專利名稱：：復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱材料，尤其是電子類產(chǎn)品使用的導(dǎo)熱散熱材料，具體地說為一種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片。
背景技術(shù)：
：隨著電子類產(chǎn)品的不斷升級(jí)換代的加速，高集成以及高性能電子設(shè)備的日益增長(zhǎng)，工作組件體積尺寸越來越小，工作的速度和效率越來越高，發(fā)熱量越來越大。目前，公知的金屬類導(dǎo)熱散熱組件己經(jīng)受到其材料與自身導(dǎo)熱散熱極限的限制，必須采用先進(jìn)的導(dǎo)熱散熱工藝和性能優(yōu)異的導(dǎo)熱散熱材料來有效地帶走熱量，保證其電子類產(chǎn)品的有效工作，石墨導(dǎo)熱散熱材料，因特有的低密度(相對(duì)于金屬類)和高導(dǎo)熱散熱系數(shù)及低熱阻成為現(xiàn)代電子類產(chǎn)品解決導(dǎo)熱散熱技術(shù)的首選材料。石墨導(dǎo)熱散熱片因其特有的性能在電子類產(chǎn)品中得到較為廣泛的使用。為了更好的進(jìn)行散熱，通常情況下是將石墨導(dǎo)熱散熱片粘結(jié)在需要散熱的物體的表面。傳統(tǒng)的粘結(jié)方法是用膠水將石墨導(dǎo)熱散熱片粘結(jié)，這種粘結(jié)方式操作比較復(fù)雜，而且需要在粘結(jié)時(shí)具體的進(jìn)行作業(yè)，這樣有可能造成膠水的不均勻帶來的粘結(jié)不牢固的問題。同時(shí)，由于石墨易碎的特性，有時(shí)需要在石墨的表面粘結(jié)金屬片，這同樣帶來操作復(fù)雜、粘結(jié)不牢等問題。對(duì)于用膠水粘結(jié)的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，因?yàn)橛媚z水粘結(jié)的結(jié)果是不均勻的，容易脫落，并且耐溫低，在高溫下容易揮發(fā)失去粘結(jié)效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有的電子類產(chǎn)品普通采用的金屬類導(dǎo)熱散熱管套組件的不足，提供一種減輕散熱片的重量，提高散熱效果，操作安裝方便的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片。為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，包括純石墨導(dǎo)熱散熱片形成的中間層，所述中間層的其中一個(gè)表面設(shè)有背膠層。.所述背膠層厚度《0.06mm、180。C剝離度(N/25mm)》6，耐溫范圍在-20。C+180匸之間；作為進(jìn)一步的改進(jìn)所述中間層與背膠層相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有PET薄膜。PET膜的厚度為0.01mm0.04mm，耐溫范圍在-3(rC+25(TC之間。作為進(jìn)一步的改進(jìn)'所述中間層與背膠層相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有銅箔，一般選用具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的紫銅箔，厚度在0.02mm—0.05mra之間。作為進(jìn)一步的改進(jìn)-所述中間層與背膠層相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有鋁箔，一般選用高純度的鋁箔，厚度在0.Olmm—O.04鵬之間。這些復(fù)合結(jié)構(gòu)的目的，在于導(dǎo)熱散熱電子類產(chǎn)品的發(fā)熱源的位置、發(fā)熱源的結(jié)構(gòu)和要求導(dǎo)熱散熱的方向等因素來確定具體選用哪一種材質(zhì)的材料與石墨片進(jìn)行組合，目的是安裝與使用方便和導(dǎo)熱散熱的方向。這種復(fù)合型具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了柔性石墨片材的強(qiáng)度，防止石墨片發(fā)生粉塵，影響外觀和使用，改善彎曲加工性，并且可以加工三維組件，更方便加工成任意尺寸和形狀結(jié)構(gòu)的石墨導(dǎo)熱散熱材料，擴(kuò)大了石墨片的使用范圍，使之具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片更大范圍地應(yīng)用于筆記本電腦、平板顯示器、便攜式投影儀、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)電話以及針對(duì)個(gè)人的助理設(shè)備LCD、PDP、DVD等電子消費(fèi)領(lǐng)域。