CN101953240B - 形成散热件的方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及用于将热解石墨TPG元件(100)至少结合到第一金属材料(200)上用以形成散热件的方法。该散热件在X-Y平面内具有改善的热传导性。

Description

形成散热件的方法

技术领域

本公开内容主要涉及将热解石墨(TPG)结合到金属材料上作为用于各种用途的散热件的方法，并且更具体地涉及将TPG元件结合到至少一种金属材料上而形成用作散热件的金属热传导结构。

背景技术

现代的嵌入式计算机系统在容积有限的环境中包含热功率很高的用电构件。容积通常不会随着构件的功率耗散增大而变化，从而就对构件温度管理提出了重大的挑战。在过去，已经使用了多种直接冷却技术来管理升高的温度，这些技术例如有包括高热传导性材料(如铝和/或铜)的主动散热件或被动散热件。然而，只有相对较大量的表面区域存在于空气流中，这些材料才是足够的，从而需要占据大量总体可用容积的物理上较大的散热件结构。当散热件的物理尺寸增大时，材料快速传递热量到散热件末端从而使热量暴露在空气流中的能力就下降。

已经发现的是，热解石墨(TPG)相比于常规金属材料，具有在单个(X-Y)平面中提供较好热传导的能力。此外，已经发现TPG相比于铜，具有改善的总体传导性。最近，已经开发出一种使用扩散结合工艺将TPG材料嵌入铝结构中的方法。扩散结合工艺尽管会导致在TPG材料与铝结构之间的适当热接触，但具有的局限在于需要专用设备在耗时过程中形成TPG嵌入式结构，从而导致产品很昂贵。

因此，所需的是一种产生使TPG结合到一种或多种金属材料(如，铝结构)上的成本效益合算的产品的方法，用以形成金属热传导结构(即，散热件)来提供在X-Y平面内的有效热传导性。此外，所需的是这样一种方法，其易于使用各种类型的设备而在各种设施中可再现和实施。

发明内容

一个方面，提供了一种用于将热解石墨(TPG)结合到第一金属材料和第二金属材料上用以形成散热件的方法。该方法包括形成穿过TPG元件的至少一个开孔；在第一金属材料中形成至少一个通孔件(via)，其中，该通孔件构造成与穿过TPG元件的开孔互补；提供由第二金属材料制成的热间隔件，其中，该热间隔件构造成与热源元件互补；将金属基涂层施加到TPG元件的外表面上；以及将第一金属材料中的通孔件和第二金属材料的热间隔件结合到TPG元件的有涂层的表面上。通孔件、热间隔件和开孔相结合而形成散热件，该散热件构造成用以容许热量从热源元件经由热间隔件传导至穿过TPG元件中的开孔的通孔件。

另一方面，提供了一种用于将热解石墨(TPG)结合到第一金属材料和第二金属材料上用以形成散热件的方法。该方法包括形成穿过TPG元件的至少一个开孔；在第一金属材料中形成至少一个通孔件，其中，该通孔件构造成与穿过TPG元件的开孔互补；提供由第二金属材料制成的热间隔件，其中，该热间隔件构造成与热源元件互补；以及使用电镀工艺将第一金属材料中的通孔件和第二金属材料的热间隔件结合到TPG元件上。通孔件、热间隔件和开孔相结合而形成散热件，该散热件构造成用以容许热量从热源元件经由热间隔件传导至通孔件，且穿过TPG元件中的开孔。

另一方面，提供了一种用于将热解石墨(TPG)结合到第一金属材料上用以形成散热件的方法。该方法包括形成穿过TPG元件的至少一个开孔；将金属基涂层施加到TPG元件的外表面上；将至少一个焊接球沉积在第一金属材料的外表面上，其中，该焊接球构造成用以填充穿过TPG元件的开孔；将第一金属材料压制到TPG元件上，使得焊接球填充开孔；以及加热第一金属材料以将第一金属材料(低温)焊接到TPG元件上。

