金属箔及其复合式散热片制造技术

本发明专利技术公开了一种高导热与高辐射热吸收的金属箔，其具有220g/m2以上的基重值及大于90％以上的金属含量。此外，本发明专利技术另外提供一种复合式散热片，包括一金属箔，其具有相对的一第一表面及一第二表面，其中该金属箔具有220g/m2以上的基重值及90％以上的金属含量，以及至少一氮掺杂石墨烯层，其设置于该金属箔的该第一表面及该第二表面中的至少一表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属箔及其复合式散热片，尤其涉及一种包括具极佳散热效果金属箔的复合式散热片。
技术介绍
近年来，由于电子元件的散热需求大幅提升，使得散热材料的使用需求也跟着大幅提升。目前常见的散热材料主要可分为金属散热材料及非金属散热材料，其中由于金属散热材料具有散热性佳、易取得、方便加工及材料成本低等多项优点，已成为目前最常用的散热材料，常用的金属材料包括有铜箔、铝箔、金箔及银箔等。然而，由于电子产品的功能日趋复杂，使其内部所配置的电子元件的消耗功率相对变大，造成传统的金属散热材料所具有的散热效果已不敷使用，因此亟需一种具有高导热与高辐射热吸收的新型金属散热材料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高导热与高辐射热吸收的金属箔及其复合式散热片，且可用于工业化连续式生产。金属箔材料可选自铜、铝、铜合金及铝合金中的至少一种材料，本专利技术不以此为限。于本专利技术实施例中，金属箔为一铜箔，并针对该铜箔的基重值大小、铜含量范围及表面粗糙度结构的调整，来形成具有高导热与高辐射热性能的铜箔及其复合式散热片结构，其中铜箔种类可为压延铜箔或电解铜箔，利用在制备复合式散热片前，改变铜箔本身的基重值、铜含量或是铜箔表面粗糙度结构。此作法可以提升铜箔本身导热性质，而粗糙度结构部分可以增加铜箔本身对于辐射热有更高的吸收效果，也可增加对于包括氮掺杂石墨烯的涂布层或其他涂布层间的接触面积及接合强度，利用此简单的方法将铜箔及其复合式散热片本身的最大导热性提升至最大效果。此外，本专利技术进一步提供一种具有不同基重值及含铜量的金属箔及其复合式散热片。金属箔材料可选自铜、铝、铜合金及铝合金中的至少一种材料，本专利技术不以此为限。于本专利技术实施例中，金属箔为一铜箔。可利用双面胶将该铜箔或复合式散热片贴在测试治具中的基材上面，以使铜箔或复合式散热片对准热源，以吸收CPU或是电池散发出的热量，将其热量以热传导或热辐射方式导离热源，避免热源残留于电子产品中导致电池效能降低或是电子零件损坏。根据上述的目的，本专利技术提供一种金属箔，其具有220g/m2以上的基重值及大于90％以上的金属含量。如前述的金属箔，其中该金属箔为一铜箔。如前述的金属箔，其中该金属箔具有220至884g/m2的基重值。如前述的金属箔，其中该金属箔具有98％以上的金属含量。如前述的金属箔，其中该金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且该第一表面及该第二表面中的至少一表面具有0.19μm≦Ra≦0.23μm的粗糙结构如前述的金属箔，其中该金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且该第一表面及该第二表面中的至少一表面粗糙雾面结构具有1.3μm≦Rt≦1.84μm的粗糙结构如前述的金属箔，其中该金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且该第一表面及该第二表面中的至少一表面粗糙雾面结构具有1.02μm≦Rz≦1.07μm的粗糙结构。如前述的金属箔，其中该金属箔具有308至的晶粒大小。如前述的金属箔，其中该金属箔具有25<L*<40的面色度。本专利技术另外提供一种复合式散热片，包括一金属箔，其具有相对的一第一表面及一第二表面，其中该金属箔具有220g/m2以上的基重值及90％以上的金属含量，以及至少一氮掺杂石墨烯层，其设置于该金属箔的该第一表面及该第二表面中的至少一表面上。如前述的复合式散热片，其中该金属箔为一铜箔。如前述的复合式散热片，其中该金属箔较佳具有220至884g/m2的基重值。如前述的复合式散热片，其中该金属箔较佳具有98％以上的铜含量。如前述的复合式散热片，其中该第一表面及该第二表面中的至少一表面较佳具有0.19μm≦Ra≦0.23μm的粗糙结构。如前述的复合式散热片，其中该第一表面及该第二表面中的至少一表面较佳具有1.3μm≦Rt≦1.84μm的粗糙结构。如前述的复合式散热片，其中该第一表面及该第二表面中的至少一表面较佳具有1.02μm≦Rz≦1.07μm的粗糙结构。如前述的复合式散热片，其中该金属箔具有308至的晶粒大小。如前述的复合式散热片，其中该金属箔具有25<L*<40的面色度。附图说明图1为根据本专利技术对照例、比较例1-7及实施例1-12所述的铜箔结构示意图；图2为根据本专利技术实施例13所述的复合式散热片结构示意图；图3为根据本专利技术实施例14所述的复合式散热片结构示意图；图4为根据本专利技术对照例、比较例1-7及实施例1-12所述的铜箔的散热测试装置示意图；图5为根据本专利技术实施例13所述的复合式散热片的散热测试装置示意图。附图标记说明：100、200-复合式散热片101-铜箔102-氮掺杂石墨烯层103-双面胶105-铜片106-基材107-加热芯片108-第一测试点109-第二测试点110-感温点111-锡箔纸112-第一表面113-第二表面具体实施方式本专利技术的铜箔及其复合式散热片，其制造方法及包括其的应用方面，已为相关
