專利名稱：：一種復合石墨導熱散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種導熱材料，尤其是電子類產(chǎn)品使用的導熱散熱材料，具體地說為一種復合石墨導熱散熱片。
背景技術(shù)：
：隨著電子類產(chǎn)品的不斷升級換代的加速，高集成以及高性能電子設(shè)備的日益增長，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，公知的金屬類導熱散熱組件已經(jīng)受到其材料與自身導熱散熱極限的限制，必須采用先進的導熱散熱工藝和性能優(yōu)異的導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，石墨導熱散熱材料，因特有的低密度(相對于金屬類)和高導熱散熱系數(shù)及低熱阻成為現(xiàn)代電子類產(chǎn)品解決導熱散熱技術(shù)的首選材料。石墨導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。為了更好的進行散熱，通常情況下是將石墨導熱散熱片粘結(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熱散熱片粘結(jié)，這種粘結(jié)方式操作比較復雜，而且需要在粘結(jié)時具體的進行作業(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，由于石墨易碎的特性，有時需要在石墨的表面粘結(jié)金屬片，這同樣帶來操作復雜、粘結(jié)不牢等問題。對于用膠水粘結(jié)的復合石墨導熱散熱片，因為用膠水粘結(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)容本實用新型所要解決的問題是針對現(xiàn)有的電子類產(chǎn)品普通采用的金屬類導熱散熱管套組件的不足，提供減輕散熱片的重量，提高散熱效果，操作安裝方便的一種復合石墨導熱散熱片。為了解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案一種復合石墨導熱散熱片，包括純石墨導熱散熱片形成的中間層，所述中間層的其中一個表面設(shè)有背膠層。所述背膠層厚度《0.06mm、180。C剝離度(N/25腿)>6，耐溫范圍在-20。C+180"之間；作為進一步的改進所述中間層與背膠層相對應的另外一面設(shè)有PET薄膜。-PET膜的厚度為0.01mm0.04mm，耐溫范圍在-30。C+25(TC之間。作為進一步的改進所述中間層與背膠層相對應的另外一面設(shè)有銅箔，一般選用具有較高導熱系數(shù)的紫銅箔，厚度在0.02mm—0.05imn之間。作為進一步的改進所述中間層與背膠層相對應的另外一面設(shè)有鋁箔，一般選用高純度的鋁箔，厚度在0.01mm—0.04mm之間。這些復合結(jié)構(gòu)的目的，在于導熱散熱電子類產(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)的材料與石墨片進行組合，目的是安裝與使用方便和導熱散熱的方向。這種復合型具有各向異性的石墨導熱散熱片的優(yōu)點是增強了柔性石墨片材的強度，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)的石墨導熱散熱材料，擴大了石墨片的使用范圍，使之具有各向異性的石墨導熱散熱片更大范圍地應用于筆記本電腦、平板顯示器、便攜式投影儀、數(shù)碼攝像機、移動電話以及針對個人的助理設(shè)備LCD、PDP、DVD等電子消費領(lǐng)域。'這種具有各向異性的石墨導熱散熱片與現(xiàn)有的目前電子類產(chǎn)品的金屬類導熱散熱組件相比，所產(chǎn)生的有益效果是通過采用具有各向異性的石墨導熱散熱片，導熱散熱效率高，占用空間小，重量輕，沿兩個方向均勻?qū)嵘?，消除熱點區(qū)域，在屏蔽熱源與組件的同時，改進電子類產(chǎn)品的性能。本實用新型的具有各向異性的石墨導熱散熱片與銅、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%。以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明附圖1為本實用新型實施例1中復合石墨導熱散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型實施例2中復合型石墨導熱散熱片具體應用示意圖；附圖3為安裝在CPU上的具有各向異性的復合型石墨導熱散熱片在實際應用中進行的溫度測試圖。具體實施方式實施例l，一種復合石墨導熱散熱片，包括純石墨導熱散熱片形成的中間層1，所述中間層l的其中一個表面設(shè)有背膠層2，制作復合型石墨導熱散熱片的石墨，一般應選用高導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，不需要再制作成復合型，可直接制造成具有各向異性的石墨導熱散熱片，石墨密度視對導熱系數(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應的另外一面設(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。這種復合型具有各向異性的石墨導熱散熱片的優(yōu)點是增強了柔性石墨片材的強度，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)的石墨導熱散熱材料，擴大了石墨片的使用范圍，使之具有各向異性的石墨導熱散熱片更大范圍地應用于筆記本電腦、平板顯示器、便攜式投影儀、數(shù)碼攝像機、移動電話以及針對個人的助理設(shè)備LCD、PDP、DVD等電子消費領(lǐng)域。