[發明專利]一種高度取向、高厚度的散熱片的連續生產方法及散熱片

在審

• 申請號: 202011296997.1
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112406213A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張妤甄;李曉燕;林怡君
• 申請（專利權）人: 信驊（上海）器材有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B7/12;B32B15/18;B32B15/20;B32B33/00;B32B37/10;B32B37/12;B32B38/16;H05K7/20
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 宋艷艷

本發明提供一種高度取向、高厚度的散熱片的連續生產方法，所述生產方法通過在卷狀導熱基材上壓力施涂膠料的方式，迫使膠料中的具有低熱阻的填充料在基材上進行有序排列，在保證粘合性能的前提下，保證膠層的熱傳導效率；然后對膠層進行干燥，放置導熱貼合層材料，干燥、壓延，提高散熱片的密度，使得到的散熱片具有較高的厚度、較高的密度和高度取向性，大大提高同等厚度的散熱片的散熱效率。本發明提供的高度取向、高厚度的散熱片的連續生產方法操作簡單，能夠批量化生產，生產效率高；得到的散熱片厚度在40～500μm時能夠保證散熱片的膠層中填充料能夠高度取向，保證散熱片具有優越的熱傳導系數、導電率、電磁波屏蔽和化學穩定性。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種高度取向、高厚度、高散熱的散熱片的連續生產方法及得到的散熱片。

背景技術

新世紀5G通訊的盛行已經成為大趨勢。除了手機外，云端與資料中心建置、自動駕駛、電動車等新時代產業日益盛行。隨著技術的不斷發展，電子產品功率不斷增加，產品越做越薄，電子儀器及設備朝輕、薄、短、小、復合式等發面發展。在高頻工作頻率下，電子元件產生的熱量迅速積累、增加，日益顯現出熱量無法及時發散的技術問題。石墨、石墨烯及其復合材料散熱片具有許多非常優異的散熱特性，例如人造石墨膜，其熱傳導率高達1600W/mK，密度約為1.6～1.9g/cm³，同時具柔軟性、可撓折以及電磁波遮蔽(EMI)效果，可滿足薄型化及高功能化行動智慧裝置之散熱需求。

目前主流的散熱片材料為人造石墨膜，其原材料是聚酰亞胺薄膜(PI)，受聚酰亞胺原料的厚度限制，多數人造石墨膜只能做到厚度為40μm，無法滿足5G通訊散熱需求。于是許多現有技術通過丙烯系雙面膠將基材PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)一層一層疊加相黏起來。因雙面膠熱阻高，其熱傳導系數僅介于700±100W/mK，且考慮成品率及人工等費用，多層疊加的厚規人造石墨膜成本高昂，散熱效果大打折扣。因此，目前業界極欲開發一種低成本、高品質且易于量產的厚規格具有良好導熱性的散熱材。

發明內容

為了解決以上的技術問題，本發明提供一種厚度介于40～500μm之間，高度取向、高散熱的散熱片的量產的方法。本發明提供的方法得到的散熱片具有優越的傳導系數、導電率、電磁屏蔽性能和化學穩定性能。

本發明的目的是提供一種高度取向、高厚度的散熱片的連續生產方法。

本發明的另一目的是提供上述生產方法得到的高度取向、高厚度的散熱片。

本發明提供一種高度取向、高厚度的散熱片的連續生產方法，包括以下步驟：

(1)取卷狀導熱材料作為基材層，然后在基材層上壓力施涂膠料得到膠層；所述膠料包括黏合劑和填充料，所述填充料包括天然石墨、人造石墨、中間相碳、中間相瀝青、中間相碳微球、單壁納米碳管、多壁納米碳管、碳纖維、多層石墨烯、單層石墨烯、活性碳、碳黑、碳化硅、鉆石粉、銀鈀合金、鉑、鎳、金、鋁、銅、銀、氮化鋁、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅、氧化鈹中的一種或多種；所述填充料的粒徑小于100μm；

(2)對步驟(1)中的膠層進行干燥至膠料中的溶劑完全揮發，然后放置卷狀導熱材料作為貼合層，對貼合層施加2～6kg/cm²的貼合壓力，得到預制散熱片；

(3)將步驟(2)中得到的預制散熱片進行干燥，修邊，壓延至預制散熱片厚度的80～99％，得到所述散熱片。

本發明中提供的填料中微球的粒徑小于100μm，纖維的最大長度小于100μm，多層石墨烯的層數為10～30層；

本發明中提供的中間相碳微球是粒徑小于100μm的微球。本發明基材層和貼合層中材料中的高碳膜中的碳含量高于97％。