一种自粘型石墨烯导热垫片制造技术

本申请涉及一种自粘型石墨烯导热垫片，涉及导热垫片的领域。其包括导热层以及设置在导热层上沿厚度方向两侧的粘接层；所述导热层包括多层依次堆叠的石墨烯膜，所述石墨烯膜的叠层方向垂直于导热层的厚度方向，且相邻所述石墨烯膜层间涂覆有粘接剂；所述粘接层附着于导热层表面且具有粘性，用于组装自粘型石墨烯导热垫片时与电子器件粘接。本申请通过多层石墨烯膜堆叠制得具有超高导热性能的导热层，并在导热层的两侧各设置一层带有粘性的粘接层，制得自带粘性的自粘型石墨烯导热垫片，在具有超高导热性能的同时可以粘附在电子器件的表面，有效改善了石墨烯导热垫片组装时的错位移位问题，提升了石墨烯导热垫片的组装效率。提升了石墨烯导热垫片的组装效率。提升了石墨烯导热垫片的组装效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自粘型石墨烯导热垫片


[0001]本申请涉及导热垫片的领域，尤其是涉及一种自粘型石墨烯导热垫片。

技术介绍

[0002]随之5G时代的到来，电子芯片工作频率不断升高，电子产品逐步向轻量化、高集成化的方向发展，导致设备的发热量大幅上升。多余的热量若不及时传导出去会极大地影响电子元器件的工作性能，严重时会造成电子器件寿命降低甚至失效。为了提升电子产品的散热性能，将电子器件产生的热量及时传导出去，业界开始采用热界面材料作为导热介质进行散热。热界面材料是用于涂敷在散热器件与发热器件之间，降低它们之间接触热阻所使用的材料的总称。
[0003]石墨烯作为一种由碳原子堆积而成的单层二维蜂窝状晶格结构的新型碳材料，其具有优异的导热性能，是制作热界面材料的理性材料之一。石墨烯的理论热导率可以达到5300W/(m
·
K)，是常见金属的几十倍，目前以石墨烯为原料开发的石墨烯导热膜的导热系数最高可达2000W/(m
·
K)，较常规的石墨膜具有更好的导热性能，是一种可以应用于大热流密度的芯片散热领域的新型热界面材料。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为，目前以石墨烯为热界面材料制备得到的石墨烯导热垫片，在组装时，由于石墨烯导热垫片的贴合表面通常没有粘性，其与电子器件接触界面的摩擦力较小，组装过程中容易出现错位或移位，不便于组装，进而影响产品组装的效率。

