一种增加固体表面散热效率的新型散热片的制作方法

本实用新型属于电子元器件散热技术领域，具体涉及一种增加固体表面散热效率的新型散热片。

背景技术：

在数据信息爆炸发展的今天，大型服务器数据中心的设立越来越多，数据中心具有强大的运算能力，服务器的发热量也非常巨大，一般采用风扇制冷的方式进行冷却，噪音大，能源利用率低下，场所一般要求在良好风力能源或水利能源的地区，门槛较高，运营成本高，市场调查数据显示，一个中型数据中心的一天的耗电量是一个百万级人口县市的年耗电量的3倍。

近些年来，一些走在科技前沿的公司，采用更加环保、低耗的液冷的方式对服务器进行冷却，通过定制特殊液体，将服务器浸泡在液体中，通过控制液体的温度，来控制服务器的温度，控温精确，能耗更低。服务器主板出现故障需要维修时，目前只能通过人工或借助外力将主板拔出，进行维护。

基于上述情况，本实用新型提出了一种增加固体表面散热效率的新型散热片，可有效解决以上问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种增加固体表面散热效率的新型散热片。本实用新型结构简单，球形散热颗粒之间保留着足够的空隙，起到了增大散热面积的效果；且保护层为交联互穿网络高分子聚合物，既提高了表面硬度，又保护球形散热颗粒不被氧化和划伤。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种增加固体表面散热效率的新型散热片，所述散热片包括导热层，和设置于所述导热层顶面的散热层，以及覆盖于所述散热层表面的保护层；所述散热层由多个相切且固定连接的球形散热颗粒构成，所述球形散热颗粒的粒径为10～50μm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述球形散热颗粒的材质为金属。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述球形散热颗粒的材质为铜。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述保护层设置为交联互穿网络结构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述保护层的孔隙为10～50μm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述保护层为高分子聚合物。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型优选粒径为10～50um的铜质球形散热颗粒，颗粒之间牢固的结合在一起，又由于是球体的关系，颗粒之间又保留着足够的空隙，起到了增大散热面积的效果；以一平方厘米的表面积为例，采用本实用新型的散热片，可以使散热面积增大至1000平方厘米甚至以上。

2、由于散热层的组成是铜质球形散热颗粒，极易被氧化或划伤，保护层呈交联互穿网络结构，用于保护和固定颗粒，既提高了表面硬度，又保护颗粒不被氧化，同时有助于散热层内的热量及时排出。

附图说明

图1为本实用新型的断面结构示意图；

图2为本实用新型所述散热层经升温烧结后的部分结构示意图；

图3为本实用新型保护层的部分交联互穿网络结构示意图；

图4为本实用新型保护层覆盖在散热层表面的部分结构示意图。

附图标记：101-导热层；102-散热层；103-保护层。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。

导热层101一般采用纯铜或铝合金等导热性良好的金属基材，根据需求定制成所需的形状，本实用新型以片状为例，但不仅限于片状。

下面结合图1至4对本实用新型的一种增加固体表面散热效率的新型散热片制得的散热片进行详细说明。

如图1至4所示，一种增加固体表面散热效率的新型散热片，所述散热片包括导热层101，和设置于所述导热层101顶面的散热层102，以及覆盖于所述散热层102表面的保护层103；所述散热层102由多个相切且固定连接的球形散热颗粒构成，所述球形散热颗粒的粒径为10～50μm。所述球形散热颗粒的材质为铜。所述保护层的孔隙为10～50μm，并呈交联互穿网络结构。

本实用新型还提供该散热片的制备方法，包括下述步骤：

s1、制备散热层：

s11、选用化学沉积法制作的铜粉，再经过震荡研磨和筛选，得到粒径为10～50um的球形铜粉颗粒；

s12、将质量比为1:(5～8)的球形铜粉颗粒和混合树脂，放入容器中混合，经过充分震荡搅拌后，得到均匀分布的混合铜浆；

s13、将混合铜浆涂布导热层的上表面，静置3～5min，待混合铜浆充分浸润后，放入已预热至70～90℃的真空烘箱内，在20～40min内，温度由70～90℃上升至520～560℃，保持3～5h，随后自然降温至室温；在整个升温、降温过程中，真空度保持在0.2mpa以下。

s2、制备保护层与散热片：

s21、称取20g蚕胶，溶解于0.4～0.8g/l无水碳酸钠溶液中，在恒温炉中加热至沸腾，保持20～40min，再用去离子水洗涤2～4次，烘干后得丝胶，备用；

s22、称取100g聚甲基丙烯酸甲酯放入烧杯中，加入适量乙醇用超声波分散，充分分散后，将前一步制备好的丝胶加入，并充分搅拌溶解得混合料；

s23、将混合料均匀涂布在散热层表面，加热至70～90℃，保持20～40min，至乙醇完全挥发，再升温至110～130℃，聚合物形成保护层附着在散热层表面，即得本发明的散热片。

其中，所述混合树脂包括由以下原料组成：高分子树脂、高沸点溶剂和促进剂，三者质量比为(5～8):(25～30):1；所述高分子树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸丙烯酯中的一种或多种，所述高沸点溶剂为甲基酮、n-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或多种，所述促进剂为邻苯二甲酸二甲酯(dmp)、邻苯二甲酸二乙酯(dep)、邻苯二甲酸二正丁酯(dbp)中的一种或多种。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述散热片包括导热层，和设置于所述导热层顶面的散热层，以及覆盖于所述散热层表面的保护层；所述散热层由多个相切且固定连接的球形散热颗粒构成，所述球形散热颗粒的粒径为10～50μm。

2.根据权利要求1所述的增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述球形散热颗粒的材质为金属。

3.根据权利要求2所述的增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述球形散热颗粒的材质为铜。

4.根据权利要求1所述的增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述保护层设置为交联互穿网络结构。

5.根据权利要求4所述的增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述保护层的孔隙为10～50μm。

6.根据权利要求4或5所述的增加固体表面散热效率的新型散热片，其特征在于：所述保护层为高分子聚合物。

技术总结
本实用新型公开了一种增加固体表面散热效率的新型散热片，所述散热片包括导热层，和设置于所述导热层顶面的散热层，以及覆盖于所述散热层表面的保护层；所述散热层由多个相切且固定连接的球形散热颗粒构成，所述球形散热颗粒的粒径为10～50μm。本实用新型结构简单，球形散热颗粒之间保留着足够的空隙，起到了增大散热面积的效果；且保护层为交联互穿网络高分子聚合物，既提高了表面硬度，又保护球形散热颗粒不被氧化和划伤。

技术研发人员：姚明轩;任鸣
受保护的技术使用者：杭州浸客智能科技有限公司
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2021.01.15