附图说明

图1绘出了根据本公开内容的方法而结合的TPG元件、第一金属材料和第二金属材料。

图2绘出了在根据本公开内容的方法中使用的施加到由第二金属材料制成的热间隔件上的热界面材料。

图3绘出了使用根据本公开内容的一个实施例的方法而形成的散热件。

图4绘出了散热件中的热传导性的X平面、Y平面和Z平面。

图5绘出了在根据本公开内容的方法中使用的金属翼片(fin)组件。

图6绘出了使用根据本公开内容的第二实施例的方法而形成的散热件。

具体实施方式

本公开内容涉及将热解石墨(TPG)结合到至少一种金属材料上用于形成散热件。如文中所用，″TPG″是指石墨沿一个方向对准而有最佳热传递的任何石墨基材料。这些材料通常称作″对准石墨″、″TPG″和/或″高定向热解石墨(HOPG)″。TPG元件提供在金属热传导结构(即，散热件)的X-Y平面中的改善的热传导性。更具体而言，已经发现，通过使用如在本公开内容中所提供的将TPG元件结合到至少一种金属材料上的方法，相比于常规热解决方案，由使用用电系统如计算机系统所产生的温度可降低大约12℃或更多。这种改善的温度释放容许在相同容积环境中几乎加倍的用电系统功率容量。此外，功率增大可导致对不能由其它方式如此支持的系统得到支持，或可容许现有系统在具有较高周围温度的环境中使用。

如上文所述，散热件是通过将TPG元件结合到至少一种材料上而形成的。在一个实施例中，如图1至图3中所示，TPG元件结合到第一金属材料和第二金属材料上而在散热件中使用。在该实施例中，至少一个开孔10形成为穿过TPG元件100。至少一个通孔件12形成在第一金属材料200中。形成在第一金属材料200中的通孔件12和由第二金属材料制成的热间隔件300结合到TPG元件100的有涂层的表面上。

TPG元件100可使用本领域中公知的用于制造TPG元件的任何方法和/或设备来获得。TPG元件100还可通过商业方式从供应商(例如位于康涅狄格州威尔顿镇(Wilton，Connecticut)的MomentivePerformance Material处获得。

在一个实施例中，如图1中所示，TPG元件100构造为平坦的TPG元件。在特定的实施例中，TPG元件100为具有大致矩形形状的平坦片材。此外，尽管在一个实施例中TPG元件100具有大约0.06英寸的厚度，但TPG元件100的尺寸是可变的。

至少一个开孔10形成为穿过TPG元件100。开孔10可使用本领域中公知的任何方法来形成。在特定实施例中，如图1中所示，多个开孔10形成为穿过TPG元件100。开孔10的尺寸、开孔10的数目和/或形成为穿过TPG元件100的开孔10之间的间距将取决于所期望的最终产品。在一个实施例中，TPG元件100包括适合数目的开孔10，各开孔10具有相对较小的直径，以便减少穿过开孔10的焊剂材料或热传导性粘合剂(当使用时)的流动和对TPG元件100的电连接和/或物理连接的干扰，同时具有适合的直径用以容许穿过开孔10的焊剂材料或粘合剂产生足够的机械结合。此外，通过使用直径较小的开孔10，可产生毛细管作用的效果，从而容许穿过开孔10的焊剂材料或粘合剂向上有更好的芯吸作用。

开孔10可具有本领域普通技术人员所公知的任何适合的形状。在不限制本公开内容的范围的情况下，各开孔10均可具有任何适合的形状，例如包括圆形、椭圆形、正方形、矩形或三角形。在一个实施例中，各开孔10均具有圆形形状，因为圆形开孔更易于制造。在特定的实施例中，各圆形开孔均具有大约0.5英寸的直径。

此外，至少一个通孔件12形成在第一金属材料200中。在一个实施例中，通孔件12构造成位于形成为穿过TPG元件100的互补开孔或对应开孔10内。因此，通孔件12的尺寸、通孔件12的数目和/或形成在第一金属材料200中的通孔件12之间的间距取决于形成为穿过TPG元件100的开孔10的对应尺寸和/或数目。在一个实施例中，如图1中所示，多个通孔件12形成为穿过第一金属材料200。