實施例2:—種復合石墨導熱散熱片，包括純石墨導熱散熱片形成的中間層1，所述中間層1的其中一個表面設(shè)有背膠層2，所述中間層1與背膠層2相對應的另外一面設(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0.01mm0.04mm鋁箔，附圖2是復合型石墨導熱散熱片具體應用示意圖，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的復合型具有各向異性的石墨導熱散熱片應用于電腦CPU5上的一個實物圖例。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熱量，并通過銅箔均勻的散發(fā)部分熱量，同時銅箔又可以將熱源與其他組件進行電磁屏蔽，促進了CPU熱量的迅速傳導與散發(fā)，使CPU處于可承受的溫度范圍內(nèi)，保證CPU穩(wěn)定工作，延長了CPU的使用壽命。如圖3所示，為安裝在CPU上的具有各向異性的復合型石墨導熱散熱片在實際應用中進行的溫度測試圖，T!是CPU底部的溫度，T2是CPU頂部的溫度，(IVT2)為溫度梯度。溫度梯度表示在熱流方向溫度變化的強度，溫度梯度越大，說明在熱流方向單位長度上的溫度差也愈大。熱傳導的推動力是溫度場內(nèi)的溫度梯度。傅里葉定律描述了熱傳導速率與各種因素的關(guān)系，即單位時間內(nèi)的導熱量Q(導熱速率)與導熱面積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Q=-入F,(1-1)式中Q----導熱速率，J/h;F——導熱面積，m2;入--一導熱系數(shù)，W/(mK);￡--一溫度梯度，°C/m。式(1-1)中的負號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為正。導熱系數(shù)入的物理意義是在單位時間內(nèi)溫度梯度為1K/m通過lm2面積所傳導的熱量。A越大，導熱性能越好。導熱系數(shù)是物質(zhì)導熱性能的標志。導熱的材料必須是導熱系數(shù)大的材料。石墨的導熱系數(shù)值很高，最高可達到1500W/(m，K)。本實用新型的具有各向異性的石墨導熱散熱片與銅、鋁的熱傳導系數(shù)的比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>因此石墨被廣泛應用到電子類產(chǎn)品的導熱散熱領(lǐng)域中。如下表所示，具有各向異性的石墨導熱散熱片在實際應用中測量的具體溫度數(shù)據(jù)，在相同使用條件下，使用純鋁散熱片和陶瓷散熱片進行的對比數(shù)據(jù)，說明石墨型導熱散熱片的確具有非常好的導熱散熱效果，是目前最佳的新型導熱散熱材料。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>下表經(jīng)過本實用新型發(fā)明人多年的研究、試驗，科學總結(jié)出的具有各向異性的柔性石墨片材在不同厚度、密度情況下的相對應的導熱系數(shù)對照表，表中的數(shù)據(jù)是經(jīng)過廣泛驗證，具有極高的可信度。該對照表在權(quán)利要求書中屬于要求限定的范圍中。具有各向異性的柔性石墨巻材厚度、密度、導熱系數(shù)對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>具有各向異性的柔性石墨巻材厚度、密度、導熱系數(shù)對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種復合石墨導熱散熱片，包括純石墨導熱散熱片形成的中間層(1)，其特征是所述中間層(1)的其中一個表面設(shè)有背膠層(2)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是所述中間層(1)與背膠層(2)相對應的另外一面設(shè)有PET薄膜(3)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是所述中間層(1)與背膠層(2)相對應的另外一面設(shè)有銅箔或鋁箔。4、根據(jù)權(quán)利要求13其中之一所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是所述背膠層(2)的厚度《0.06mm。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是PET膜(3)的厚度為0.01mm0.04腿。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是所述銅箔為紫銅箔，厚度為0.02ram0.05mm。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復合石墨導熱散熱片，其特征是所述鋁箔的厚度為0.01mm0.04mm。專利摘要本實用新型公開了一種復合石墨導熱散熱片，包括純石墨導熱散熱片形成的中間層，所述中間層的其中一個表面設(shè)有背膠層，增強了柔性石墨片材的強度，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)的石墨導熱散熱材料，擴大了石墨片的使用范圍，通過采用具有各向異性的石墨導熱散熱片，導熱散熱效率高，占用空間小，重量輕，沿兩個方向均勻?qū)嵘?，消除熱點區(qū)域，在屏蔽熱源與組件的同時，改進電子類產(chǎn)品的性能。文檔編號F28F21/02GK201352082SQ20082022445公開日2009年11月25日申請日期2008年12月2日優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日發(fā)明者王曉山申請人:王曉山