一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品中發(fā)熱組件的散熱及電磁屏蔽領(lǐng)域，特別是涉及一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，隨著研發(fā)的手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、或筆記本計(jì)算機(jī)及電視的需求量及顯示屏使用量增加，顯示屏高亮度的需求使發(fā)光二極管使用量增加，為提高各種電子產(chǎn)品的運(yùn)行速度，目前各種電子產(chǎn)品中CPU因高速運(yùn)行會(huì)散發(fā)出大量的熱，也加大了設(shè)備的發(fā)熱量，同時(shí)電池電量消耗增加，電池容量也跟著提高，使得顯示器設(shè)備因耗能加大而發(fā)熱更多，如不能有效控制發(fā)熱，高溫不僅使CPU運(yùn)轉(zhuǎn)出問(wèn)題或喪失功能，也會(huì)使發(fā)熱設(shè)備使用壽命縮短。同時(shí)現(xiàn)今顯示器設(shè)備功能增多，使用零件也多樣化，數(shù)量多而體積更小，顯示設(shè)備的可用空間越感不足，各組件的距離更近，容易發(fā)生干擾。當(dāng)天然石墨因厚度及導(dǎo)熱率不高的問(wèn)題，及人工石墨因柔軟度不高的可折斷性，使其喪失本來(lái)固有的x、Y軸導(dǎo)熱性。
[0003]目前市場(chǎng)上散熱材料的人工石墨厚度以25微米為主導(dǎo)，40微米有量產(chǎn)但導(dǎo)熱系數(shù)不佳，70微米的可量產(chǎn)性不高，更多的熱量需要解決，我們就要把熱量從發(fā)熱組件“Α”點(diǎn)傳至其它點(diǎn)散發(fā)，使發(fā)熱組件“Α”的本體溫度大幅度降低。因此需要更高導(dǎo)熱系數(shù)和更大界面的導(dǎo)熱載體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片，即是很好的導(dǎo)熱載體，導(dǎo)熱效果好，也具有很強(qiáng)的電磁屏蔽功能。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片，包括:散熱片以一層人工石墨層+銅箔層+人工石墨層復(fù)合滾壓而成為一單元散熱層，所述散熱片可為單獨(dú)一單元散熱層，或是可為多個(gè)單元散熱層疊加而成，每層的散熱片包括銅箔層和分布在銅箔層上下面的人工石墨層，所述人工石墨層通過(guò)導(dǎo)電膠均勻的貼附分布在銅箔層的上下面，所述多個(gè)單元散熱層之間通過(guò)導(dǎo)電膠疊加而成。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述人工石墨為高純度石墨，其純度在99.6%?99.9%，所述人工石墨層由聚酰亞氨薄片經(jīng)2500至2800度燒結(jié)而成，所述人工石墨層厚度在滾壓疊加后為5微米?80微米。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述人工石墨片與銅的復(fù)合材料總厚度在20微米?2100微米;所述銅箔層厚度為8微米?150微米;所述導(dǎo)電膠厚度為5微米?10uM微米。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述銅箔層的外形為卷狀銅箔，所述銅箔層與人工石墨層通過(guò)多次連續(xù)滾壓而成。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述一銅箔層+導(dǎo)電膠或一人工石墨層+導(dǎo)電膠為一復(fù)合層，最多可疊加的復(fù)合層數(shù)為十層，最終疊加后的散熱片其上下面最外層為人工石墨層。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還提供一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片的制備方法，包括如下步驟:
第一步，銅箔層的雙表面處理，銅箔層貼合導(dǎo)電膠之前進(jìn)行預(yù)處理，用堿性除油劑除油并且酸洗處理；
第二步，將5微米至80微米的聚酰亞氨薄片與天然石墨堆疊，經(jīng)石墨化爐以2600至2800度燒制而成的人工石墨單片；
