本發(fā)明屬于電子器件散熱領(lǐng)域，具體涉及一種基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法以及電子元器件。
背景技術(shù)：
1、隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子器件正朝著高集成化、微型化的方向不斷演進(jìn)。在這一進(jìn)程中，微型元器件的散熱問題已成為影響器件性能的關(guān)鍵因素。高效散熱對(duì)于維持電子器件的穩(wěn)定、高工作性能愈發(fā)重要，若散熱不及時(shí)或效果不佳，會(huì)導(dǎo)致器件溫度過高，進(jìn)而引發(fā)性能下降、壽命縮短等問題。
2、以熱電發(fā)電器件為例，其由眾多微小熱電單元構(gòu)成，基于塞貝克效應(yīng)，能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為電能。然而，為實(shí)現(xiàn)高發(fā)電輸出性能，不僅要在器件熱端提供穩(wěn)定的熱源，更需在冷端進(jìn)行高效強(qiáng)力散熱，以此在器件的冷熱兩端建立起較大的溫差。只有這樣，才能保證熱電發(fā)電器件的高效運(yùn)行，充分發(fā)揮其能量轉(zhuǎn)換的潛力。但目前，在微型化背景下，實(shí)現(xiàn)冷端的高效強(qiáng)力散熱仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，亟待解決。
3、在電子器件的散熱領(lǐng)域中，如何高效且穩(wěn)定地散熱一直是研究的重點(diǎn)。翅片散熱作為最常用的被動(dòng)散熱方式之一，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。其原理是通過增大器件與空氣的熱對(duì)流面積，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化散熱的效果，這種散熱方式具有顯著的優(yōu)勢(shì)。一方面，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的組件和精密的組裝工藝，降低了生產(chǎn)成本和制造難度。另一方面，翅片散熱無需額外的能源驅(qū)動(dòng)，在運(yùn)行過程中不會(huì)增加額外的能耗，符合綠色節(jié)能的理念。這使得它在一些對(duì)能源供應(yīng)有限制或?qū)δ芎挠袊?yán)格要求的場(chǎng)景中，如小型電子設(shè)備、野外作業(yè)設(shè)備等，有著廣泛的應(yīng)用前景。
4、公開號(hào)為cn118102844a的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種具有自翅片結(jié)構(gòu)的可穿戴熱電器件及其制備方法與應(yīng)用，包括具有支撐作用的柔性基底，所述柔性基底與熱源緊密貼合；多個(gè)翅片狀的具有發(fā)電作用的熱電單元，所述熱電單元的近端包封于所述柔性基底，所述熱源的熱量經(jīng)柔性基底傳輸至所述熱電單元的熱端，所述熱電單元的遠(yuǎn)端暴露在環(huán)境中，作為熱電單元的冷端，相鄰的所述熱電單元之間電連接。該方面專利申請(qǐng)?zhí)峁┑臒犭娖骷ㄟ^特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將熱電臂直接設(shè)計(jì)成既具有發(fā)電作用又具有散熱作用的類似于散熱翅片的結(jié)構(gòu)，在不需要外加散熱結(jié)構(gòu)的前提下就可以有效降低器件冷端的界面熱阻，但該專利申請(qǐng)公開的散熱翅片尺寸較大，且粘結(jié)在柔性基底上，界面熱阻問題仍然顯著。
5、目前現(xiàn)有技術(shù)公開的散熱翅片存在以下缺點(diǎn)：a、散熱器普遍體積大，不利于直接應(yīng)用于微型元器件表面；b、通常采用的焊接或粘貼翅片的安裝方法會(huì)導(dǎo)致顯著的熱阻問題。
6、因此，亟需設(shè)計(jì)能夠在較薄的微電極上形成界面熱阻較小的翅片，以便于顯著提升微電極的散熱性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，該強(qiáng)化散熱方法能夠在較薄的微電極上制備出翅片微結(jié)構(gòu)，提升微電極的散熱性能。
2、本發(fā)明提供了一種基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，包括：
3、(1)通過飛秒激光在薄電極表面加工出微結(jié)構(gòu)，；
4、(2)對(duì)步驟(1)得到的電極進(jìn)行超聲清洗，然后通過刻蝕液去除表面氧化層；
5、(3)對(duì)步驟(2)得到的電極進(jìn)行切割得到微電極，將微電極遠(yuǎn)離微結(jié)構(gòu)的一面與功能材料進(jìn)行焊接集成得到電通路的電子元器件。
6、優(yōu)選地，所述飛秒激光的能量為10-30w。本發(fā)明通過控制飛秒激光的能量和波長，能夠在電極表面制備出合適高度的微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)為類翅片結(jié)構(gòu)，能夠強(qiáng)化較薄微電極的散熱效果。
7、優(yōu)選地，設(shè)定所述飛秒激光技術(shù)的激光切割線路為橫縱線條交錯(cuò)加工，鏤空區(qū)域?yàn)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
8、優(yōu)選地，所述電極為導(dǎo)電材料，電極的厚度為0.2-0.3mm。
9、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述導(dǎo)電材料為銅或鋁。
10、優(yōu)選地，所述清洗液為丙酮、乙醇、水等揮發(fā)性溶劑。
11、優(yōu)選地，所述刻蝕液為稀鹽酸和三氯化鐵配制的混合溶液。
12、優(yōu)選地，步驟(3)中的切割方式為激光切割、水切割、線切割、劃片切割中的任意一種。
13、優(yōu)選地，本發(fā)明還提供了一種電子元器件，通過所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法制備得到。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
15、本發(fā)明利用飛秒激光技術(shù)，在較薄的電極表面加工出微結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)公開的焊接和粘貼翅片相比，本發(fā)明提供的微結(jié)構(gòu)與微電極間是一體化的，避免了界面熱阻的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的強(qiáng)化散熱功能，進(jìn)而能夠起到強(qiáng)化散熱提高器件性能的作用。
1.一種基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，所述飛秒激光的能量為10-30w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，設(shè)定所述飛秒激光技術(shù)的激光切割線路為橫縱線條交錯(cuò)加工，鏤空區(qū)域?yàn)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，所述電極為導(dǎo)電材料，電極的厚度為0.2-0.3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料為銅或鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，所述清洗液為丙酮、乙醇或水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，所述刻蝕液為稀鹽酸和三氯化鐵配制的混合溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法，其特征在于，步驟(3)中的切割方式為激光切割、水切割、線切割、劃片切割中的任意一種。
9.一種電子元器件，其特征在于，通過根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于微電極表面微結(jié)構(gòu)加工的強(qiáng)化散熱方法制備得到。