專利名稱：層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高散熱材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品、機(jī)械、電力、通信、化工等諸多領(lǐng)域，在產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)的過(guò)程中，以及使用的過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生數(shù)量不同的熱量。而且，所產(chǎn)生的熱量如果不能得到有效散發(fā)的話，則會(huì)對(duì)產(chǎn)品的加工及使用，均有可能造成影響。目前廣泛使用有各種各樣的散熱材料。不同類型的散熱材料，會(huì)具有不同的性能。比如說(shuō)，金屬材料的導(dǎo)熱性能良好，特別是其中的一部分金屬材料，如銅、鋁、銀等，其導(dǎo)熱性能尤其良好。比如，銅質(zhì)的散熱器、鋁質(zhì)的散熱器，都應(yīng)用非常普遍。下面列舉一下常用的一些散熱材料的熱導(dǎo)率性能鋁:237ff/m· K ；銅:401ff/m· K ；銀420W/m· K ；金318W/m· K。因?yàn)閮r(jià)格因素，當(dāng)前使用的絕大多數(shù)散熱器，是采用銅質(zhì)材料或者鋁制材料來(lái)制造的；但有一些特殊場(chǎng)所，也使用銀質(zhì)或金質(zhì)材料，來(lái)用作散熱材料。散熱器的形狀與結(jié)構(gòu)、尺寸等，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合互有不同。比如，各種CUP上使用的散熱器，以及電路板上使用的散熱器，大多是具有波浪形散熱溝槽的散熱器件。而在本發(fā)明中，會(huì)應(yīng)用到具有高散熱性能的膜材料。其中，利用碳成分所制作的高散熱石墨膜，具有很高的散熱能力，可以達(dá)到1500 1750W/m · K。而目前作為研究熱點(diǎn)的石墨烯材料，則具有更加強(qiáng)大的散熱能力，其熱導(dǎo)率約為5000ff/m · K。如此高散熱率的膜材料，為各種的產(chǎn)品中的散熱器材，提供了新的選擇?，F(xiàn)有的高散熱石墨膜和石墨烯膜厚度極薄，且硬度較低，雖然散熱性能優(yōu)異，但在使用上較為不便。本發(fā)明希望為解決該問題提供一種方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片及其制造方法，該高散熱膜片通過(guò)鍍金剛石膜的方式和層疊結(jié)構(gòu)，提高高散熱膜片的硬度。本發(fā)明所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片由基底高散熱膜片，以及附著在基底高散熱膜片上的金剛石鍍膜兩部分組成。優(yōu)選的，所述的高散熱膜，為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一。優(yōu)選的，所述的高散熱石墨膜，厚度在1-300微米之間。
優(yōu)選的，所述的金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述的高散熱膜片包括至少三層金剛石鍍膜和基底高散熱膜片交互式層疊結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的，所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法為如下三種方式其中之一方式一包括有如下步驟，步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，通過(guò)加壓的方式，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜融合成型；步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。方式二包括有如下步驟，步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，利用粘合劑，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜粘合成型；步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。方式三包括有如下步驟，步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，將上一步制作完成的金剛石鍍膜的高散熱膜片切割成所需應(yīng)用的尺寸；步驟3，通過(guò)加壓或使用粘合劑的方式，將切割后的具有金剛石鍍膜的高散熱膜片整合成型；步驟4，重復(fù)第三步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述的在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜的方法，為化學(xué)氣象沉積或過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積二者其一。優(yōu)選的所述的粘合劑，為金屬粉劑或二氧化硅粉劑其中之一。優(yōu)選的，所述的粘合劑用以實(shí)現(xiàn)粘合的方式，是加熱至粘合劑熔化，在其固化后實(shí)現(xiàn)粘附作用。


圖1-1是一層具有金剛石鍍膜的高散熱膜片的成品示意圖。圖1-2是所述的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片成品示意圖。 圖2-1、圖2-2和圖2-3分別顯示了制備層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的不同方法的具體流程。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。參圖1-1所示，它是一層具有金剛石鍍膜的高散熱膜片的成品示意圖。從圖中可以看出，該高散熱膜片由基底高散熱膜片100，以及附著在基底高散熱膜片100上的金剛石鍍膜200兩部分組成。一層基底高散熱膜片以及附著其上的金剛石鍍膜200組成層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的一個(gè)組成單元，即高散熱膜單元300。參圖1-2所示，它是所述的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片成品示意圖。