在特定的实施例中，如图1中所示，一个或多个通孔件12构造成扣状形状，用以填充形成为穿过TPG元件100的开孔10。

在另一实施例中，通孔件12在策略上构造成一个或多个独立的蘑菇盖形扣状体(未示出)。通过使用蘑菇盖形状，通孔件12可自由浮动而彼此分开，以便容许与TPG元件100且因此与热源元件(未示出)更好地结合。在一个实施例中，当通孔件12为蘑菇盖形时，通孔件12还包括杆部。杆部延伸穿过开孔10；即是说，杆部延伸穿过TPG元件100的整个厚度。对于通孔件12的其它适合的形状可包括仅有杆部的蘑菇形通孔件；即是说，仅具有杆部的蘑菇形通孔件。

在备选实施例中，开孔限定为穿过各通孔件12的中心。该开孔其尺寸可确定和构造成用以容许插入单独的机械联接构件，从而加强在第一金属材料200与TPG元件100之间的连接。例如，在一个实施例中，该开孔其尺寸可确定和构造为用以收容螺钉或铆钉而有助于将第一金属材料200的如本文所述的金属翼片或传导冷却式热构架联接到第一金属材料200的通孔件12上。机械联接构件可在结合之前、之后或在结合的同时提供。

第一金属材料200由具有适合的热传导性的金属材料制成。例如，第一金属材料200可包括铝、铜、铟以及它们的组合。在一个实施例中，第一金属材料200为铝。在用于散热件时，铝和铜两者都已经显示出可提供高传导性。更具体而言，当用于散热件时，铝在″Z″平面中提供良好的热传导性。然而，如上文所述，单独的铝和铜不能在X-Y平面内提供充分的热传递，且因此，本公开内容使TPG与铝、铜或它们的组合相结合。图4提供为用以示出散热件700的X平面、Y平面和Z平面。

在一个实施例中，如图5中所示，第一金属材料200包括金属翼片组件400。金属翼片组件400提供热传导金属材料200的较大表面面积，从而有助于从热源元件高效且有效地释放热量。在一个特定实施例中，金属翼片组件400为大约6英寸×5英寸，而厚度为大约0.3英寸。在一个实施例中，翼片组件400的翼片2，4，6为大约0.24英寸高和大约0.024英寸厚，以及相邻翼片之间的间距为大约0.096英寸。本领域普通技术人员应当理解的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下，翼片2，4，6其尺寸和/或间距可与上文所述的不同。更具体而言，如翼片组件400领域中所公知的和由在此提供的教导内容所指导的翼片2，4，6的任何尺寸和/或间距都可用于本公开内容。

当第一金属材料200包括金属翼片组件400时，应当认识到的是，形成在第一金属材料200中的通孔件12可形成为与金属翼片组件400的翼片2，4，6相分离的构件。

在备选实施例中，第一金属材料200为旨在将热量传递到热构架边缘的传导冷却式热构架。传导冷却式热构架是本领域中公知的，且在市场上例如由位于北卡罗来纳州(Morrisville)的North Carolina的商业供应商Simon Industries供应。

如图1中所示，提供了由第二金属材料制成的热间隔件300。如下文更为全面描述的那样，热间隔件300构造成与热源元件(未示出)互补。热间隔件300将热源元件联接到TPG元件100上。热间隔件300可为与上文所述的第一金属材料200相同的材料或不同的材料。用于热间隔件300的适合的第二金属材料包括例如包含有铝、铜、铟以及它们的组合的金属材料。在特定的实施例中，热间隔件为铜。

热间隔件300可具有本领域普通技术人员所公知的任何适合的尺寸。在一个实施例中，热间隔件300的尺寸为大约1.4英寸×1.4英寸×0.25英寸。

如上文所述，热间隔件300构造成与热源元件互补。通常，热源元件为电热源元件。例如，热源元件为半导体集成电路。如上文所述，在使用诸如集成电路的热源元件期间，所产生的大量热量必须释放到外部环境中，以便防止热源元件过热和/或出故障。例如，在一个实施例中，集成电路耗散大约30瓦或更多的热功率，其中，芯片(die)温度达到大约100℃以上。这些热量必须释放以防止集成电路过热。

