[發明專利]一種天然石墨/銅復合散熱片及其制備方法

有效

• 申請號: 201510581993.0
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105101758A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉寶兵
• 申請（專利權）人: 昆山奇華印刷科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K9/00;B32B9/04;B32B15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種天然石墨/銅復合散熱片，其特征在于：它包括銅箔層和位于銅箔層上下兩面的石墨層；所述銅箔層包括銅基材和位于銅基材上下兩面的粗化層；所述粗化層的表面均勻分布有瘤狀銅顆粒結構；所述粗化層通過瘤狀銅顆粒結構與石墨層互相咬合。

2.根據權利要求1所述的一種天然石墨/銅復合散熱片，其特征在于：所述銅基材、粗化層和瘤狀銅顆粒結構為一體化結構。

3.根據權利要求1所述的一種天然石墨/銅復合散熱片，其特征在于：所述天然石墨/銅復合散熱片的厚度為28μm～2100μm；所述銅箔層的厚度為8μm～100μm；所述瘤狀銅顆粒結構的最大長度小于8μm；所述粗化層的表面積為銅基材的3～8倍；所述石墨層厚度為10μm～1000μm。

4.根據權利要求1所述的一種天然石墨/銅復合散熱片，其特征在于：所述天然石墨/銅復合散熱片以石墨層/銅箔層/石墨層為一個單位層，可形成最多10個單位層復合的結構。

5.根據權利要求1所述的一種天然石墨/銅復合散熱片，其特征在于：所述銅箔層為卷狀銅箔；所述石墨層為膨化蠕蟲石墨平鋪在銅箔層后壓制而成。

6.如權利要求1所述的一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，其特征在于：制備方法具體是按以下步驟進行的：

一、對銅箔表面進行預處理，除去銅箔表面的污染和氧化層；

二、對步驟一處理得到的銅箔進行粗化處理和固化處理，使在銅箔表面形成均勻分布有瘤狀銅顆粒結構的粗化層；

三、將膨化蠕蟲石墨均勻的堆積并平鋪在經步驟二處理得到的銅箔上；然后，經階段式壓延，即得到天然石墨/銅復合散熱片。

7.根據權利要求6所述的一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的預處理的方法，具體為：對銅箔依次進行酸洗、水洗、堿洗、水洗和烘干；所述酸洗采用的是濃度為0.5％以下的稀硫酸；所述堿洗采用的是濃度為2～5％的NaOH水溶液。

8.根據權利要求6所述的一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，其特征在于：所述步驟二的處理方法具體為：粗化處理：步驟一得到的銅箔在電鍍液中電鍍雙面，表面形成一層瘤狀銅顆粒結構，然后多次進行上步驟，使瘤狀銅顆粒結構的最大長度小于8μm，得到粗化層，然后再進行固化處理，在粗化層的表面鍍一層厚度為0.1～0.5μm的薄銅；瘤狀銅顆粒結構的間隙中沉積一層致密的金屬銅，以提高粗化層和銅箔基體的粘結強度；固化后，進行清洗和烘干處理，然后，對銅箔進行收卷。

9.根據權利要求6所述的一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，其特征在于：所述步驟三的膨化蠕蟲石墨的制備方法：將可膨化的石墨顆粒加溫到850～1040℃后，膨化為蠕蟲石墨，然后經2～7次懸浮分離后，得到純度為99％以上的膨化蠕蟲石墨；其中，蠕蟲石墨的體積為石墨顆粒的體積的60～100倍。

10.根據權利要求6所述的一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，其特征在于：所述步驟三具體操作方法為：將膨化蠕蟲石墨堆積在經步驟二處理得到的銅箔上，然后整平，得到初始密度均勻的厚度一致的膨化蠕蟲石墨層，然后，進行第一次壓延，壓力為500～2000kg，使膨化蠕蟲石墨填充并擠壓到瘤狀銅顆粒結構的間隙中；進行第二次壓延，壓力為3000～6000kg，使膨化蠕蟲石墨層的密度提高到0.4～0.5g/cm³；第三次壓延，壓力為8000～20000kg，使膨化蠕蟲石墨層的密度提高到0.8～1g/cm³；第四次壓延，壓力為40000～70000kg，使膨化蠕蟲石墨層的密度提高到1.2～1.4g/cm³，此時膨化蠕蟲石墨層已經轉變成膜的狀態；第五次壓延，壓力為90000～200000kg，使膨化蠕蟲石墨層的密度提高到1.6～1.8g/cm³，此時石墨有金屬光澤。