一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，属于导热散热材料技术领域。该产品由中间层、离型层和金属箔层组成。中间层为褶皱排列的石墨膜，以提高产品的纵向导热能力；金属箔层以增加产品的散热性能；离型层可改善石墨膜的机械性能及加工性能。该结构导热与散热效率、高体积小、质量轻，实现了导热与散热一体化设计，有利于热量快速传导与散失。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，属于导热散热材料
。该产品由中间层、离型层和金属箔层组成。中间层为褶皱排列的石墨膜，以提高产品的纵向导热能力；金属箔层以增加产品的散热性能；离型层可改善石墨膜的机械性能及加工性能。该结构导热与散热效率、高体积小、质量轻，实现了导热与散热一体化设计，有利于热量快速传导与散失。【专利说明】一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片
本技术属于导热散热材料
。
技术介绍
近年来，随着3G网络的飞速发展，智能电话、平板电脑等电子产品逐渐成为人们生活的重要组成部分。“更薄、更轻、更快”，诸多电子产品的体积越来越小，发热量却越来越大，电子产品工作过程中产生的热量能否快速、安全的导出，直接影响电子产品的稳定性、寿命及安全性能。传统的金属铜、铝导热散热材料难已满足电子器件轻薄化的要求，迫切要求新型导热散热材料。近年来，石墨膜由于其低密度(与金属相比)、高导热系数成为现代电子产品理想的导热散热材料。目前人造石墨薄膜导热率可达1800W/m*K (横向)，是金属铜(401W/m.K)、铝(237W/m.K)的4飞倍，是最具有应用潜力的新一代导热散热材料。通常情况下将石墨膜粘在发热器件的表面，依靠石墨膜平面方向快速热传导将热量平均传递至整个石墨膜表面。在石墨膜表面涂覆PET防静电层，可增强石墨膜的机械强度、韧性和弯曲加工性能。目前用于导热的石墨膜有两种制备方法，一种是膨胀石墨碾压成膜。此种石墨膜在导热性、导电性和机械性能方面均不是很理想，而且膜中容易存在酸存留，但成本极低；另一种方法是高分子膜直接在惰性气氛中石墨化形成的高定向结晶的石墨膜。此种方法制备的石墨膜的导热、导电性能优异，制作成本较高。无论哪种方法生产的石墨膜，由于石墨固有的结构特征，导致石墨膜在平面方向(横向)的导热率极高O1500W/m*K)，而垂直于膜平面方向(纵向)的导热率仅为(l?5W/m*K)。正因为如此，专利中采用石墨膜与铝或铜箔垂直胶连时，石墨膜的纵向热传导的速率有限，因尔能够纵向穿透石墨膜而被铝或铜箔快速散失的热量也十分有限。因此，设计一种导热与散热一体化器件，兼有超薄、越轻、高效的特点，在有限的空间内实现热量的快速传递与高效散失，及时降低高性能的薄型大屏幕触控电子设备(智能手机和平板电脑)的芯片工作温度，是十分必要的。
技术实现思路
本技术的所要解决的问题是普通石墨膜散热器件纵向热传导性能差、散热效率较低的缺点，提供重量轻、散热效果好、安装方便的一种石墨膜导热散热片，其具有纵向闻导热率和高效散热的特点，应用于电子产品的导热散热领域。本技术提供一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其包括金属箔层、中间层和离型层。中间层为具有褶皱结构的石墨膜层，其厚度在0.02、.05mm，横向和纵向均具有高的热传导速率。金属箔层为铜箔或铝箔，厚度=0.05mm，金属箔层与石墨膜层之间填充有导热硅脂。离型层为PET背胶层，由PET膜和丙烯酸类胶组成。其中PET膜层中分布有兰IOwt.% 的碳黑。本技术的优点在于:通过改变石墨膜的排列方式，实现了垂直方向与平面方向快速热传导及导热散热一体化的设计，是一种新型的高效、超薄、超轻的导热散热器件，适用于电子产品的散热领域。【专利附图】【附图说明】附图1是本技术一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片的结构示意图；附图2是本技术用于芯片散热时的应用示意图。【具体实施方式】具体实施例1:一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，包括紫铜铜箔散热层、石m聖导热层和PET背胶层。石墨膜采用高温热解石墨膜，石墨膜厚度在0.025mm为宜经模具碾压成褶皱重叠结构，表面涂覆硅脂材料后与紫铜箔复合。紫铜箔的厚度为0.025mm。石墨膜另一侧涂覆丙烯酸类胶与PET膜碾压复合。PET膜厚度0.02mm，耐温温区-2(Tl50°C。最终复合后所制得石墨导热散热片，整体厚度在0.085 ±0.005mm，纵向热导率35W/m.K,横向热导率1150W/m.K。具体实施例2:—种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，包括多孔铝箔散热层，石墨导热膜层和离型层。铝箔采用多孔泡沫铝箔，孔径在20nnT800nm，铝箔厚度在80微米；石墨膜采用膨胀石墨碾压膜，经蜂窝状模具压制后实现石墨膜的弯曲褶皱结构；离型层为PET膜，其中分布有5wt.%的导电碳黑。采用与实施例1相同的工艺与步骤，制得复合结构石墨导热散热片，整体厚度在0.115mm左右，纵向导热率22W/m.K，横向热导率780ff/m.K。【权利要求】1.一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其特征为三层结构，中间层为石墨膜层，两侧分别为金属箔层和离型层，金属箔层与石墨膜之间采用导热硅脂粘接，离型层与石墨膜层采用丙烯酸类胶粘接。2.权利要求1所述一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其中间层为人造石墨膜经重叠排列而成褶皱结构，人造石墨膜包括特定类高分子薄膜高温热解形成的高定向石墨膜和膨胀石墨经碾压而成的膨胀石墨膜。3.权利要求1所述一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其离型层为PET膜，胶层为丙烯酸类胶，其中PET层中分布有f IOwt.%的导电碳黑，PET膜的厚度=0.05mm。4.权利要求1所述一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其金属箔层特征在于:铜箔或铝箔，厚度=0.05mm，金属箔层表面为光滑或粗糙表面，也可以是多孔的金属层。【文档编号】B32B7/12GK203675528SQ201420026193【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日 【专利技术者】崔光磊, 张波, 韩鹏献, 逄淑平, 刘志宏, 黄长水, 姚建华, 徐红霞 申请人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有褶皱结构的石墨膜导热散热片，其特征为三层结构，中间层为石墨膜层，两侧分别为金属箔层和离型层，金属箔层与石墨膜之间采用导热硅脂粘接，离型层与石墨膜层采用丙烯酸类胶粘接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔光磊，张波，韩鹏献，逄淑平，刘志宏，黄长水，姚建华，徐红霞，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37