CN105611811A - 一种热扩散膜/金属箔复合散热片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热扩散膜/金属箔复合散热片，包括：金属箔层、石墨烯薄膜、热扩散膜，所述石墨烯薄膜的一面与金属箔层之间通过双面胶粘贴在一起，所述石墨烯薄膜的另一面涂敷有一层金属箔层。通过上述方式，本发明能够有效的提升散热片对空气的热扩散效果。

Description

一种热扩散膜/金属箔复合散热片
技术领域
本发明涉及电子发热组件的散热及电磁屏蔽技术领域，特别是涉及一种热扩散膜/金属箔复合散热片。
背景技术
目前，CPU因高速运行发热，为提高其运行速度而研发的手机、平板计算机、笔记本计算机及电视的需求量及显示屏使用量增加，显示屏高亮度的需求使发光二极管使用量增加，也加大设备的发热量，同时电池电量消耗增加，电池容量也跟着提高，使得显示器设备因耗能加大而发热更多，如不能有效控制发热，不仅高温使CPU运转出问题或丧失功能，也会使发热设备使用寿命缩短。且因高温状态下需导入散热材料，又因手机及平板计算机的机构内部空间有限，所以无法使用传统厚重的散热组件，必须使用薄的散热片材。
因手持式通信机及平板计算机并未设计散热风扇，所以设备内部产生的热需由发热体传至散热片，再由散热片传至机壳进行散热，但因手持设备内部空间受限，使用薄的散热材，设备的热量会大部份集中在距发热体近的地方，使得手持设备的机壳各部温度不均，使手持手感变差。在智能手机功能越来越强大,手机内部构造越复杂,但手机的尺寸却越来越薄,所以无论手机内电路板，电池及显示用液晶屏都须要超薄化，才能符合使用者要求。
在手机内部构造件薄化后，各部份零件越靠近，但因智能手机功能及速度的提升，所需电能及电能消耗都要更大，所以各部份零件发热量更大，其中尤以液晶显示屏最严重，因多信息化的手机，需要更大的液晶显示屏，而更精细的画面又要更亮的显示亮度，提供液晶显示器的背光模块需要更多的发光二极管，也就产生更多的热，而发光二极管的位置是处在液晶显示屏及电路板间，对于发光二极管的热经由外壳发散，液晶显示器及电路板变成一种热阻隔，使导光板的热量无法发散，造成局部发热过高，既影响液晶显示器也造成因局部热量高使手持时手感不好。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种热扩散膜/金属箔复合散热片，能够。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种热扩散膜/金属箔复合散热片，包括：金属箔层、石墨烯薄膜、热扩散膜，所述石墨烯薄膜的一面与金属箔层之间通过双面胶粘贴在一起，所述石墨烯薄膜的另一面涂敷有一层金属箔层。
在本发明一个较佳实施例中，所述热扩散膜由黑色PET或PC构成，一面为凹凸的雾面，另一面为粘胶，总厚度在2-30微米之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述复合散热片的成品厚度为36微米-2090微米。
在本发明一个较佳实施例中，所述金属箔层由铜或铝构成，金属箔的厚度在10-1000微米。
在本发明一个较佳实施例中，所述石墨烯薄膜的厚度为10微米-1000微米。
在本发明一个较佳实施例中，所述石墨烯薄膜与金属箔层的双面胶厚度在2-50微米之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述石墨烯薄膜及金属箔层中的双面胶厚度在2~10微米之间。
本发明的有益效果是：在石墨烯薄膜表面贴上一层表面为凹凸的雾面黑色PET或PC，凹凸面的表面积比平滑面大很多，且又是纯黑色，红外发射率比原本的石墨烯薄膜的灰色要大，所以可以有效的提升散热片对空气的热扩散效果。
附图说明
图1是本发明热扩散膜/金属箔复合散热片的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、金属箔层；2、石墨烯薄膜；3、热扩散膜；4、双面胶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：一种热扩散膜/金属箔复合散热片，包括：金属箔层1、石墨烯薄膜2、热扩散膜3，所述石墨烯薄膜2的一面与金属箔层1之间通过双面胶4粘贴在一起，所述石墨烯薄膜2的另一面涂敷有一层金属箔层1。
进一步说，所述热扩散膜3由黑色聚对苯二甲酸薄膜胶(polyethyleneterephthalate)(或简称PET)或聚碳酸酯薄膜胶(Polycarbonate简称PC)构成，一面为凹凸的雾面，一面为双面胶4，总厚度在2-30微米之间；所述复合散热片的成品厚度为36微米-2090微米；所述金属箔层1由铜或铝构成，金属箔的厚度在10-1000微米；所述石墨烯薄膜2的厚度为10微米-1000微米；所述石墨烯薄膜2与金属箔层1的双面胶厚度在2-50微米之间；所述石墨烯薄膜2及金属箔层1中的双面胶厚度在2~10微米之间。
