一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料及其制備方法
【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技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)CPU因高速運(yùn)行發(fā)熱，為提高其運(yùn)行速度而研發(fā)的手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、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，也加大設(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，不僅高溫使CPU運(yùn)轉(zhuǎn)出問題或喪失功能，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。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，作為散熱材的天然石墨厚度，因天然石墨Z軸向?qū)嵯禂?shù)不佳，Z軸向更多的熱量需要解決，要把熱量從發(fā)熱組件“A”點(diǎn)傳至其它點(diǎn)散發(fā)，使發(fā)熱組件“A”的本體溫度大幅度降低，當(dāng)天然石墨因厚度及導(dǎo)熱率不高的問題及人工石墨因柔軟度不高的可折斷性，使其喪失本來固有的X、Y軸導(dǎo)熱性的問題，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)問題是提供一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料及其制備方法，具有散熱功能，更具有極佳的電磁屏蔽功能。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，包括:碳粉涂層，天然石墨層和金屬箔層，在所述天然石墨層的一面是碳粉涂層，另一面以雙面膠與金屬箔層相貼合，所述天然石墨層通過雙面膠與金屬箔層咬合貼緊，所述金屬箔層構(gòu)成電磁及電場(chǎng)隔離區(qū)。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述散熱材料的總厚度為61微米-860微米。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述天然石墨層表面以印刷法或滾涂法涂印一層粒徑在I微米至10微米的碳粉涂層。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述天然石墨層為高純度天然石墨，其純度在99.6%-99.9%，天然石墨由膨脹蠕蟲石墨壓制而成，所述天然石墨層厚度在滾壓迭加后為50微米-500微米。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述金屬箔層為電解銅，或紫銅，或鋁所制備的金屬箔，金屬箔的厚度為8微米-250微米。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述碳粉涂層以粒徑在1-10微米的碳粉與黑色環(huán)氧樹脂混合而成，所述碳粉涂層厚度為I微米-10微米。
[0011]本發(fā)明還提供一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料的制備方法:
第一步，將天然石墨單片以輕壓滾筒滾壓雙面膠形成天然石墨層與金屬箔層進(jìn)行復(fù)合，再以多段滾壓機(jī)滾壓成復(fù)合卷材；
第二步，天然石墨片與金屬箔層通過雙面膠復(fù)合后，以滾輪式涂膠機(jī)將碳粉與環(huán)氧數(shù)脂的混合液涂布在天然石墨層的一面，再經(jīng)隧道式烤箱烘干，以卷料方式收卷。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明除了有散熱功能，更有極佳的電磁屏蔽功能，對(duì)元器件間的互擾問題能利用本發(fā)明的散熱材得到好的控制，從而產(chǎn)生了本發(fā)明。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。本發(fā)明覆合材散熱片，其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)500?700 ff/M.K;熱擴(kuò)散系數(shù)高達(dá)230mmVS?900 mm/S。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明制備方法步驟一的工藝流程圖；
圖3是本發(fā)明制備方法步驟二的工藝制備圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、碳粉涂層;2、天然石墨層;3、金屬箔層;4、雙面膠;5、復(fù)合卷材;6、混合液;7、隧道式烤箱。
【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，本發(fā)明實(shí)施例包括:一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，包括:碳粉涂層1、天然石墨層2和金屬箔層3，在所述天然石墨層2的一面是碳粉涂層I，另一面以雙面膠4與金屬箔層3相貼合，所述天然石墨層2通過雙面膠4與金屬箔層3咬合貼緊，所述金屬箔層3構(gòu)成電磁及電場(chǎng)隔離區(qū)。
[0016]進(jìn)一步說，所述散熱材料的總厚度為61微米-860微米;所述天然石墨層2表面以印刷法或滾涂法涂印一層粒徑在I微米至10微米的碳粉涂層I;所述天然石墨層2為高純度天然石墨，其純度在99.6%-99.9%，天然石墨由膨脹蠕蟲石墨壓制而成，所述天然石墨層2厚度在滾壓迭加后為50微米-500微米;所述金屬箔層3為電解銅，或紫銅，或鋁所制備的金屬箔，金屬箔的厚度為8微米-250微米;所述碳粉涂層I以粒徑在1-10微米的碳粉與黑色環(huán)氧樹脂混合而成，所述碳粉涂層I厚度為I微米-10微米。
