长期稳定运行。采用基于流体换热的微通道技术，能够最大限度提高传热效率，实现更高的热通量与温度稳定性，满足微电子器件的小型化与高导热需求。

2、目前常用的微通道材料多为半导体材料si和金属材料cu。铜(cu)微通道具有较高的热导率(389w/m·k)，但其要求的加工方法存在剪切应力，不能满足较薄通道壁的与良好深宽比的加工要求；而硅(si)的热导率随温度变化上下浮动较大，对于高热流密度的有效耗散能力不足，排热效果不理想，且硅微通道的加工要求较高，焊接工艺也较为复杂。而金刚石是目前自然界中已知的热导率最高的材料，具有高的硬度与良好的物理化学性能，被认为是用作微通道散热器的理想材料。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纳米管增强金刚石微通道散热器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，凹槽微通道的形状选自矩形、V形、弧形中的至少一种。

3.权利要求1-2任一项所述散热器的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特在于，还具有步骤S7、采用等离子体改性、化学改性、紫外光照改性中的至少一种方法，对碳纳米管增强金刚石微通道散热器进行表面改性。

5.根据权利要求3所述的方法，其特在于，衬底选自Ti、W、Mo、Si、石墨中的单一材质，或者其复合结构。

6.根据权利要求3所述的方法，其特在于，增加...

【技术特征摘要】

1.一种碳纳米管增强金刚石微通道散热器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，凹槽微通道的形状选自矩形、v形、弧形中的至少一种。

3.权利要求1-2任一项所述散热器的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特在于，还具有步骤s7、采用等离子体改性、化学改性、紫外光照改性中的至少一种方法，对碳纳米管增强金刚石微通道散热器进行表面改性。

5.根据权利要求3所述的方法，其特在于，衬底选自ti、w、mo、si、石墨中的单一材质，或者其复合结构。

6.根据权利要求3所述的方法，其特在于，增加碳原子基团浓度的具体步骤为：每隔50-100小时在前次碳源气体流量的基础上增加20-50sccm，实现二次形核，每次二次形核时间30min。

7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏俊俊，韦欣怡，冯旭瑞，张建军，刘金龙，陈良贤，李成明，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：