一种天然石墨/铝复合散热片及其制备方法技术

技术编号:12489148 阅读:114 留言:0更新日期:2015-12-11 03:45
一种天然石墨/铝复合散热片及其制备方法涉及电子产品的发热组件的散热及电磁屏蔽领域。一种天然石墨/铝复合散热片,包括铝箔层和位于铝箔层两面的石墨层;铝箔层包括铝基材和位于铝基材两面的粗化层;粗化层表面分布有孔洞;粗化层通过孔洞与石墨层互相咬合。制备方法:对铝箔表面进行预处理;对铝箔进行粗化处理;将膨化蠕虫石墨均匀堆积并平铺在铝箔上;经阶段式压延,即得到天然石墨/铝复合散热片。本发明专利技术采用石墨层和铝箔层通过孔洞相互咬合的方式,使得铝箔和石墨的界面热阻更小,Z轴方向导热性大大提高,使得散热片的导热性能优良,具有优良的电磁屏蔽效果,抗拉伸,可弯折180度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子产品的发热组件的散热及电磁屏蔽领域,特别是涉及。
技术介绍
目前的CPU因高速运行发热,CPU高速运行乃为提高其设备的处理速度而研发。手机,平板计算机,笔记本计算机及电视的需求量及显示屏使用量增加,显示屏高亮度的需求使发光二极管使用量增加,但因发光二极管使用越多,其耗电增加,这也加大设备的发热量,同时电池电量消耗增加,电池容量也需跟着提高,使得显示器设备因耗能大而发热多,如不能有效控制发热,不仅高温会使CPU运转因高热而当机出问题或丧失功能,也会使发热设备使用寿命缩短。同时现今显示器设备功能增多,使用零件也多样化,数量多而体积更小,手机,平板计算机等设备因越来越小型化,其可用空间不足,各零件及组件的距离更近,很容易发生相互间的电磁干扰。目前市场上作为散热材的的人工石墨厚度以25 μπι为主导,40 μπι的人工石墨能达到量产,但导热系数不佳,70 μ m的人工石墨的可量产性不高,厚度限制了人工石墨的散热性能,更多的热量需要解决,为了把热量从发热组件“A”点传至其它点散发进而降低发热组件的温度,使发热组件“A”的本体温度大幅度降低。因此需要更高导热系数和更大散热能力的导热载体。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题而提供了,是具有优良的导热效果的导热载体,也能提供电磁屏蔽的功能。—种天然石墨/铝复合散热片,它包括铝箔层和位于铝箔层上下两面的石墨层;所述铝箔层包括铝基材和位于铝基材上下两面的粗化层;所述粗化层的表面均匀分布有孔洞;所述粗化层通过孔洞与石墨层互相咬合。所述铝基材、粗化层和孔洞为一体化结构。所述天然石墨/铝复合散热片的厚度为28 μπι?2100 μπι ;所述铝箔层的厚度为8 μπι?100 μπι ;所述粗化层的表面积为招基材的3?8倍;所述石墨层厚度为10 μπι?1000 μmD所述天然石墨/铝复合散热片以石墨层/铝箔层/石墨层为一个单位层,可形成最多10个单位层复合的结构。所述铝箔层为卷状铝箔;所述石墨层为膨化蠕虫石墨平铺在铝箔层后压制而成。一种天然石墨/铝复合散热片的制备方法,具体是按以下步骤进行的:—、对铝箔表面进行预处理,除去铝箔表面的污染和氧化层;二、对步骤一处理得到的铝箔进行粗化处理,使在铝箔表面形成均匀分布有孔洞的粗化层;三、将膨化蠕虫石墨均匀的堆积并平铺在经步骤二处理得到的铝箔上;然后,经阶段式压延,即得到天然石墨/铝复合散热片。所述步骤一中的预处理的方法,具体为:对铝箔依次进行除油、水洗、洗涤、水洗和烘干;所述除油采用的是中性除油剂;所述洗涤采用的是中性洗剂。所述步骤二的处理方法具体为:粗化处理:步骤一得到的铝箔用阳极氧化法或喷砂法使表面粗化,即在在铝箔表面形成均匀分布有孔洞的粗化层,然后,进行清洗和烘干处理,再对铝箔进行收卷。所述步骤三的膨化婦虫石墨的制备方法:将可膨化的石墨颗粒加温到850?1040°C后,膨化为蠕虫石墨,然后经2?7次悬浮分离后,得到纯度为99%以上的膨化蠕虫石墨;其中,蠕虫石墨的体积为石墨颗粒的体积的60?100倍。