除TPG元件100、第一金属材料200和热间隔件300之外，在一个实施例中，第三金属材料(未示出)可用来提供与通孔件12独立的通孔件。形成在第三金属材料中的通孔件构造成与TPG元件100中的开孔10互补。该通孔件将TPG元件100联接到散热件的热量耗散结构上，通常是金属翼片组件400的翼片2，4，6上(图5中所示)。用于提供通孔件的第三金属材料可为与上文所述的第一金属材料200和热间隔件300相同的材料或不同的材料。适合的第三金属材料可包括例如包含有铝、铜、铟和它们的组合的金属材料。在特定的实施例中，通孔件为铜的。

正如形成在第一金属材料100内的通孔件12，第三金属材料的通孔件可为本领域普通技术人员所公知的任何适合的尺寸。在一个实施例中，第三金属材料内的通孔件尺寸其直径为大约0.5英寸，而厚度为大约0.25英寸。

在一个实施例中，本公开内容的方法包括将金属基涂层材料施加到TPG元件100的外表面102上。更具体而言，在使用时，金属基涂层材料施加到面朝第一金属材料200的外表面102上。诸如铝、铜、铁、银、金、镍、锌、锡或它们的组合的金属材料层施加到TPG元件100的外表面102上。在一个实施例中，金属基涂层材料为具有镍外涂层(保护层)的铜涂层材料。在备选实施例中，采用了基于金属铟的涂层材料。

金属基涂层材料适于在加热和附接期间提供机械强度和用于焊剂材料或粘合剂(如果使用的话)的接触点。金属基涂层材料还可提供顺应性表面，该顺应性表面与同其相连(例如，通孔件12)的表面相一致。金属基涂层材料通常至少为大约0.001英寸厚。更适合的是，基于铜/镍的涂层材料施加到TPG元件100上，该TPG元件100具有的厚度为从大约0.0005英寸至大约0.002英寸。

金属基涂层材料可采用本领域所公知的任何适合的图案而施加到TPG元件100的外表面102上。在一个实施例中，金属基涂层材料以交叉影线图案施加。在备选实施例中，金属基涂层材料以条纹图案施加。

在一个实施例中，热界面材料14施加到通孔件12的表面(即第一金属材料200的一部分)，以及第一金属材料200的金属翼片或传导冷却式热构架部分上。当使用一种以上的金属材料时，例如，在使用热间隔件300和第三金属材料时，将热界面材料14施加到第一金属材料200的表面与第三金属材料的通孔件之间。

热界面材料弥补第一金属材料200和热间隔件300的表面光洁度方面的缺陷，以便产生具有较低热阻抗的热界面。在一个实施例中，如图2中所示，热界面材料14是由位于明尼苏达州(Minnesota)Chanhassen的Bergquist市售的TIC-4000，且以条纹图案施加到热间隔件300上。

现在参看图3，为了形成散热件500，第一金属材料200中的通孔件12、热间隔件300(当使用时，且图3中未示出)、第三金属材料(当使用时，且图3中未示出)中的通孔件以及TPG元件100(图3中未示出)结合在一起。适合的是，现在共同参看图1至图3，通孔件12、热间隔件300和TPG元件100相结合用以形成散热件500，该散热件500构造成有助于将来自于热源元件(未示出)的热量经由热间隔件300传导至TPG元件100，且然后经由TPG元件100的开孔10而到达第一金属材料200中的通孔件12，而之后通向外部环境。

在一个实施例中，使用了适合的电镀工艺来结合构件。本领域中公知的任何适合的电镀工艺都可用于本公开内容的方法。通常，如本领域中所公知，包含阳极端、相对的阴极端，以及处在阳极端与阴极端之间的非传导性壳体的电解设备用于该电镀工艺。电解设备的壳体包含电解溶液。在一个实施例中，该工艺包括利用电解溶液同时接触TPG元件100、第一金属材料200、热间隔件300(当使用时)，以及第三金属材料(当使用时)。镀层通常多次重复地沉积，以便构筑层用以填充可存在的任何空隙。更具体而言，一旦TPG元件100、第一金属材料200、热间隔件300和第三金属材料与电解溶液相接触，则通过使电流在电解设备的阳极端与阴极端之间通过而执行电镀。

