[发明专利]一种新型碳组内布式热导体

说明书

本发明公开了一种新型碳组内布式热导体，属于新型碳材料导热技术领域，通过在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管,多个碳导热管嵌设于粘合导热层内，有效提高了热界面的高热传导率，同时，在碳导热管内部设置散热体，散热体由上下分布的中空制冷棒与蓄水棒组成，中空制冷棒的底端插设于蓄水棒内部，蓄水棒内填充有冷却液,冷却液起到冷却降温作用，当达到一定高温后，中空制冷棒在导热气囊膨胀作用下向下运动，中空制冷棒的下端部与蓄水棒内部的冷却液接触，中空制冷棒内部的硝酸钾粉末溶于冷却液内，中空制冷棒内温度骤降并局部结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。

技术领域

本发明涉及新型碳材料导热技术领域，更具体地说，涉及一种新型碳组内布式热导体。

背景技术

随着电子器件特征尺寸进入纳米级，器件的集成度不断的增加，从而导致芯片的高功耗和高温度问题。高功耗和高温度严重影响着电路性能、可靠性和芯片封装，因此散热成为芯片的性能能否优良的最大绊脚石。

目前用于电子器件散热和导热的实现是通过散热片的直接接触实现散热。为了解决电子器件导热散热问题，工业界在电子元件表面安装散热器来进行散热，散热器与电子器件之间采用硅脂进行填充，使散热片与电子器件之间的贴合更加紧密。然而针对大型高功好耗的电子器件来说，这种传统的散热方式利用普通硅脂以及散热片所形成的热界面材料，已不能满足解决电子器件高温度问题。

目前，由于碳纳米管具有特殊结构，电学和热学等性质相比于铜，具有更高的热传导率和较小的热接触电阻，因此碳纳米管更适合作热界面材料的组成材料，越来越多运用于传导散热问题上。

为此，我们提出一种新型碳组内布式热导体来有效提高热界面材料的导热性能。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型碳组内布式热导体，通过在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管,多个碳导热管组合式嵌设于粘合导热层内，有效提高了热界面的高热传导率，同时，在碳导热管内部设置散热体，散热体由上下分布的中空制冷棒与蓄水棒组成，中空制冷棒的底端插设于蓄水棒内部，蓄水棒内填充有冷却液,冷却液起到冷却降温作用，当达到一定高温后，中空制冷棒在导热气囊膨胀作用下向下运动，中空制冷棒的下端部与蓄水棒内部的冷却液接触，中空制冷棒内部的硝酸钾粉末溶于冷却液内，中空制冷棒内温度骤降并局部结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种新型碳组内布式热导体，包括内基质层和外基质层，所述内基质层与外基质层之间形成导热腔，所述导热腔内阵列分布有多个碳导热管，多个所述碳导热管的上下端分别嵌设于内基质层、外基质层的相对侧壁上，所述导热腔内还填充有充溢于多个碳导热管之间的粘合导热层，所述内基质层远离外基质层的一端面贴附有硅脂贴合层，多个所述碳导热管的内部均设置散热体，所述碳纤维片的上下端均嵌设有衔接片，所述散热体的底端固定连接于位于碳纤维片底部的衔接片上，所述散热体包括固定连接于衔接片上的多个蓄水棒，多个所述蓄水棒的内部均贯穿插设有中空制冷棒，所述中空制冷棒的内部填充有硝酸钾粉末，多个所述中空制冷棒的顶端连接有活动片，所述活动片滑动衔接与碳导热管内，所述活动片的顶端通过导热气囊连接于位于碳纤维片顶部的衔接片上，所述活动片的底端通过压缩弹簧固定连接于位于下侧的衔接片上，所述蓄水棒的内部填充有冷却液，所述碳导热管的外端设有连通多个蓄水棒内部的进液管，多个所述进液管与外接进水源相连通。

进一步的，所述内基质层与外基质层均由导热陶瓷以及导热树脂混合配置而成，所述内基质层与外基质层的相对侧壁上均开设有碳导热管相匹配的嵌设孔。

进一步的，所述碳导热管包括环形阵列分布的碳纳米管，多个所述碳纳米管构成中空导热体，所述中空导热体的内外端均包覆有石墨颗粒层。