[發明專利]石墨膜的制造方法

在審

• 申請號: 201710906077.9
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109573999A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 吳家浩;賴昱辰
• 申請（專利權）人: 達邁科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種石墨膜的制造方法，以聚酰亞胺薄膜為前驅物，熱處理條件為：于500～800℃升溫區間的平均升溫速率為每分鐘2℃以下，最高碳化溫度為1000℃或更高溫度。石墨膜的制造方法，從2200℃及至最高石墨化溫度的平均升溫速率小于每分鐘3℃，2500℃或更高溫度為工藝最高石墨化溫度。

技術領域

本發明涉及一種石墨膜的制造方法，特別指以聚酰亞胺膜為前驅物進行熱處理以形成碳化膜，再將碳化膜進行熱處理，通過控制于特定溫段的升溫速率，得到質量較佳的石墨膜。

背景技術

行動裝置的快速成長使得輕薄化成為電子產品的趨勢，而電子組件為了縮減體積而讓組件做緊密的堆積，因此芯片、背光模塊及電池等的散熱問題成為重要的議題。在導熱、散熱效能要求逐漸嚴峻時，人造軟性石墨膜的問市讓這些問題得以有了解決方案，人造石墨膜具有良好的傳導性、柔軟性及優于銅四倍的熱傳導效率讓石墨膜在行動裝置上被大量地使用。

高導熱石墨膜在制造上將高芳香結構高分子薄膜經過一串的高溫裂解反應與原子重新排列過程而成，這些高溫處理過程被稱為碳化與石墨化。碳化工藝之主要功能為熱裂解非碳元素，處理溫度約在500-1300℃之間。石墨化的功能則是通過高溫來推動碳原子，使碳原子重新排列而形成連續有序的層狀結構，在過程中會伴隨著發泡的現象，而形成發泡石墨層結構，其操作溫度發生在2000-3000℃間。對所得到的發泡石墨膜進行軋延處理后可獲得具有柔軟性的石墨膜，以適合于電子設備中的散熱及電磁波遮蔽層。

不論多片(疊燒)或卷狀連續式(卷燒)工藝生產的碳化膜都有膜面與膜面之間容易產生熔接沾黏的問題。此現象使碳化膜表面產生缺陷或破損的概率下降。

發明內容

本發明的碳化膜的制造方法，其碳化膜的聚酰亞胺前驅物于500～800℃升溫區間的平均升溫速率為每分鐘2℃以下，最高碳化溫度為1000℃或更高溫度。

根據本發明制作的碳化膜，可降低甚至無膜與膜之間的沾粘、熔接的特性，而得到質量較佳的碳化膜。

本發明的石墨膜的制造方法，將碳化膜進行熱處理，于2200℃至最高石墨化溫度的平均升溫數率小于每分鐘3℃以下，最高碳化溫度為2500℃或更高溫度。

附圖說明

圖1為碳化膜有沾黏的情形。

圖2為良好的碳化膜。

圖3為石墨膜有沾黏的情形。

圖4為石墨膜有波紋的情形。

圖5為良好的石墨膜。

【符號說明】

沾黏 10

碳化膜 12

沾黏 14

波紋 16

石墨膜 18

具體實施方式

本發明所制作的石墨膜，利用高分子熱分解法制作，其制造過程包含碳化與石墨化。

碳化膜：將聚酰亞胺于減壓或惰性氣體的環境下，另外，在減壓的同時通入惰性氣體進行熱處理得到。碳化步驟的熱處理最高溫度最低也必須為1000℃以上，較佳為1100℃以上，更佳為1200℃以上。

石墨膜：將上述碳化膜于減壓或惰性氣體中進行。石墨化步驟的熱處理最高溫度為2400℃以上，較佳為2600℃以上，更佳為2800℃以上。2800℃以上則可獲得熱擴散率較高的石墨膜。

本發明的碳化與石墨化工藝之膜置放方式無特別限定，例如，將聚酰亞胺膜裁切為片狀，以單片或多片相疊后為一層，再以石墨墊片將聚酰亞胺各層分隔后進行熱處理；又例如，將聚酰亞胺以大于長度5公尺的卷狀膜進行熱處理。