[0017]本發(fā)明因金屬箔片的加入，對(duì)于電磁屏蔽比單一石墨材更優(yōu)，不論復(fù)合片厚度為多少防高頻干擾能力為60?80db(分貝)(1MHz?IGHz)，也因金屬箔材的加入，使天然石墨片易彎折斷裂及抗拉力不佳得到改善。且金屬箔基材加入結(jié)構(gòu)，也改善了單一天然石墨片材無可塑性的缺點(diǎn)。
[0018]天然石墨片使用時(shí)是朝空氣面安裝，對(duì)于以空氣當(dāng)散熱介質(zhì)而言，因天然石墨片表面較光滑，且顏色為灰黑色，所以在天然石墨與空氣接觸面涂上黑色的納米碳粉，因納米碳粉粒徑小，涂布在天然石墨表面形成一個(gè)很大的表面積，又因納米碳粉為純黑色，紅外線發(fā)射率比天然石墨的灰黑色要大，所以以空氣當(dāng)散熱介質(zhì)而言。因涂上純黑色的納米碳粉，大的表面積及更高的紅外線發(fā)射率，使天然石墨的散熱能力提升。
[0019]本發(fā)明因復(fù)合散熱片中金屬箔材的加入，可在裝備組裝中以金屬螺栓固定且與地線端相連，并因金屬箔的導(dǎo)電特性構(gòu)成接地回路，且散熱材覆蓋住裝備的芯片上，直接蓋住最易被干擾的芯片，構(gòu)成最佳的電磁屏敝效果。
[0020]本發(fā)明因金屬箔基材的加入，其X-Y方向(水平方向)的拉伸斷裂值為10Kgf/mm2-200Kg f/mm2，是目前同等厚度天然石墨片的10倍，因金屬箔基材的加入，不論復(fù)合片厚度為多少，其可彎折角度為180度，可彎折次數(shù)為100次，而不會(huì)使天然石墨+金屬箔復(fù)合片斷裂使散熱效能降低，這是單一天然石墨散熱片無法承受大于90度彎曲及無法承受多次彎曲所無法比擬的。
[0021]因復(fù)合片散熱片中金屬箔材的加入，由于金屬箔基材的優(yōu)良導(dǎo)電特性及復(fù)合片的優(yōu)良導(dǎo)熱及散熱特性，可以在裝備組裝中因空間局限無法同時(shí)構(gòu)筑接地線，散熱片及電磁屏蔽片時(shí)，以單一天然石墨+金屬箔散熱片替代，進(jìn)而使裝備小型化并節(jié)約成本及便于組裝。
[0022]請(qǐng)參閱圖2和圖3，本發(fā)明一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料的制備方法，包括以下步驟:第一步，將天然石墨單片以輕壓滾筒滾壓雙面膠形成天然石墨層2與金屬箔層3進(jìn)行復(fù)合，以多段滾壓機(jī)滾壓成復(fù)合卷材5;
第二步，天然石墨單片與金屬箔層3通過雙面膠4復(fù)合后，以滾輪式涂膠機(jī)將碳粉與環(huán)氧數(shù)脂的混合液6涂布在天然石墨層2的一面，再經(jīng)隧道式烤箱7烘干，以卷料方式收卷。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于，包括:碳粉涂層，天然石墨層和金屬箔層，在所述天然石墨層的一面是碳粉涂層，另一面以雙面膠與金屬箔層相貼合，所述天然石墨層通過雙面膠與金屬箔層咬合貼緊，所述金屬箔層構(gòu)成電磁及電場(chǎng)隔離區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于:所述散熱材料的總厚度為61微米-860微米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于:所述天然石墨層表面以印刷法或滾涂法涂印一層粒徑在I微米至10微米的碳粉涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于:所述天然石墨層為高純度天然石墨，其純度在99.6%-99.9%，天然石墨由膨脹蠕蟲石墨壓制而成，所述天然石墨層厚度在滾壓迭加后為50微米-500微米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于:所述金屬箔層為電解銅，或紫銅，或鋁所制備的金屬箔，金屬箔的厚度為8微米-250微米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，其特征在于:所述碳粉涂層以粒徑在1-10微米的碳粉與黑色環(huán)氧樹脂混合而成，所述碳粉涂層厚度為I微米-10微米。7.—種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步，將天然石墨單片以輕壓滾筒滾壓雙面膠形成天然石墨層與金屬箔層進(jìn)行復(fù)合，再以多段滾壓機(jī)滾壓成復(fù)合卷材； 第二步，天然石墨片與金屬箔層通過雙面膠復(fù)合后，以滾輪式涂膠機(jī)將碳粉與環(huán)氧數(shù)脂的混合液涂布在天然石墨層的一面，再經(jīng)隧道式烤箱烘干，以卷料方式收卷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳粉+人工石墨+金屬箔的復(fù)合散熱材料，包括：碳粉涂層，天然石墨層和金屬箔層，在所述天然石墨層的一面是碳粉涂層,另一面以雙面膠與金屬箔層相貼合，所述天然石墨層通過雙面膠與金屬箔層咬合貼緊,所述金屬箔層構(gòu)成電磁及電場(chǎng)隔離區(qū)。通過上述方式，本發(fā)明具有散熱功能，更具有極佳的電磁屏蔽功能。
【IPC分類】B32B37/10, B32B9/00, B32B37/24, B32B9/04, B32B7/10, B32B37/12, B32B38/16, B32B33/00, B32B15/20
【公開號(hào)】CN105584123
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610138538
【發(fā)明人】劉寶兵
【申請(qǐng)人】奇華光電（昆山）股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日