CN111490020A - 一种可用于光电子器件散热的强散热结构及其制备方法 - Google Patents
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- H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
Abstract
本发明公开了一种可用于光电子器件散热的强散热结构及其制备方法，涉及散热材料技术领域，本发明包括至下而上的基底、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度不超过15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂50～30％、中间连接剂10～20％、散热剂35～45％、保护剂5％；本发明用于光电子器件的散热，强散热薄膜具有较大的比表面积和较高的导热率，能有效提高散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及马铃薯生产技术领域，更具体的是涉及一种可用于光电子器件散热的强散热结构及其制备方法。
背景技术
当今社会对光电子设备的要求质量轻便,携带方便,柔性透明和集成度一体化程度越来越高的要求,使得各种光电子产品也向薄、轻、小的方向快速发展，这非常容易造成光电子产品表面温度升高。由于光电子器件非常需要一个相对低温的环境才能可靠运行，以提高光电子器件内部各种元器件的使用寿命，因此电子产品的散热成为一个很突出的问题。特别是目前各种光电子设备都存在一个共同的问题，那就是散热问题，过高的温度会导致电子元器件性能下降，会导致光电子器件中光学部件的老化，导致整个光电系统不稳定，会严重阻碍到光电子器件整个行业的发展进程。因此，散热问题在设计大规模集成电路和封装电子设备尤其是光电子器件的过程中亟待解决。
目前实验室和市场上最常用的散热产品大部分基于常见金属或者合金，但是金属材料重量大，易氧化(铜)，且有的金属材料导热系数并不高(铝：240W/mK)，越来越难以满足光电子器件对导热散热急速增加的需求。此时，氧化石墨烯和石墨烯由于在结构和导热性方面的巨大优势已经广泛应用于各种行业解决散热和导电问题，目前已经使用的基于人工合成或者天然石墨材料的散热膜对光电子产品的散热也有了一定的改善。然而，传统基于石墨烯散热膜的制备过程主要是通过把石墨处理后直接压延以及高分子炭化、石墨化等方法制成的，这种方法由于受到了材料本身平面结构对导热性能的限制和石墨烯薄膜制备工艺的限制，制备出的石墨膜的尺寸都在几十厘米以内，这对于输出功率高、散热要求高的高集成性的光电子设备或者柔性设备来说是难以接受的。同时，石墨烯薄膜在制备的过程中局部容易断裂且薄膜边缘很容易损坏，容易导致局部散热不均匀的情况以及产品的重复性较差的情况的出现，这不仅会增加光电子产品的成本而且会减小产品的成品率和器件效率。此外，石墨烯散热材料不具备柔性，易碎等缺点都严重制约了石墨烯和氧化石墨烯薄膜在产业化中的应用。因此迫切需要新的二维材料替代石墨烯材料。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构及其制备方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度不超过15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂50～30％、中间连接剂10～20％、散热剂35～45％、保护剂5％。
所述吸热剂具有三维空间结构的导热性和吸热性良好的金属纳米球或者氧化物纳米球中的一种或几种，优选为银纳米球。
中间连接剂为采用辊涂、LB膜法、刮涂、旋涂、滴涂、喷涂、提拉法、流延法、浸涂、喷墨打印、自组装或丝网印刷中任一方法处理后具有稳定二维网状结构，且有较大接触面积特性和固定作用的单层二维MoS2薄膜。
所述散热剂为银纳米线或者金属合金纳米线。
具体的，金属合金纳米线为铜铁合金纳米线、银铁合金纳米线、金铁合金纳米线、铝铁合金纳米线、镍铁合金纳米线、钴铁合金纳米线、锰铁合金纳米线、镉铁合金纳米线、铟铁合金纳米线、锡铁合金纳米线、钨铁合金纳米线、铂铁合金纳米线、银铜合金纳米线、金铜合金纳米线、铝铜合金纳米线、镍铜合金纳米线、钴铜合金纳米线、锰铜合金纳米线、镉铜合金纳米线、锡铜合金纳米线、钨铜合金纳米线、铂铜合金纳米线、金银合金纳米线、铝银合金纳米线、镍银合金纳米线、钴银合金纳米线、锰银合金纳米线、镉银合金纳米线、铟银合金纳米线、锡银合金纳米线、钨银合金纳米线、铂银合金纳米线、铝金合金纳米线、镍金合金纳米线、钴金合金纳米线、锰金合金纳米线、镉金合金纳米线、铟金合金纳米线、锡金合金纳米线、钨金合金纳米线、钴镍合金纳米线、锰镍合金纳米线、镉镍合金纳米线、铟镍合金纳米线、锡镍合金纳米线、钨镍合金纳米线、铂镍合金纳米线、镉锰合金纳米线、铟锰合金纳米线、锡锰合金纳米线、钨锰合金纳米线、铂锰合金纳米线、铟镉合金纳米线、锡镉合金纳米线、钨镉合金纳米线、铂镉合金纳米线、锡铟合金纳米线、钨铟合金纳米线、铂铟合金纳米线、钨锡合金纳米线、铂锡合金纳米线、铂钨合金纳米线中的一种或几种。
所述保护剂为含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
所述基底为刚性基底或柔性基底，所述刚性基底为玻璃或蓝宝石，所述柔性基底为金属箔、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸聚合物薄膜中的一种。
所述强散热膜总厚度不超过15μm，利用中间连接剂的柔性保证了与基板的有效接触和未来在柔性电子设备上的应用，利用吸热剂的三维结构能明显提高热传输速率，同时利用散热剂在烘干以后会形成大面积的褶皱而大大增加了散热时的比表面积，极大提升了散热效果；制备工艺简单，且能制备出微米级别的薄膜，大大降低了散热薄膜厚度的量级，能满足产业化的市场需求。
一种可用于光电子器件散热的强散热结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对散热器或待喷涂表面基底进行清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、在步骤1处理好的基底表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中任一方法制备吸热剂层；
步骤3、在吸热剂层表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的任一方法制备中间连接剂层；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行烘干处理；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中任一方法制备散热剂层；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法制备保护剂层；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行烘干处理，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜。
本发明的有益效果如下：
1、本发明所选取的加入聚醚改性聚硅氧烷的硅藻泥具有疏松多孔，环保可弯折特性，并且在与银纳米线喷涂烘干处理后会产生褶皱的特性，能够有效的增大散热面积，聚醚改性聚硅氧烷同时具有防静电作用，除尘效果良好；银纳米线有较大的比表面积和较高的导热率，能有效提高散热效率；
2、本发明所选取的吸热剂包括具有三维结构的金属银纳米球利用其三维结构传热速率高的特性，能够更加有效的传导热量；
3、位于银纳米球和银纳米线之间的中间连接剂单层二维MoS2以其独特二维平面网状结构能有效保证传热的均匀性，同时具有固定银纳米球和为银纳米线提供附着点，增加吸热剂和散热剂之间的接触性的作用。
附图说明
图1是一种可用于光电子器件散热的强散热结构的示意图；
附图标记：1-基底，a-连接剂，b-散热剂和保护剂,c-中间连接剂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂50％、中间连接剂10％、散热剂35％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为510μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为20μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为110μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂45％、中间连接剂15％、散热剂35％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为410μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为30μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为110μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例3