本发明的技术方案是以一层细雾面的黑色聚对苯二甲酸薄膜胶(polyethyleneterephthalate)(或简称PET)或聚碳酸酯薄膜胶(Polycarbonate简称PC),做成增加表面积的表面处理，利用黏胶贴附在石墨烯薄膜的表面做成热扩散膜，这层膜的厚度在0.002mm-0.03mm之间,以PET或PC薄膜表面作成凹凸不平的雾面，增加与空气的接触面的比表面积，加上表面处理成黑色，以增加表面的红外线发射率，二个对热扩散有利的方法组合在一起增加表面对空气的热扩散率，又因PET及PC薄膜不导电，可以不用再贴一层绝缘薄膜，构成一个比石墨铜片更好更廉价的散热片。再在石墨烯薄膜另一面以双面胶贴覆一层金属箔层，以增加抗拉抗弯曲及电磁波干扰。
由于手机的接收及发射信号部份的频率极高，一般在900MHz~1.8GHz，而液晶显器的震荡频率仅数MHz，液晶显示器扫描频率也在数千Hz至数万Hz之间，然而手机内空间小，手机电路板与液晶显示屏是紧贴在一起，中间仅隔一层导光板。这样，手机电路板的超高频信号极易干扰液晶显示器的工作，所以在加强导光板的液晶显示器散热用的石墨烯薄膜上贴一层金属箔，可以起到隔离电路板上的高频及液晶显示器上的低频互相干扰，及液晶显示器因电路板高频干扰产生画面雪花，噪点及画面抖动的问题。
本发明因复合散热片中金属箔的加入，可在装备组装中以金属螺栓固定且与地线端相连，并因金属箔的导电特性构成接地回路，且散热材料覆盖住装备的芯片上，直接盖住最易被干扰的芯片，构成最佳的电磁屏敝效果。因金属箔基材的加入，其X-Y方向(水平方向)的拉伸断裂值为100Kgf/m㎡-200Kgf/m㎡，是目前同等厚度石墨片的10-100倍。因金属箔基材的加入，不论复合片厚度为多少，其可弯折角度为180度，可弯折次数为100-1000次，而不会使热扩散膜/石墨烯薄膜/金属箔覆合散热片断裂使散热效能降低，这是单一石墨散热片无法承受大于90度弯曲及无法承受多次弯曲所无法比拟的。
因金属箔基材的加入，不论复合片厚度为多少，其防高屏干扰能力为60-80db(分贝)(10MHz-1GHz)，因复合散热片中金属箔的加入，因铜基材的优良导电特性及复合片的优良导热及散热特性，可以在装备组装中因空间局限无法同时构筑接地线，散热片及电磁屏蔽片时，以单一石墨+金属箔散热片替代，进而使装备小型化并节约成本及便于组装。
本发明散热片在制程上，仅需要简单的覆膜机，而且整体厚度极薄，完全可比应对狭小空间的组装问题，因不需要涂布及高温烘烤，且生产制备时无粉尘污染，生产工艺简单，成本低，又比传统的石墨铜片更好的散热性。本发明以多轴贴片机一次贴合热扩散片及石墨烯薄膜及金属箔片。
本发明区别于现有技术，本发明因铜基材或石墨烯薄膜的水平方向热传导率在400W/m·k以下,因铜或石墨烯薄膜表面较光滑,与空气接触面积小,热幅射率很差,所比做为散热器件,需在铜基材上做很多翼片,以增加空气接触的表面积,但这结构运用在狭小空间的平板计算机或手机上，将很难置入机壳内,又因石墨烯薄膜表面较光滑，表面积小，且石墨烯薄膜呈灰色，表面红外线热辐射率差，最为以空气做为散热介质的散热器而言，小的表面积及低的红外线辐射率都不利于散热，所以在石墨烯薄膜表面贴上一层表面为凹凸的雾面黑色PET或PC,凹凸面的表面积比平滑面大很多,且又是纯黑色,红外发射率比原本的石墨烯薄膜的灰色要大,所以可以有效的提升散热片对空器的热扩散效果。
利用石墨烯薄膜的水平热传导率佳，但石墨烯薄膜的导热各向异性的特性，虽X及Y方向有很好的导热率，但Z向导热率却很差，而金属箔导热率是各向同性的，所以金属箔Z向热传导率佳，利用石墨烯薄膜及金属箔的贴合后总和特性，用以增加石墨烯薄膜对Z向的热对流传导，达到迅速吸热及传热的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于，包括：金属箔层、石墨烯薄膜、热扩散膜，所述石墨烯薄膜的一面与金属箔层之间通过双面胶粘贴在一起，所述石墨烯薄膜的另一面涂敷有一层金属箔层。
2.根据权利要求1所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述热扩散膜由黑色PET或PC构成，一面为凹凸的雾面，另一面为粘胶，总厚度在2-30微米之间。
3.根据权利要求1所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述复合散热片的成品厚度为36微米-2090微米。
4.根据权利要求1所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述金属箔层由铜或铝构成，金属箔的厚度在10-1000微米。
5.根据权利要求1所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述石墨烯薄膜的厚度为10微米-1000微米。
6.根据权利要求1所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述石墨烯薄膜与金属箔层的双面胶厚度在2-50微米之间。
7.根据权利要求6所述的热扩散膜/金属箔复合散热片，其特征在于：所述石墨烯薄膜及金属箔层中的双面胶厚度在2~10微米之间。
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