一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置及其制備方法，具體涉及一 種基于氧化石墨烯的散熱涂層及其制備方法，主要適用于激光顯示中高發(fā)熱量電子元器件 散熱領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，微電子學(xué)領(lǐng)域電子產(chǎn)品的集成度越來越高，功耗也 越來越大，電子元器件的耗散功率也隨之倍增，而過高的溫度會(huì)對(duì)電子元器件產(chǎn)生巨大的 影響，極大的制約了電子元器件的性能和使用壽命，成為亟待解決的問題。
[0003] 目前，為了解決各種高發(fā)熱量電子元器件的散熱需求，大多在電子元器件表面貼 裝高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬散熱片，例如銅和鋁，將電子元器件內(nèi)部的熱量均勻散發(fā)出去。但是， 隨著使用時(shí)間的增加，金屬散熱片被空氣氧化，以及表面灰塵的大量聚集，導(dǎo)致散熱效果下 降，越來越難以滿足現(xiàn)有產(chǎn)品對(duì)散熱的需求。因此，研究如何增加金屬散熱片表面的平整 度，降低金屬散熱片的表面能級(jí)，減少灰塵在金屬散熱片表面聚集的可能，提升金屬散熱片 的散熱效率，并隔絕空氣中的水氧對(duì)金屬散熱片的侵蝕，使其適應(yīng)性更廣，成為了解決激光 顯示、大功率激光器、服務(wù)器中央處理器、高性能圖形處理器等高發(fā)熱量電子元器件散熱的 關(guān)鍵技術(shù)，也是目前此領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于高發(fā)熱量電子元器的散熱裝置其制 備方法，解決的問題是增加金屬散熱片表面的平整度，降低金屬散熱片的表面能級(jí)，減少灰 塵在金屬散熱片表面聚集的可能，提升金屬散熱片的散熱效率，并隔絕空氣中的水氧對(duì)金 屬散熱片的侵蝕。
[0006] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置，該散熱裝置包括金屬基底和涂在金屬基底 上的散熱涂層，e所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯5%~15%、丙三醇 5%~45%、含氟添加劑0.5%~1.5%、對(duì)苯二酚4~7%、四氫呋喃19%~41%、蟲膠20%~60%。
[0007] 作為優(yōu)選，所述金屬基底上為金、銀、銅、鋁的一種或多種，或銀銅合金、銅鋁合金、 鎂銀合金的一種或多種。
[0008] 作為優(yōu)選，所述散熱涂層厚度為5-50 μπι 作為優(yōu)選，所述含氟添加劑為四氟乙烯-全氟烷基錫基醚共聚物、四氟乙烯-全氟丙烯 共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚三氟氯乙烯、三氟氯乙烯-乙烯共 聚物、CM-I樹脂、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏 氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟亞硝基甲烷彈性體、全氟醚共聚物、四 氟乙烯-丙烯共聚物、全氟聚酰亞胺、六氟丙烯氧化物齊聚物、四氟乙烯齊聚物或三氟氯乙 烯齊聚物中的一種或多種。
[0009] 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，制備過程包括以下步驟： 步驟1:利用洗滌劑、丙酮溶液、去離子水和異丙醇溶液對(duì)金屬基底進(jìn)行徹底的清洗，清 洗后干燥； 步驟2:在金屬基底的表面制備散熱涂層； 步驟3:對(duì)制備的散熱涂層進(jìn)行熱固化處理。
[0010]作為優(yōu)選，散熱涂層是通過等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積、熱氧化、旋涂、真空蒸 鍍、輥涂、滴膜、壓印、印刷或噴涂中的一種方法制備。
[0011] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為： (1)由于石墨烯材料具有重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)大、導(dǎo)熱均勻、可塑性高的特點(diǎn)，使散熱涂層 具有重量輕、導(dǎo)熱效果好、導(dǎo)熱均勻的效果。
[0012] (2)蟲膠作為新型生物材料，具有良好的粘著性和熱塑性，又具有抗水氧侵蝕、穩(wěn) 定性好、平整度高、成本低、無毒的特點(diǎn)，使散熱涂層具有可塑性高、抗水氧侵蝕、穩(wěn)定性好、 平整度高的特點(diǎn)，同時(shí)，由于蟲膠為散熱涂層的最主要的原料之一，減少了散熱涂層的成 本。
[0013] (3)含氟添加劑具有改善薄膜表面張力的作用，能夠有效降低散熱涂層表面能級(jí)， 大大改善了灰塵顆粒在金屬基底表面的累積情況，增加了裝置的散熱效果和壽命。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標(biāo)號(hào)分別為：1、散熱涂層;2、金屬基底。
[0015]【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括金屬基底2和涂在金屬基底上的散熱涂層1。
[00Π ] 實(shí)施例1 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離 子水和異丙醇溶液對(duì)銅基底進(jìn)行徹底的清洗，清洗后干燥;在銅基底的表面采用旋涂法制 備散熱涂層，膜厚為5 μπι，所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯5%、丙 三醇10%、含氟添加劑0.7%、對(duì)苯二酚7%、四氫呋喃21%、蟲膠56.3%;對(duì)制備的散熱涂層進(jìn) 行熱固化處理，處理時(shí)間30 s; 實(shí)施例2 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離 子水和異丙醇溶液對(duì)鋁基底進(jìn)行徹底的清洗，清洗后干燥;在基底的表面采用噴涂法制備 散熱涂層，膜厚為20 μπι，所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯7%、丙三 醇5%、含氟添加劑1.5%、對(duì)苯二酚5%、四氫呋喃22.5%、蟲膠59%;對(duì)制備的散熱涂層進(jìn)行熱 固化處理，處理時(shí)間30 s; 實(shí)施例3 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離 子水和異丙醇溶液對(duì)銅鋁合金基底進(jìn)行徹底的清洗，清洗后干燥;在基底的表面采用滾涂 法制備散熱涂層，膜厚為50 μπι，所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯 15%、丙三醇20%、含氟添加劑0.5%、對(duì)苯二酚6.5%、四氫呋喃23%、蟲膠35%;對(duì)制備的散熱 涂層進(jìn)行熱固化處理，處理時(shí)間30 s; 實(shí)施例4 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離 子水和異丙醇溶液對(duì)銀銅合金基底進(jìn)行徹底的清洗，清洗后干燥;在基底的表面采用噴涂 法制備散熱涂層，膜厚為35 μπι，所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯 6%、丙三醇45%、含氟添加劑1%、對(duì)苯二酚4%、四氫呋喃21%、蟲膠23%;對(duì)制備的散熱涂層進(jìn) 行熱固化處理，處理時(shí)間30 s; 實(shí)施例5 一種用于高發(fā)熱量電子元器件的散熱裝置的制備方法，先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離 子水和異丙醇溶液對(duì)鎂銀合金基底進(jìn)行徹底的清洗，清洗后干燥;在基底的表面采用噴涂 法制備散熱涂層，膜厚為45 μπι，所述散熱涂層由以下重量百分比的原料組成:氧化石墨烯 10%、丙三醇23%、含氟添加劑1%、對(duì)苯二酚5%、四氫呋喃