這種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片與現(xiàn)有的目前電子類產(chǎn)品的金屬類導(dǎo)熱.散熱組件相比，所產(chǎn)生的有益效果是:通過采用具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片，導(dǎo)熱散熱效率高，占用空間小，重量輕，沿兩個(gè)方向均勻?qū)嵘?，消除熱點(diǎn)區(qū)域，在屏蔽熱源與組件的同時(shí)，改進(jìn)電子類產(chǎn)品的性能。本發(fā)明的具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片與銅、鋁的重量比較見下表:石墨銅鋁其它金屬密度0.5-2.05g/cm3密度8.96g/cm3密度2.7g/cm3密度8g/cm3.結(jié)論石墨片密度一般比鋁輕28%，比銅輕78%，比其它金屬輕70%。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中復(fù)合型石墨導(dǎo)熱散熱片具體應(yīng)用示意圖。附圖3為發(fā)明實(shí)施例2中安裝在CPU上的具有各向異性的復(fù)合型石墨導(dǎo)熱散熱片在實(shí)際應(yīng)用中，進(jìn)行的溫度測(cè)試圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l,一種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，包括純石墨導(dǎo)熱散熱片形成的中間層1，所述中間層1的其中一個(gè)表面設(shè)有背膠層2，制作復(fù)合型石墨導(dǎo)熱散熱片的石墨，一般應(yīng)選用高導(dǎo)熱率的具有各向異性的石墨片材，石墨厚度在0.067mm—2.0mm之間為宜，一般情況下，石墨厚度大于2.Omm時(shí)，不需要再制作成復(fù)合型，可直接制造成具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片，石墨密度視對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的高低要求來選擇合適的密度，所述中間層與背膠層相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有PET薄膜3，PET薄膜3的厚度為0.01mm0.04mm，耐溫范圍在-30。C+250°(:之間。這種復(fù)合型具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了柔性石墨片材的強(qiáng)度，防止石墨片發(fā)生粉塵，影響外觀和使用，改善彎曲加工性，并且可以加工三維組件，更方便加工成任意尺寸和形狀結(jié)構(gòu)的石墨導(dǎo)熱散熱材料，擴(kuò)大了石墨片的使用范圍，使之具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片更大范圍地應(yīng)用于筆記本電腦、平板顯示器、便攜式投影儀、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)電話以及針對(duì)個(gè)人的助理設(shè)備LCD、PDP、DVD等電子消費(fèi)領(lǐng)域。實(shí)施例2:—種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，包括純石墨導(dǎo)熱散熱片形成的中間層1,所述中間層1的其中一個(gè)表面設(shè)有背膠層2，所述中間層1與背膠層2相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有紫銅箔或鋁箔，一般選用厚度為0.02mm0.05mm的紫銅箔或厚度為0.01mm0.04皿鋁箔，附圖2是復(fù)合型石墨導(dǎo)熱散熱片具體應(yīng)用示意圖，這是將一面粘合的背膠2，中間層l是石墨片，另一面為紫銅箔4的復(fù)合型具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片應(yīng)用于電腦CPU5上的一個(gè)實(shí)物圖例。通過背膠2將石墨片1與銅箔4牢固的粘合在CPU外殼上，CPU所散發(fā)的熱量通過石墨片的各向異性，即石墨片的平行方向(與CPU外殼平行的方向)，即水平方向向四周迅速傳導(dǎo)熱量，消除CPU上的"熱區(qū)"，在c方向即垂直于CPU外殼的方向較慢的傳導(dǎo)熱量，并通過銅箔均勻的散發(fā)部分熱量，同時(shí)銅箔又可以將熱源與其他組件進(jìn)行電磁屏蔽，促進(jìn)了CPU熱量的迅速傳導(dǎo)與散發(fā)，使CPU處于可承受的溫度范圍內(nèi)，保證CPU穩(wěn)定工作，延長(zhǎng)了CPU的使用壽命。附圖3為安裝在CPU上如附圖2所示的具有各向異性的復(fù)合型右墨導(dǎo)熱散熱片，在實(shí)際應(yīng)用中，進(jìn)行的溫度測(cè)試圖，Ti是CPU底部的溫度，T2是CPU頂部的溫度，(TrT2)為溫度梯度。