第三步，將燒制好的人工石墨單片以輕壓滾筒方式滾壓導(dǎo)電膠，再以多段滾壓機(jī)滾壓成人工石墨+導(dǎo)電膠+銅+導(dǎo)電膠+人工石墨的復(fù)合卷材；
第四步，多層復(fù)合機(jī)將已復(fù)合單層的人工石墨層+導(dǎo)電膠+銅箔層+導(dǎo)電膠+人工石墨層的復(fù)合為一層，可多層繼續(xù)疊加，多層疊加后的厚度及層數(shù)增加，導(dǎo)熱能力及電磁屏蔽能力也增加。
[0011 ] 進(jìn)一步說(shuō)，所述堿性除油劑為NaOH;所述酸洗處理采用0.5%以下的稀硫酸;所述步驟一中對(duì)銅箔層清洗順序?yàn)?酸洗，水洗，再酸洗，再水洗，最好烘干;所述步驟四中多層疊加方式為人工石墨層+導(dǎo)電膠+銅層+導(dǎo)電膠+人工石墨層+導(dǎo)電膠+銅箔層+導(dǎo)電膠+人工石墨層+導(dǎo)電膠+銅層+導(dǎo)電膠+人工石墨層的方式疊加，一銅箔層+導(dǎo)電膠或一人工石墨層+導(dǎo)電膠為一層，最多可疊加復(fù)合層數(shù)為十層，最終疊加后的散熱片其上下面最外層為人工石墨層。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明除了其散熱效果佳，更有極佳的電磁屏蔽功能，對(duì)元器件間的互擾問(wèn)題能利用本發(fā)明的散熱可得到好的控制，本發(fā)明除可控制發(fā)熱組件的溫度，并可使易受干擾的元器件受到電磁屏蔽保護(hù)，讓3C電子產(chǎn)品能有更穩(wěn)定的運(yùn)行特性及更長(zhǎng)的壽命，其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)1000?1500 W/M.K，熱擴(kuò)散系數(shù)高達(dá)230mm2/S?900 mm2/S，因銅箔的加入，對(duì)于電磁屏敝比單一石墨材更優(yōu)，防高屏干擾能力為60?80分貝(1MHz?IGHz)，也因銅箔的加入，使人工石墨層易彎折斷裂及抗拉力不佳得到改善，且銅箔基材加入結(jié)構(gòu)，也改善了單一人工石墨層無(wú)可塑性的缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片單一散熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片多層散熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片的制備方法中步驟一的流程圖；
圖4是本發(fā)明人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片的制備方法中步驟三的加工工藝示意圖； 圖5是本發(fā)明人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片的導(dǎo)熱趨向圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、人工石墨層;2、銅箔層;3、導(dǎo)電膠。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例包括:一種人工石墨/銅的復(fù)合材料散熱片，包括:散熱片以一層人工石墨層1+銅箔層2+人工石墨層I復(fù)合滾壓而成為一單元散熱層，所述散熱片可為單獨(dú)一單元散熱層，或是可為多個(gè)單元散熱層疊加而成，每層的散熱片包括銅箔層2和分布在銅箔層2上下面的人工石墨層I，所述人工石墨層I通過(guò)導(dǎo)電膠3均勻的貼附分布在銅箔層2的上下面，所述多個(gè)單元散熱層之間通過(guò)導(dǎo)電膠3疊加而成。
[0016]進(jìn)一步說(shuō)，所述人工石墨層I為高純度石墨，其純度在99.6%?99.9%;所述人工石墨層I與銅箔層2的復(fù)合材料總厚度在20微米?2100微米;所述銅箔層2的外形為卷狀銅箔，所述銅箔層2與人工石墨層I通過(guò)多次連續(xù)滾壓而成;所述一銅箔層2+導(dǎo)電膠3或一人工石墨層1+導(dǎo)電膠3為一復(fù)合層，最多可疊加的復(fù)合層數(shù)為十層，最終疊加后的散熱片其上下面最外層為人工石墨層I。
[0017]本發(fā)明因銅箔基材的加入，其散熱片X-Y方向(水平方向)的拉伸斷裂值為10Kgf/mm2-200Kg f/mm2，是目前同等厚