在备选实施例中，TPG元件100、第一金属材料200、热间隔件300(当使用时)和第三金属材料(当使用时)使用焊接工艺(见图6)结合在一起。在特定实施例中，该方法包括将至少一个焊接球(未示出)沉积在第一金属材料200(或结合有上文所述的通孔件12，或没有通孔件12)的外表面上。然而，通常的是多个焊接球沉积在第一金属材料200上。适合的是，类似于上文所述的通孔件12，焊接球构造成用以填充TPG元件100的开孔10，以便填充热间隔件300(当使用时，且图6中未示出)周围的任何间隙，且使用常规焊接机理将第一金属材料200和热间隔件300(当使用时)结合到TPG元件100上。在另一特定实施例中，焊剂600施加到通位于通孔件12、热间隔件300(当使用时；图6中未示出)和TPG元件100之间的界面上。通过预先沉积的焊接球或从外部施加的焊剂600，不论如何施加焊剂，都对焊剂加热以容许其熔化，且同时填充处在第一金属材料200(以及热间隔件300和第三金属材料(当使用时，且图6中未示出))与TPG元件100之间的间隙，且将第一金属材料200和TPG元件100压制在一起用以容许熔融的焊接球流过且填充开孔10以及TPG元件100的间隙。焊剂600熔化所处的温度将取决于用于焊剂600的材料而变化，但通常焊剂600经加热达到大约185℃或更高的温度。一旦冷却，焊剂600将围绕TPG元件100凝固和粘结。尽管文中描述为同时传导，但本领域普通技术人员应当认识到的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下，第一金属材料200和热间隔件300(未示出)(以及第三金属材料，当使用时)以及TPG元件100可压制在一起，且然后加热，或反之亦然。

适合的焊剂可由包括但不限于铅/锡合金、无铅的锡合金、锡/银合金、锡/银/铜合金以及锡/银/铜/锑合金的材料制成。在一个实施例中，焊膏引入在TPG元件100的开孔10和间隙处。焊膏包含悬浮在凝胶中的铅/锡合金颗粒，该凝胶在湿态下施加到第一金属材料200(以及热间隔件300和第三金属材料，当使用时)上。施加的热量使非传导性凝胶熔化，且焊剂600熔化并将TPG元件100结合到第一金属材料200上。

在另一实施例中，本公开内容的方法包括使用热传导性粘合剂而结合TPG元件100、第一金属材料200以及热间隔件300。通常，粘合剂施加到TPG元件100、第一金属材料200、热间隔件300以及第三金属材料中的至少一个上。更具体而言，粘合剂通常可使用本领域中公知的任何方法在半固态(如在膏态)或凝胶状形式下施加。

在一个实施例中，热传导性粘合剂为位于加利福尼亚州维塞利亚市(Visalia，California)的Arctic Silver，Inc.所市售的Arctic SilverEpoxy。粘合剂的使用量通常取决于特定散热件构造。在一个实施例中，大约1.5毫升(mL)的粘合剂使用注射器和刮刀施加，以便将粘合剂散布到TPG元件100、第一金属材料200和热间隔件300上的薄层中。

在一个实施例中，使用可从位于明尼苏达州(Minnesota)的Chanhassen城的Bergquist获得的TIC400热油脂而将散热件施加到热源元件上。

如上文所述，尽管单独地描述了用于结合(例如，电镀工艺、焊接工艺和粘合剂)的上述方法，但应当理解的是，该三种结合方法的任何组合都可结合地用来形成散热件而并未脱离本公开内容的范围。

尽管已经根据各种具体实施例描述了本发明，但本领域普通技术人员将认识到，本发明可利用处在权利要求的精神和范围内的修改而予以实施。

Claims (26)