從圖中可以看出，該層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片由高散熱膜單元300層疊而成。圖中所示成品由三層高散熱膜單元300層疊而成，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要制備層疊三層以上的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片。其中，每一層高散熱膜單元300均由基底高散熱膜片100，以及附著在基底高散熱膜片100上的金剛石鍍膜200兩部分組成。參圖2-1、圖2-2和圖2-3所示，它們分別顯示了制備層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的不同方法的具體流程。下面結(jié)合前面的描述和具體實(shí)施例分別對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。方式一包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜。所述的基底高散熱膜片為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一，本實(shí)施例中采用利用碳成分所制作的高散熱石墨膜，具有很高的散熱能力，其熱導(dǎo)率可以達(dá)到1500 1750ff/m · K，厚度在1-300微米之間。在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜的方法，為化學(xué)氣相沉積或過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積二者其一。化學(xué)氣相沉積(CVD)是半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的用來(lái)沉積多種材料的技術(shù)，包括大范圍的絕緣材料，大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。該方法是將兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上。所述過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積，特點(diǎn)在于以電弧放電方式形成等離子電弧，使作為陰極的固體靶面(本實(shí)施例中為金剛石)蒸發(fā)出碳離子，成為沉積鍍漠的離子源。步驟2，通過(guò)加壓的方式，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜融合成型。通過(guò)加壓的方式，當(dāng)壓力使得金剛石鍍膜200同基底高散熱膜片100接觸的表面原子足夠接近時(shí)，由于分子間力的作用，使得金剛石鍍膜200同基底高散熱膜片100融合成型。步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)步驟1，在第二層基底基底高散熱膜片100上制備第二層金剛石鍍膜200，再重復(fù)步驟2，將第三層基底高散熱膜片100同第二層金剛石鍍膜200融合成型。如此反復(fù)，金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)操作直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)，制備完成后的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片成品包括至少三層金剛石鍍膜和基底高散熱膜片交互式層疊結(jié)構(gòu)。方式二包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜。所述的基底高散熱膜片為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一，本實(shí)施例中采用利用碳成分所制作的高散熱石墨膜，具有很高的散熱能力，其熱導(dǎo)率可以達(dá)到1500 1750ff/m · K，厚度在1-300微米之間。在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜的方法，為化學(xué)氣相沉積或過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積二者其一。步驟2，利用粘合劑，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜粘合成型。
所述的粘合劑，為金屬粉劑或二氧化硅粉劑其中之一。粘合劑用以實(shí)現(xiàn)粘合的方式，是加熱至粘合劑熔化，在其固化后實(shí)現(xiàn)粘附作用。其中二氧化硅的熔點(diǎn)為1750°C，金屬粉劑以鋁粉為例，熔點(diǎn)在660. 4°C。在操作中，根據(jù)所使用的粘合劑的種類與材質(zhì)的不同，加熱到不同的溫度，使得所使用的粘合劑熔化，并其固化后實(shí)現(xiàn)粘附作用。步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)步驟1，在第二層基底基底高散熱膜片100上制備第二層金剛石鍍膜200，再重復(fù)步驟2，將第三層基底高散熱膜片100同第二層金剛石鍍膜200粘合成型。如此反復(fù)，金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)操作直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)，制備完成后的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片成品包括至少三層金剛石鍍膜和基底高散熱膜片交互式層疊結(jié)構(gòu)。方式三包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜。所述的基底高散熱膜片為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一，本實(shí)施例中采用利用碳成分所制作的高散熱石墨膜，具有很高的散熱能力，其熱導(dǎo)率可以達(dá)到1500 1750ff/m · K，厚度在1-300微米之間。在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜的方法，為化學(xué)氣相沉積或過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積二者其一。