一种热沉器件及其制备方法和设置有热沉器件的电子器件技术

本发明专利技术涉及芯片冷却领域，具体是一种热沉器件及其制备方法和设置有热沉器件的电子器件。本发明专利技术提供的热沉器件具有高的散热性能，能够主动散热，制备工艺简单。本发明专利技术通过特定的石墨烯底层和石墨烯微通道层的厚度和石墨烯微通道层的微通道宽度的限定，实现了微通道内冷却工质换热效率及压降的平衡，石墨烯微通道内的冷却工质能够以高的换热效率进行换热而不对热沉材料本身造成损坏。实验表明，本发明专利技术提供的石墨烯微通道热沉器件，以长宽厚为40 mm×40 mm×2 mm和功率为8.2 W的模拟芯片为电子器件，稳定运行状态下，测试模拟芯片表面温降为42℃，表明其具有非常高的散热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片冷却领域，具体是一种热沉器件及其制备方法和设置有热沉器件的电子器件。

技术介绍

1、随着电子信息技术的快速发展，尤其是高性能芯片功率密度的迅速攀升使得芯片散热的问题越来越突出，而微型化和集成化的发展趋势对芯片散热提出了更高的要求。传统方式下在封装电子器件外置热沉作为散热器，依靠于器件与环境自然对流等被动式冷却已经难以满足高密度散热需求。主动式冷却通过消耗额外能量来获得低于环境温度的冷源，可以将电子器件温度降低至环境温度以下。其中，微通道热沉是通过在芯片基板上刻蚀或粘附许多尺寸在1 mm以下的微通道，利用流动的冷却工质快速带走热量的技术，因其小体积、高比表面积、强换热能力和易集成等特点获得了广泛关注。

2、传统的微通道热沉采用金属铜（～400 w m-1 k-1）、铝（～237 w m-1 k-1）或硅（～148 w m-1 k-1）等材料进行微加工制备得到，受制于相对较低的热导率，使得热沉器件的散热效能不够理想。此外，上述材料的化学反应活性也严重限制了器件寿命，比如铜材质微通道的水腐蚀问题严重。而石墨烯是由sp2杂化碳原子以六本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热沉器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯底层的厚度为100~500 μm；

3.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯底层和所述石墨烯微通道层均由石墨烯膜形成，所述石墨烯膜的密度为1.80~2.25 g·cm-3，所述石墨烯膜的热导率为1000~2000 W·m-1·K-1。

4.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯微通道层的微通道结构包括单直通道、双直通道、三直通道、波浪形微通道、蛇形微通道、螺旋形微通道、多孔微通道或者仿生微通道。

5.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种热沉器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯底层的厚度为100~500 μm；

3.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯底层和所述石墨烯微通道层均由石墨烯膜形成，所述石墨烯膜的密度为1.80~2.25 g·cm-3，所述石墨烯膜的热导率为1000~2000 w·m-1·k-1。

4.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石墨烯微通道层的微通道结构包括单直通道、双直通道、三直通道、波浪形微通道、蛇形微通道、螺旋形微通道、多孔微通道或者仿生微通道。

5.根据权利要求1所述的热沉器件，其特征在于，所述石...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彦武，叶传仁，潘帅成，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：