[发明专利]基于碳纳米管阵列和低温共烧陶瓷的散热装置及制备方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管阵列和低温共烧陶瓷的散热装置，其特征在于，包括内嵌微流道的低温共烧陶瓷基板，在该低温共烧陶瓷基板表面制备有碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列与树脂固化在一起，与低温共烧陶瓷基板电路相连的发热器件固定在上述碳纳米管阵列上。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述树脂选自环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氨酯、尼龙或其混合物。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述发热器件与碳纳米管阵列通过导热胶固定。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述导热胶材料包括：硅胶、聚乙烯醇胶、环氧树脂、杂环聚合物、有机硅树脂、丙烯酸酯胶、导电银胶、含有金属Ag、Cu、Al、Fe、Ni、Au、Pt、Pd及其合金粒子的硅脂或上述材料的混合物。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述内嵌微流道是由单层、双层或多层低温共烧陶瓷组成的二维平面或三维立体微流道，微流道形状包括多排直槽型、蜿蜒型或分形结构，微流道截面为任意多边形或圆形，在内嵌微流道内填充水、甲醇、乙醇、乙二醇、硅油、金属液体、铝合金切削液或其混合物。

6.一种制备如权利要求1所述散热装置的方法，其步骤包括：

1)设计发热器件的互连引出线结构、无源器件和微流道结构；

2)根据上述结构的设计，在多层生瓷片上制作出过孔和空腔；

3)印刷金属良导体作为互连引出线结构填料，在过孔和空腔中填充牺牲层材料；将上述多层生瓷片精确叠层对位，烧结成内嵌微流道的低温共烧陶瓷基板；

4)在上述低温共烧陶瓷基板表面制备碳纳米管阵列，注入树脂固化，再进行抛光和减薄；

5)在发热器件表面涂敷一层导热胶，将发热器件与碳纳米管阵列压紧固定；

6)实现发热器件与低温共烧陶瓷基板上的电路相连。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述牺牲层材料选自石蜡、松香、聚二甲基矽酮、聚对二甲苯、明胶或其混合物。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤3)中，烧结具体工艺为，在普通马福炉中400-500℃温度下进行排胶3-5小时，放入真空设备内升温至800-900℃，保温5-20分钟。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3)中，对生瓷片先进行分层预压，再采用定位孔或图像识别定位的方法，使预压后的多层生瓷片精确叠层对位。