步驟2，將上一步制作完成的金剛石鍍膜的高散熱膜片切割成所需應(yīng)用的尺寸。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)所需的尺寸要求，將步驟1制備的材料切割成型。形成獨(dú)立的高散熱膜單元300。步驟3，通過(guò)加壓或使用粘合劑的方式，將切割后的具有金剛石鍍膜的高散熱膜片整合成型。將高散熱膜單元300整合成型的方式為加壓或使用粘合劑二者其一。所述用加壓的方式，即當(dāng)壓力使得第二層高散熱膜單元300中的基底高散熱膜片100同第一層高散熱膜單元300中的金剛石鍍膜200接觸的表面原子足夠接近時(shí)，由于分子間力的作用，使得基底高散熱膜片100同融金剛石鍍膜200合成型，從而將兩層高散熱膜單元300整合。所述的粘合劑，為金屬粉劑或二氧化硅粉劑其中之一。粘合劑用以實(shí)現(xiàn)粘合的方式，是加熱至粘合劑熔化，在其固化后實(shí)現(xiàn)粘附作用。使用時(shí)，即用粘合劑將第二層高散熱膜單元300中的基底高散熱膜片100同第一層高散熱膜單元300中的金剛石鍍膜200接觸的表面粘合，從而將兩層高散熱膜單元300整合。步驟4，重復(fù)第三步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)步驟3，將第三層高散熱膜單元300同第二層高散熱膜單元300整合成型。如此反復(fù)，金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。重復(fù)操作直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)，制備完成后的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片成品包括至少三層金剛石鍍膜和基底高散熱膜片交互式層疊結(jié)構(gòu)。以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施例，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片，其特征在于該高散熱膜片包括有基底高散熱膜片，以及附著在基底高散熱膜片上的金剛石鍍膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片，其特征在于所述的高散熱膜，為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片，其特征在于所述的高散熱石墨膜，厚度在1-300微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片，其特征在于所述的金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片，其特征在于所述的高散熱膜片包括至少三層金剛石鍍膜和基底高散熱膜片交互式層疊結(jié)構(gòu)。
6.一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法，其特征在于該方法包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，通過(guò)加壓的方式，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜融合成型；步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。
7.一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法，其特征在于該方法包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，利用粘合劑，將第二層基底高散熱膜片同金剛石鍍膜粘合成型；步驟3，重復(fù)前兩步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。
8.一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法，其特征在于該方法包括有如下步驟步驟1，在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜；步驟2，將上一步制作完成的金剛石鍍膜的高散熱膜片切割成所需應(yīng)用的尺寸；步驟3，通過(guò)加壓或使用粘合劑的方式，將切割后的具有金剛石鍍膜的高散熱膜片整合成型；步驟4，重復(fù)第三步操作，直至完成所需厚度的層疊結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法，其特征在于所述的高散熱膜，為高散熱石墨膜和石墨烯膜兩者其一。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片的制造方法，其特征在于所述的在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜的方法，為化學(xué)氣相沉積或過(guò)濾陰極真空電弧離子束沉積二者其一。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種層疊型金剛石鍍膜的制造方法，其特征在于所述的粘合劑，為金屬粉劑或二氧化硅粉劑其中之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種層疊型金剛石鍍膜的制造方法，其特征在于所述的粘合劑用以實(shí)現(xiàn)粘合的方式，是加熱至粘合劑熔化，在其固化后實(shí)現(xiàn)粘附作用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種層疊型金剛石鍍膜的高散熱膜片及其制造方法，屬于高散熱材料技術(shù)領(lǐng)域。該材料由基底高散熱膜片，以及附著在基底高散熱膜片上的金剛石鍍膜兩部分組成。制造時(shí)，首先在基底高散熱膜片上制備金剛石鍍膜，然后通過(guò)加壓或使用粘合劑的方式，將基底高散熱膜片和金剛石鍍膜整合成型。金剛石鍍膜同基底高散熱膜片以交互層疊的形式排布，形成層疊結(jié)構(gòu)。由于采用了在高散熱膜上鍍金剛石膜的方式和層疊結(jié)構(gòu)，提高了高散熱膜片的硬度。
文檔編號(hào)F28F3/00GK102555321SQ20101061046
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:上海杰遠(yuǎn)環(huán)?？萍加邢薰?br>