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂45％、中间连接剂20％、散热剂30％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为210μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为60μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为210μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例4
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂43％、中间连接剂15％、散热剂37％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为110μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为70μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为310μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例5
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂42％、中间连接剂15％、散热剂38％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为310μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为20μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为310μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例6
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂40％、中间连接剂20％、散热剂35％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为410μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为20μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为210μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例7
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂35％、中间连接剂15％、散热剂45％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为60μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为70μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为410μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例8
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂40％、中间连接剂15％、散热剂40％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为160μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为30μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为510μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例9
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂35％、中间连接剂20％、散热剂40％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为60μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为80μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为310μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
实施例10
如图1所示，本实施例提供一种可用于光电子器件散热的强散热结构，包括至下而上的基底1、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度为15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂30％、中间连接剂20％、散热剂45％、保护剂5％；
吸热剂为银纳米球，中间连接剂为单层二维MoS2薄膜，散热剂为银纳米线，保护剂为含有5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
制备方法如下：
步骤1、先对散热器或待喷涂表面基底1进行清洗，分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、将步骤1处理好的基底1表面采用喷涂法喷涂浓度为0.02mg/ml的吸收剂银纳米球水溶性分散液，喷涂速率为60μL/min；
步骤3、在吸收剂层表面采用喷涂法喷涂浓度为1mg/ml的中间连接剂单层二维MoS2乙醇溶液，喷涂速率为80μL/min；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行80℃烘干处理5min；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用喷涂法喷涂浓度为0.5％的散热剂银纳米线异丙醇溶液，喷涂速率为410μL/min；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物，喷涂速率为90μL/min；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行50℃烘干处理3min，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜；
步骤8、将步骤7所得薄膜进行散热测试。
表1为纯散热器和喷涂有实施例1～10散热膜的散热器在相同起始温度90℃条件下不同时间间隔后的温度(单位℃)对比。
表1
Claims (6)
1.一种可用于光电子器件散热的强散热结构，其特征在于：包括至下而上的基底、强散热薄膜，所述强散热薄膜总厚度不超过15μm，所述强散热薄膜的原料按重量比包括以下成分：吸热剂50～30％、中间连接剂10～20％、散热剂35～45％、保护剂5％。
2.根据权利要求1所述的强散热薄膜，其特征在于：所述吸热剂为银纳米球。
3.根据权利要求1所述的强散热薄膜，其特征在于：所述中间连接剂为具有稳定、柔性二维网状结构，且有较大接触面积特性和固定作用的单层二维MoS2薄膜。
4.根据权利要求1所述的强散热薄膜，其特征在于：所述散热剂为银纳米线。
5.根据权利要求1所述的强散热薄膜，其特征在于：所述保护剂为含有体积分数为5％聚醚改性聚硅氧烷的木荷树干与树叶萃取液混合物。
6.一种可用于光电子器件散热的强散热结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对散热器或待喷涂表面基底进行清洗，清洗后用干燥氮气吹干，然后进行氧等离子轰击处理，以保证与膜有良好的附着性；
步骤2、在步骤1处理好的基底表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中任一方法制备吸热剂层；
步骤3、在吸热剂层表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的任一方法制备中间连接剂层；
步骤4、将步骤3所得薄膜进行烘干处理；
步骤5、在步骤4所得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中任一方法制备散热剂层；
步骤6、在步骤5所得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法制备保护剂层；
步骤7、将步骤6所得薄膜进行烘干处理，得到所述可用于光电子器件散热的强散热薄膜。
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|---|---|---|---|---|
| CN112509984A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-16 | 电子科技大学 | 一种可用于光电子器件的防潮结构及其制备方法 |
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2020
- 2020-04-16 CN CN202010301004.9A patent/CN111490020A/zh active Pending
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