铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究

作者：张永建; 刘皓妍; 白光珠; 郝晋鹏; 王西涛; 张海龙

来源：半导体技术, 2021, 46(07): 553-571.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.07.010

• 铜-硼/金刚石复合材料
• 热管理材料
• 高热导率
• 热沉
• Icepak模拟
• 散热

采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m-1·K-1的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强迫水冷模式下,当加热片的输入功率为80 W时,使用铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉时加热片的最高温度比使用铜翅片热沉时低14℃,比使用铝翅片热沉时低23℃。Icepak热模拟发现,在强迫水冷模式下输入功率为80 W时,与铜和铝翅片热沉相比,铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉的整体温度更低且温度分布更均匀。研究结果证实,铜-硼/金刚石复合材料是一种高效的散热材料,在大功率电子器件散热中具有广阔的应用前景。

• 单位
  西安稀有金属材料研究院有限公司; 北京科技大学; 新金属材料国家重点实验室