1.一种用于形成散热件的方法，所述方法包括：

穿过热解石墨元件形成至少一个开孔；

在第一金属材料中形成至少一个通孔件，所述至少一个通孔件中的各通孔件均构造成位于所述至少一个开孔中的对应的开孔内；

提供由第二金属材料制成的热间隔件，所述热间隔件构造成用以收容热源元件；

将金属基涂层施加到所述热解石墨元件的外表面上；以及

将所述至少一个通孔件和所述热间隔件结合到所述热解石墨元件的有涂层的外表面上，所述热间隔件和所述热解石墨元件相结合而形成所述散热件，用以有助于将热量从所述热源元件经由所述热间隔件传导至各通孔件，且穿过所述对应的开孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括穿过平坦的热解石墨元件形成所述至少一个开孔。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述至少一个开孔包括穿过所述热解石墨元件形成多个开孔，所述多个开孔形成为圆形、椭圆形、正方形、矩形和三角形中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述第一金属材料中形成多个通孔件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个通孔件为彼此独立的通孔件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件形成在选自由铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组的第一金属材料中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件形成在金属翼片组件中。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件形成在传导冷却式热构架中。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热间隔件由选自铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组的第二金属材料提供。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铜镍涂层材料施加到所述热解石墨元件的外表面上。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件和所述热间隔件使用热传导性粘合剂而结合到所述热解石墨元件的有涂层的外表面上。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件和所述热间隔件使用焊剂而结合到所述热解石墨元件的有涂层的外表面上。

13.一种用于形成散热件的方法，所述方法包括：

穿过热解石墨元件形成至少一个开孔；

在第一金属材料中形成至少一个通孔件，所述至少一个通孔件中的各通孔件均构造成位于所述至少一个开孔中的对应的开孔内；

提供由第二金属材料制成的热间隔件，所述热间隔件构造成用以收容热源元件；以及

使用电镀工艺将各通孔件和所述热间隔件结合到所述热解石墨元件上，各通孔件、所述热间隔件和所述热解石墨元件相结合而形成所述散热件，所述散热件构造成用以有助于将热量从所述热源经由所述热间隔件传导至各通孔件，且穿过所述对应的开孔。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，形成至少一个开孔包括穿过所述热解石墨元件形成多个开孔，所述多个开孔形成为圆形、椭圆形、正方形、矩形和三角形中的一种。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述第一金属材料中形成多个通孔件。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在选自由铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组的第一金属材料中形成至少一个通孔件。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个通孔件形成在金属翼片组件中。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述热间隔件提供在选自由铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组的第一金属材料中。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述第一金属材料的通孔件的外表面与所述第一金属材料的金属翼片组件之间施加热界面。

20.一种用于形成散热件的方法，所述方法包括：

穿过热解石墨元件形成至少一个开孔；

将金属基涂层施加到所述热解石墨元件的外表面上；

将至少一个焊接球沉积在第一金属材料的外表面上，所述至少一个焊接球构造成用以填充所述至少一个开孔中的对应的开孔；

将所述第一金属材料压制到所述热解石墨元件上，使得所述焊接球大致充满所述对应的开孔；以及

加热所述第一金属材料以将所述第一金属材料焊接到所述热解石墨元件上。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，形成至少一个开孔包括穿过所述热解石墨元件形成多个开孔，所述多个开孔形成为圆形、椭圆形、正方形、矩形和三角形中的一种。

22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，沉积至少一个焊接球包括将多个焊接球沉积在所述第一金属材料的外表面上。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，至少一个焊接球沉积在所述第一金属材料的外表面上，所述第一金属材料选自由铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组。

24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述至少一个焊接球沉积在所述第一金属材料的外表面上包括将选自由铝、铜、铟以及它们的组合所构成的组的所述至少一个焊接球沉积在所述第一金属材料的外表面上。

25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述金属基涂层施加到所述热解石墨元件的外表面上包括将铜镍涂层材料施加到所述热解石墨元件的外表面上。

26.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述第一金属材料的外表面与所述热解石墨元件的外表面之间施加热界面材料。

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