[實用新型]一種具有褶皺結構的石墨膜導熱散熱片

有效

• 申請號: 201420026193.3
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN203675528U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 崔光磊;張波;韓鵬獻;逄淑平;劉志宏;黃長水;姚建華;徐紅霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;B32B9/04;B32B15/20;B32B27/36;B32B7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于導熱散熱材料技術領域。

背景技術

近年來，隨著3G?網絡的飛速發展，智能電話、平板電腦等電子產品逐漸成為人們生活的重要組成部分?！案?、更輕、更快”，諸多電子產品的體積越來越小，發熱量卻越來越大，電子產品工作過程中產生的熱量能否快速、安全的導出，直接影響電子產品的穩定性、壽命及安全性能。

傳統的金屬銅、鋁導熱散熱材料難已滿足電子器件輕薄化的要求，迫切要求新型導熱散熱材料。

近年來，石墨膜由于其低密度（與金屬相比）、高導熱系數成為現代電子產品理想的導熱散熱材料。目前人造石墨薄膜導熱率可達1800W/m·K（?橫向），是金屬銅（401W/m·K）、鋁（237W/m·K）的4~6?倍，是最具有應用潛力的新一代導熱散熱材料。

通常情況下將石墨膜粘在發熱器件的表面，依靠石墨膜平面方向快速熱傳導將熱量平均傳遞至整個石墨膜表面。在石墨膜表面涂覆PET?防靜電層，可增強石墨膜的機械強度、韌性和彎曲加工性能。

目前用于導熱的石墨膜有兩種制備方法，一種是膨脹石墨碾壓成膜。此種石墨膜在導熱性、導電性和機械性能方面均不是很理想，而且膜中容易存在酸存留，但成本極低；另一種方法是高分子膜直接在惰性氣氛中石墨化形成的高定向結晶的石墨膜。此種方法制備的石墨膜的導熱、導電性能優異，制作成本較高。

無論哪種方法生產的石墨膜，由于石墨固有的結構特征，導致石墨膜在平面方向

（橫向）的導熱率極高（≥1500W/m·K），而垂直于膜平面方向（縱向）的導熱率僅為（1~5W/m·K）。正因為如此，專利[200820224451.3]中采用石墨膜與鋁或銅箔垂直膠連時，石墨膜的縱向熱傳導的速率有限，因爾能夠縱向穿透石墨膜而被鋁或銅箔快速散失的熱量也十分有限。

因此，設計一種導熱與散熱一體化器件，兼有超薄、越輕、高效的特點，在有限的空間內實現熱量的快速傳遞與高效散失，及時降低高性能的薄型大屏幕觸控電子設備（智能手機和平板電腦）的芯片工作溫度，是十分必要的。

發明內容

本實用新型的所要解決的問題是普通石墨膜散熱器件縱向熱傳導性能差、散熱效率

較低的缺點，提供重量輕、散熱效果好、安裝方便的一種石墨膜導熱散熱片，其具有縱向高

導熱率和高效散熱的特點，應用于電子產品的導熱散熱領域。

本實用新型提供一種具有褶皺結構的石墨膜導熱散熱片，其包括金屬箔層、中間層

和離型層。

中間層為具有褶皺結構的石墨膜層，其厚度在0.02~0.05mm，橫向和縱向均具有高的

熱傳導速率。

金屬箔層為銅箔或鋁箔，厚度≦0.05mm，金屬箔層與石墨膜層之間填充有導熱硅

脂。

離型層為PET?背膠層，由PET?膜和丙烯酸類膠組成。其中PET?膜層中分布有≦

10wt.%的碳黑。

本實用新型的優點在于：通過改變石墨膜的排列方式，實現了垂直方向與平面方向

快速熱傳導及導熱散熱一體化的設計，是一種新型的高效、超薄、超輕的導熱散熱器件，適

用于電子產品的散熱領域。

附圖說明

附圖1?是本實用新型一種具有褶皺結構的石墨膜導熱散熱片的結構示意圖；

附圖2?是本實用新型用于芯片散熱時的應用示意圖。

具體實施方式

具體實施例1：一種具有褶皺結構的石墨膜導熱散熱片,包括紫銅銅箔散熱層、石墨

導熱層和PET?背膠層。石墨膜采用高溫熱解石墨膜，石墨膜厚度在0.025mm?為宜經模具碾

壓成褶皺重疊結構，表面涂覆硅脂材料后與紫銅箔復合。紫銅箔的厚度為0.025mm。石墨膜

另一側涂覆丙烯酸類膠與PET?膜碾壓復合。PET?膜厚度0.02mm，耐溫溫區-20~150℃。最

終復合后所制得石墨導熱散熱片，整體厚度在0.085±0.005mm，縱向熱導率35W/m·K，

橫向熱導率1150W/m·K。

具體實施例2：一種具有褶皺結構的石墨膜導熱散熱片，包括多孔鋁箔散熱層，石墨

導熱膜層和離型層。鋁箔采用多孔泡沫鋁箔，孔徑在20nm~800nm，鋁箔厚度在80?微米；

石墨膜采用膨脹石墨碾壓膜，經蜂窩狀模具壓制后實現石墨膜的彎曲褶皺結構；離型層為