所述步骤三具体操作方法为:将膨化蠕虫石墨堆积在经步骤二处理得到的铝箔上,然后整平,得到初始密度均匀的厚度一致的膨化蠕虫石墨层,然后,进行第一次压延,压力为500?2000kg,使膨化蠕虫石墨填充并挤压到孔洞的间隙中;进行第二次压延,压力为3000?6000kg,使膨化蠕虫石墨层的密度提高到0.4?0.5g/cm3;第三次压延,压力为8000?20000kg,使膨化蠕虫石墨层的密度提高到0.8?lg/cm3;第四次压延,压力为40000?70000kg,使膨化婦虫石墨层的密度提高到1.2?1.4g/cm3,此时膨化婦虫石墨层已经转变成膜的状态;第五次压延,压力为90000?200000kg,使膨化蠕虫石墨层的密度提高到1.6?1.8g/cm3,此时石墨有金属光泽。所述压延方式具体为滚压。本专利技术的优点:一、本专利技术的一种天然石墨/铝复合散热片采用石墨层和铝箔层通过孔洞相互咬合的方式,使得Z轴方向的导热性大大提高,使得散热片的导热性能优良,导热系数为400W/m.Κ?1200W/m.Κ,热扩散系数高达200mm2/s?700mm2/s ;由于招基材的加入,也具有优良的电磁屏蔽效果,使得小型设备中各组件可以有效的防止电磁干扰;二、本专利技术的一种天然石墨/铝复合散热片,抗拉伸,可弯折180度,有很高的力学性能;三、本专利技术的一种天然石墨/铝复合散热片的制备方法,通过阶段式压延的方式,使得散热片中石墨和铝箔可以更好的咬合在一起,并且不会损坏铝箔层上的孔洞,使得铝箔和石墨的附着力大大增加,使铝箔和石墨的界面热阻更小,提高了导热性能。【附图说明】图1为实施例的一种天然石墨/铝复合散热片的结构示意图;图2为实施例的一种天然石墨/铝复合散热片的铝箔层的放大示意图;其中,1_招猜层,11_招基材,12-粗化层,13-孔洞,2~石墨层。【具体实施方式】为了加深对本专利技术的理解,下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本专利技术,并不对本专利技术的保护范围构成限定。实施例—种天然石墨/铝复合散热片的制备方法,具体是按以下步骤进行的:1、铝箔双表面处理,铝箔在粗化处理之前必须进行预处理,由于铝箔在运输的储存过程、搬运过程中和空气、手及其它搬运工具接触,容易受到油脂及盐化物等污染,所以要用中性除油剂及中性洗剂处理;2、可用阳极氧化法或喷砂法使表面粗化,粗化再清洗后收卷,此时收卷铝箔时要轻,不要太紧,以免破坏表面的粗化层,粗化后的铝箔要进行洗净溶液和烘干处理,使其在一段时间保持稳定性,此时收卷铝箔时要轻,不要太紧,以免破坏表面的粗化层;3、可膨化的石墨颗粒在加温到850?1040°C,使石墨颗粒膨化至60?100倍以上的婦虫石墨,膨化后的蠕虫石墨很轻,可通过悬分式分离出较为纯净的蠕虫石墨,如要得到高纯度的婦虫石墨,必须经过2?3次悬浮分离,甚至多次悬浮分离,以使婦虫石墨达到99%以上的纯度(去除其中的硫、硫化物、细小石子等);4、将高纯度的蠕虫石墨在铝箔上堆积到需要的厚度,同时控制好堆积层密度,再整平,来达到消除堆积厚度不均匀的问题,进而得到初密度较均匀和絮状蠕虫石墨相对厚度一致的蠕虫石墨层,为阶段式压延提供了基础;5、为了提高膨化的蠕虫石墨和粗化后的铝箔粘合强度,同时让蠕虫石墨进入粗化后的孔洞中,并且填实,从而采取阶段式压延的模式。第一次压延时蠕虫石墨和石墨层等密度进入孔洞中,此时压力不大,只是在做挤压的动作,起填充挤压的作用;第二次压延把密度提高到0.4?0.5g/cm3左右,此时仍为粗压,对精度无特殊的要求;第三次压延使密度增加到0.8?lg/cm3左右,此时蠕虫石墨要进入低温度的石墨膜的状态;第四次压延密度增加到1.2?1.4g/cm3左右,此时的蠕虫石墨已完全成膜,并具有导热性,导热系数大幅提高,并且石墨的物性也有所体现,热扩散系数初步体现;第五次压延,使复合材的石墨层的密度达到1.6?1.8g/cm3,甚至更高,两面的石墨已当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然石墨/铝复合散热片,其特征在于:它包括铝箔层和位于铝箔层上下两面的石墨层;所述铝箔层包括铝基材和位于铝基材上下两面的粗化层;所述粗化层的表面均匀分布有孔洞;所述粗化层通过孔洞与石墨层互相咬合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宝兵
申请(专利权)人:昆山奇华印刷科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1