溫度梯度表示在熱流方向溫度變化的強(qiáng)度，溫度梯度越大，說明在熱流方向單位長(zhǎng)度上的溫度差也愈大。熱傳導(dǎo)的推動(dòng)力是溫度場(chǎng)內(nèi)的溫度梯度。傅里葉定律描述了熱傳導(dǎo)速率與各種因素的關(guān)系，即單位時(shí)間內(nèi)的導(dǎo)熱量Q(導(dǎo)熱速率)與導(dǎo)熱面積F及溫度梯度^成正比。在穩(wěn)定傳熱情況下傅里葉定律表示為、d力，、Q=-入F叾(H)式中Q————導(dǎo)熱速率，j/h;F--—導(dǎo)熱面積，m2;V~—-導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m*K);￡——溫度梯度，。C/m。式(1-1)中的負(fù)號(hào)表示熱流方向與溫度梯度方向相反，即熱流方向沿著溫度降低的方向，而一般溫度梯度以溫度升高的方向?yàn)檎?。?dǎo)熱系數(shù)入的物理意義是在單位時(shí)間內(nèi)溫度梯度為1K/m通過lm2面積所傳導(dǎo)的熱量。入越大，導(dǎo)熱性能越好。導(dǎo)熱系數(shù)是物質(zhì)導(dǎo)熱性能的標(biāo)志。導(dǎo)熱的材料必須是導(dǎo)熱系數(shù)大的材料。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)值很高，最高可達(dá)到1500W/(m*K)。本發(fā)明的具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片與銅、鋁的熱傳導(dǎo)系數(shù)的比較見7下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>下表經(jīng)過本發(fā)明發(fā)明人多年的研究、試驗(yàn)，科學(xué)總結(jié)出的具有各向異性的柔性石墨片材在不同厚度、密度情況下的相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)照表，表中的數(shù)據(jù)是經(jīng)過廣泛驗(yàn)證，具有極高的可信度。該對(duì)照表在權(quán)力要求書中屬于要求限定的范圍中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，包括純石墨導(dǎo)熱散熱片形成的中間層(1)，其特征是所述中間層(1)的其中一個(gè)表面設(shè)有背膠層(2)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是所述中間層(1)與背膠層(2)相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有PET薄膜(3)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是所述中間層(1)與背膠層(2)相對(duì)應(yīng)的另外一面設(shè)有銅箔或鋁箔。4、根據(jù)權(quán)利要求13其中之一所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是-所述背膠層(2)的厚度《0.06ram。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是PET膜(3)的厚度為0.01mra0.04ram。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是所述銅箔為紫銅箔，厚度為0.02mm0.05mm。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，其特征是所述鋁箔的厚度為0.01mm0.04mm。全文摘要本發(fā)明公開了一種復(fù)合石墨導(dǎo)熱散熱片，包括純石墨導(dǎo)熱散熱片形成的中間層，所述中間層的其中一個(gè)表面設(shè)有背膠層，增強(qiáng)了柔性石墨片材的強(qiáng)度，防止石墨片發(fā)生粉塵，影響外觀和使用，改善彎曲加工性，并且可以加工三維組件，更方便加工成任意尺寸和形狀結(jié)構(gòu)的石墨導(dǎo)熱散熱材料，擴(kuò)大了石墨片的使用范圍，通過采用具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片，導(dǎo)熱散熱效率高，占用空間小，重量輕，沿兩個(gè)方向均勻?qū)嵘幔裏狳c(diǎn)區(qū)域，在屏蔽熱源與組件的同時(shí)，改進(jìn)電子類產(chǎn)品的性能。文檔編號(hào)F28F3/00GK101458049SQ20081023780公開日2009年6月17日申請(qǐng)日期2008年12月2日優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日發(fā)明者王曉山申請(qǐng)人:王曉山