具有通常知识者所能明了，故在下文中的说明，仅针对本专利技术提供不同厚度大小、基重值、铜含量及表面粗糙度的铜箔，并比较其间对于热传导功效的影响，其中铜箔厚度大小为14至100μm，基重值为124到884g/m2，较佳为220到884g/m2。依据公式可知铜箔的铜含量(％)＝铜箔基重(g/m2)/铜密度8.96(g/cm3)*铜箔厚度(μm)，其中铜含量较佳为90％以上，最佳选用铜含量98％以上的铜箔材料。本专利技术所使用的铜箔具有相对的第一表面及第二表面，且第一表面及第二表面中的至少一表面具有0.19μm≦Ra≦0.23μm、1.3μm≦Rt≦1.84μm及/或1.02μm≦Rz≦1.07μm的粗糙结构。粗糙结构为一般铜箔表面原本就具有的粗糙结构(此类铜箔称为压延铜箔)或由电解步骤或一般公知可于铜箔或金属中的至少一表面形成粗糙结构的步骤所形成的粗糙结构(此类铜箔称为电解铜箔)，本专利技术不以此为限。本专利技术使用原本就具有的粗糙结构的压延铜箔或使用已习知电解方式形成粗糙结构的电解铜箔，或使用具有粗糙结构的其他种类铜箔，本专利技术不以此为限，然压延铜箔及电解铜箔均需在一定基重值和铜含量的条件下，方能达到较佳的散热效果。当压延铜箔及电解铜箔表面具有不同粗糙结构时，表现出的Ra、Rt、Rz值也会不同，如果Ra、Rt、Rz值过大会导致压延铜箔及电解铜箔的基重值和铜含量不足，造成压延铜箔及电解铜箔散热表现不佳。其中Ra、Rt、Rz值在粗糙结构中的定义及代表意义分别为Ra：又称中心线平均粗糙度，以粗糙度曲线中心线为基准，以粗糙度偏差的绝对值的平均，来表示表面粗糙度的一种方法；Rt：又称最大粗糙度，于评估长度内最高峰最低谷的高度差；以及Rz：又称十点平均粗糙度，于评估长度内取五个最高峰及五个最低谷间的平均距离。在本专利技术中，铜箔还进一步具有不同晶格大小及L*值的面色度，晶粒大小指铜箔的结晶度，可由X-光绕射(X-ray diffraction)法或其他用于测试金属箔的晶粒大小的晶粒大小测试法进行界定，面色度指将铜箔表面的颜色特性量化，可有用地引入由国际照明委员会(Commission Internationale de l'Eclairage)所发展的L*a*b*色标系统(CIE 1976)，其目前在工业中被使用作为标准，以精确地说明色值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属箔，其特征在于，其具有220g/m2以上的基重值及大于90％以上的金属含量。

【技术特征摘要】
2015.06.22 TW 1041200461.一种金属箔，其特征在于，其具有220g/m2以上的基重值及大于90％以上的金属含量。2.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔为一铜箔。3.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有220至884g/m2的基重值。4.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有98％以上的金属含量。5.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且所述第一表面及所述第二表面中的至少一表面具有0.19μm≦Ra≦0.23μm的粗糙结构。6.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且所述第一表面及所述第二表面中的至少一表面粗糙雾面结构具有1.3μm≦Rt≦1.84μm的粗糙结构。7.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有相对的一第一表面及一第二表面，且所述第一表面及所述第二表面中的至少一表面粗糙雾面结构具有1.02μm≦Rz≦1.07μm的粗糙结构。8.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有308至的晶粒大小。9.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔具有25<L*<40...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟仁，谢政哲，沈骏，
申请(专利权)人：中原大学，骏沛应用炭素科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71