[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
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子產品的發熱組件的散熱及電磁屏蔽領域，特別是涉及一種天然石墨/銅復合散熱片及其制備方法。

背景技術

目前的CPU因高速運行發熱，CPU高速運行乃為提高其設備的處理速度而研發。手機，平板計算機，筆記本計算機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光二極管使用量增加，但因發光二極管使用越多，其耗電增加，這也加大設備的發熱量，同時電池電量消耗增加，電池容量也需跟著提高，使得顯示器設備因耗能大而發熱多，如不能有效控制發熱，不僅高溫會使CPU運轉因高熱而當機出問題或喪失功能，也會使發熱設備使用壽命縮短。同時現今顯示器設備功能增多，使用零件也多樣化，數量多而體積更小，手機，平板計算機等設備因越來越小型化，其可用空間不足，各零件及組件的距離更近，很容易發生相互間的電磁干擾。

目前市場上作為散熱材的的人工石墨厚度以25μm為主導，40μm的人工石墨能達到量產，但導熱系數不佳，70μm的人工石墨的可量產性不高，厚度限制了人工石墨的散熱性能，更多的熱量需要解決，為了把熱量從發熱組件“A”點傳至其它點散發進而降低發熱組件的溫度，使發熱組件“A”的本體溫度大幅度降低。因此需要更高導熱系數和更大散熱能力的導熱載體。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題而提供了一種天然石墨/銅復合散熱片及其制備方法，是具有優良的導熱效果的導熱載體，也能提供電磁屏蔽的功能。

一種天然石墨/銅復合散熱片，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。

所述銅基材、粗化層和瘤狀銅顆粒結構為一體化結構。

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。

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。

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。

一種天然石墨/銅復合散熱片的制備方法，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。

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。

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。

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。