技术实现思路

[0005]为了改善石墨烯导热垫片在组装过程中的错位或移位问题，进而提升石墨烯导热垫片的组装效率，本申请提供一种自粘型石墨烯导热垫片。
[0006]本申请提供的一种自粘型石墨烯导热垫片采用如下的技术方案：
[0007]一种自粘型石墨烯导热垫片，包括导热层以及设置在导热层上沿厚度方向两侧的粘接层；
[0008]所述导热层包括多层依次堆叠的石墨烯膜，所述石墨烯膜的叠层方向垂直于导热层的厚度方向，且相邻所述石墨烯膜的层间涂覆有粘接剂；
[0009]所述粘接层附着于导热层表面且具有粘性，用于组装自粘型石墨烯导热垫片时与电子器件粘接。
[0010]通过采用上述技术方案，石墨烯膜具有超高导热性能，通过多层石墨烯膜叠层制得的导热层，在其厚度方向上具有良好的热传导效果，进而为自粘型石墨烯导热垫片提供优良的导热性能。在导热层上沿其厚度方向的两侧各设置一层粘接层，粘接层具有自粘性，在组装自粘型石墨烯导热垫片时可以与电子器件之间产生一定的粘附力，进而改善组装过程中的错位移位问题，提升产品的组装效率。
[0011]本申请中，粘接层由具有粘性的胶粘剂制成，将胶粘剂涂覆在导热层表面，胶粘剂
固化后稳定附着在粘接层上并形成具有粘性的粘接层。
[0012]可选的，所述粘接层包括多条交错排列的胶线，所述胶线粘附于导热层表面并形成网格状的粘接层。
[0013]通过采用上述技术方案，将粘接层设置为由多条交错排列的胶线组成的网格状，一方面，可以在减少粘接层的用胶量的同时使粘接层保持有效的粘性；另一方面，将粘接层设置为网格状，可以减少自粘型石墨烯导热垫片与电子器件贴合界面之间的存胶量，降低贴合界面因胶粘剂带来的热阻，进一步提升自粘型石墨烯导热垫片的导热性能。
[0014]可选的，所述粘接层包括多个阵列排布的胶点，所述胶点粘附于粘接层表面并形成点阵状的粘接层。
[0015]通过采用上述技术方案，将粘接层设置为点阵状，在粘接层保持有效的粘性的基础上，可以减少用胶量，进一步，可以降低自粘型石墨烯导热垫片与电子器件贴合界面的热阻，提升自粘型石墨烯导热垫片的导热性能。
[0016]可选的，所述粘接层的厚度为2
‑
10μm。
[0017]通过采用上述技术方案，粘接层主要起到在组装时粘附于电子器件的表面、避免错位移位的作用。因此，粘接层具有一定的粘性即可，当粘接层的厚度过薄时不能与电子器件很好地贴附，难以达到较好的粘接效果；而粘接层过厚时会增加自粘型石墨烯导热垫片与电子器件贴合界面的热阻，降低自粘型石墨烯导热垫片的导热性能。经试验，当粘接层的厚度在2
‑
10μm范围内时，自粘型石墨烯导热垫片兼具粘良好的粘性和较高的导热性能。
[0018]可选的，所述导热层的厚度为0.1
‑5㎜
。
[0019]通过采用上述技术方案，导热层主要起到热传导的作用，导热层的厚度过薄时会导致自粘型石墨烯导热垫片整体的力学性能较弱，组装时容易破裂；而导热层的厚度过厚时会影响组装后产品的整体厚度。
[0020]可选的，所述粘接剂的厚度为20
‑
80μm。
[0021]通过采用上述技术方案，粘接剂涂覆在相邻的两层石墨烯膜之间用于粘接两层石墨烯膜，避免粘接层散开。粘接剂的厚度过薄时不能起到很好的粘接效果，石墨烯膜容易分层散开；而粘接剂的厚度过厚时会使得导热层整体的热阻升高，影响自粘型石墨烯导热垫片的导热性能。
[0022]可选的，所述导热层上开设有若干贯穿所有石墨烯膜的通孔，所述通孔沿石墨烯膜叠层的方向，且所述通孔中填充有导热填料。
[0023]通过采用上述技术方案，石墨烯膜的热传导性能具有各向异性，其在石墨烯膜层内平面方向上的导热性能较高，而在垂直于石墨烯膜平面方向上的导热性能较差。基于此，通过多层石墨烯膜叠层制成的导热层在厚度方向（即石墨烯膜的层内平面方向）上具有良好的导热性能，而在石墨烯膜叠层的方向上的导热性能较差。通过在导热层上贯穿开设沿石墨烯膜叠层方向的通孔并在通孔中填充导热填料，可以通过导热填料将导热层在石墨烯膜的叠层方向连通，在石墨烯膜的叠层方向上通过导热填料增强热传导能力，可以进一步提升自粘型石墨烯导热垫片整体的导热性能。
[0024]可选的，所述通孔的孔径为20
‑
100μm，相邻通孔中心的间距为150
‑
500μm。
[0025]通过采用上述技术方案，通孔的孔径和间距影响导热层的层间导热性能和力学性能。具体而言，通孔的孔径过小和/或相邻通孔的间距过大时，填充的导热填料的量有限，难
以起到有效的提升层间方向导热性能的作用；通孔的孔径过大和/或相邻通孔的间距过小时，在导热层上开设的通孔的密度过高，会破坏导热层的结构，进而影响自粘型石墨烯导热垫片的力学强度。经试验，通孔的孔径为20
‑
100μm，相邻通孔中心的间距为150
‑
500μm范围内时，导热层兼具高导热性能和良好力学强度。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0027]1.本申请中，通过多层石墨烯膜堆叠制得具有超高导热性能的导热层，并在导热层上沿厚度方向的两侧各设置一层带有粘性的粘接层，制得自带粘性的自粘型石墨烯导热垫片，在具有超高导热性能的同时可以粘附在电子器件的表面，有效改善了石墨烯导热垫片组装时的错位移位问题，提升了石墨烯导热垫片的组装效率；
[0028]2.本申请中，将粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自粘型石墨烯导热垫片，其特征在于：包括导热层(1)以及设置在导热层(1)上沿厚度方向两侧的粘接层(2)；所述导热层(1)包括多层依次堆叠的石墨烯膜(11)，所述石墨烯膜(11)的叠层方向垂直于导热层(1)的厚度方向，且相邻所述石墨烯膜(11)层间涂覆有粘接剂(12)；所述粘接层(2)固定于导热层(1)表面且具有粘性，用于组装自粘型石墨烯导热垫片时与电子器件粘接。2.根据权利要求1所述的一种自粘型石墨烯导热垫片，其特征在于：所述粘接层(2)包括多条交错排列的胶线，所述胶线粘附于导热层(1)表面并形成网格状的粘接层(2)。3.根据权利要求1所述的一种自粘型石墨烯导热垫片，其特征在于：所述粘接层(2)包括多个阵列排布的胶点(22)，所述胶点(22)粘附于粘接层(2)表面并形成点阵状的粘接层(2)。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种自粘型...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹勇，孙爱祥，羊尚强，窦兰月，周晓燕，贺西昌，方晓，
申请(专利权)人：深圳市鸿富诚新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：