安徽纳米碳球散热基板高性能计算机

一种碳纳米管散热结构与电子器件的集成方法，属于微电子工艺技术领域。本发明提供了一种简单、高效的碳纳米管散热结构与电子器件的集成方法。该方法利用碳纳米管阵列作为散热结构，通过在碳纳米管阵列自由端沉积金属浸润层以及制作焊锡层，再将碳纳米管从生长基板上剥离，形成散热结构体；然后将散热结构体的焊锡层与电子器件上的金属浸润层进行接触加热焊接，实现碳纳米管散热结构与电子器件的集成。本发明能够使一个性能良好的碳纳米管散热结构体直接集成于电子器件上，克服了其他碳纳米管散热结构集成方法中工艺复杂，效率低下的技术问题。与碳纳米管相比，铝基板的力学性能可能稍逊一筹。安徽纳米碳球散热基板高性能计算机

碳纳米管取向和排列由于长径比大，碳纳米管在纵向上具有较高的导热性，而垂直方向上的相对导热系数要低得多，表现出传热性能的各项异性。由于其具有高导热性，制备的复合材料只需要添加少量碳纳米管即表现出所需的导热性。通过构造CNT阵列，CNTs可以在基体中定向排列，以制造具有各向异性的导热复合材料。使用化学气相沉积（CVD）方法制备定向CNT阵列;CNT复合薄膜采用原位注射成型的方法制造，可以保证CNT阵列在基体内的定向排列，同时使突出的尖头保持在基体表面外。研究显示分散的CNT对聚合物的导热性没有明显影响，而定向CNT可以明显增强聚合物的导热性。利用电场或磁场等外力也可以构造定向CNT阵列。福建纳米复合石墨烯散热基板半导体钻模当碳纳米管和铝基体在相同应力下，碳纳米管的应变明显小于铝基体。

碳纳米管（CNTs）是散热涂料较理想的功能填料。通过理论计算和实际测量表明，单壁碳纳米管的室温导热系数高达6600W/m.K，多壁碳纳米管的室温导热系数达3000W/m.K，CNTs是目前世界上已知的较好的导热材料之一 。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。CNTs是一维纳米材料，比表面积大，被誉为世界上较黑的物质，这种物质对光线的折射率只有0.045%，吸收率可以达到99.5%以上，辐射系数接近1。碳纳米管散热涂料以涂层薄、热阻小为特征，可以激发金属散热器表面的共振效应，有效提高远红外发射效率，加快热量从散热器表面的快速散发。适用于铜箔散热、铝基板散热、LED灯基座散热、电器外壳散热等多种工作环境。

液冷散热液冷性能好于风冷，因为液体比热容远大于空气。常规液冷热流密度达24W/cm2，微通道液冷热流密度可超过790W/cm2。液冷包括浸没冷却和液冷板。浸没冷却是将设备浸入导热性强、导电性弱的冷却剂中，已用于数据中心、基站冷却。浸没冷却运行参数对冷却效果影响很大，系统循环速度更快、供液温度更低都有利于冷却。液冷板对封装要求更低，可直接接触元器件，应用场景更多。优化通道结构能强化换热。Jiang发现V型肋通道传热性能是光滑通道的2.1倍，因为侧壁边界层被破坏形成二次流，使主流直接与壁面换热。肋片虽能优化传热，但带来更大的流动阻力，为此Chen采用拓扑对矩形通道冷板(RCP)和蛇形通道冷板(SCP)优化得到TCP-RCP和TCP-SCP，如图2所示，优化模型减小流动阻力同时强化散热，TCP最高温度分别降低0.27%和1.08%，温差分别降低19.50%和41.88%。在电子领域，碳纳米板可以用作电池的电极材料和高效的电子储存器。

二）热阻热阻是指热量在热流路径上遇到的阻力，用于衡量散热基板对热量传递的阻碍程度，单位为开尔文每瓦特（K/W）。热阻越小，表明热量在基板内传递以及从基板传递到外部散热装置的过程中所受到的阻碍越小，散热效果就越好。散热基板的热阻与自身的材质、厚度、结构以及与电子元件和外部散热装置的接触情况等因素都有关系，优化这些因素可以有效降低热阻，提升散热性能。散热基板的热阻与自身的材质、厚度、结构以及与电子元件和外部散热装置的接触情况等因素都有关系，优化这些因素可以有效降低热阻，提升散热性能。相较于传统散热材料，纳米碳管的导热性能更加优异，能够更快地传导热量，从而降低电脑等设备的温度。安徽纳米碳球散热基板高性能计算机

碳纳米基板是由碳纳米材料构成的基板，具有强度高、轻质化、导电性和导热性强等优点。安徽纳米碳球散热基板高性能计算机

通过微纳加工技术对散热基板的结构进行精细优化，如在基板内部构建微纳尺度的热传导通道、热管结构等，增加热量传递的路径和效率，进一步降低热阻。同时，利用微纳结构来调控材料的热学性能，实现对散热的精细控制，使散热基板能够更好地适应不同电子元件的散热需求，提高电子设备的整体散热效能。（三）多功能一体化集成散热基板有望朝着多功能一体化的方向发展，不仅具备散热功能，还能集成温度监测、自动调节散热策略、电磁屏蔽等多种功能。例如，在基板内嵌入微型温度传感器和智能控制芯片，根据实时温度自动调整散热方式和强度，或者通过添加特殊的电磁屏蔽材料，在散热的同时防止电磁干扰，提高电子设备的稳定性和安全性，减少外部因素对电子设备性能的影响。安徽纳米碳球散热基板高性能计算机