CN106273883A - 一种石墨层压结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导热散热材料技术领域，特别地涉及一种石墨层压结构，包括顺次压合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜。一种石墨层压结构的制备方法，包括如下步骤：（1）将石墨膜加热至铜箔的熔解温度，将石墨膜与铜箔热压处理，得到石墨膜和铜箔复合材料；（2）将上述石墨膜和铜箔复合材料加热至300℃‑400℃，在压力30‑40kg/cm3，轧辊转速1m/分的条件下，与聚酰亚胺膜热压处理1‑1.5h后，40℃室温下冷却处理，得石墨层压结构。本发明提供的一种石墨层压结构，具有优异的机械性能、导热性能，可用于FPC基板。

Description

一种石墨层压结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及导热散热材料技术领域，特别地涉及一种石墨层压结构及其制备方法。
背景技术
FPC一般指柔性电路板，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。现有的FPC基材和铜箔之间采用粘结剂粘合，或在粘合的基础上进一步采用层压，粘结剂的厚度影响了电路的散热，同时也降低了FPC的挠性，减少了挠曲寿命。
目前导热石墨膜材料主要用于小型电子设备散热领域，由于其具有导电性，用于电子部件内部散热时容易掉粉而导致短路，如果采用保护层贴合的方法，会导致导热石墨膜的耐弯折性能变差，且需要使用胶带，使得导热性能变差，使用环境的温度也受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有优异的机械性能、导热性能的石墨层压结构，可用于FPC基板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨层压结构，包括顺次压合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜。
作为优选，所述铜箔为压延铜或电解铜，厚度为11-30μm。
作为优选，所述铜箔厚度为16-18μm。
作为优选，所述铜箔为压延铜。
作为优选，所述聚酰亚胺为厚度为10-14μm。
作为优选，所述聚酰亚胺为厚度为12.5μm。
作为优选，所述石墨膜厚度为5-200μm。
作为优选，所述石墨膜的导热系数为700w/m·k-1900w/m·k。
作为优选，所述聚酰亚胺为热塑性聚酰胺酰亚胺、热塑性聚醚酰亚胺、聚硅氧烷改性聚酰亚胺、砜键合型聚酰亚胺和热塑性聚酯酰亚胺的一种或几种。
一种石墨层压结构的制备方法，包括如下步骤：
（1）将石墨膜加热至铜箔的熔解温度，将石墨膜与铜箔热压处理，得到石墨膜和铜箔复合材料；
（2）将上述石墨膜和铜箔复合材料加热至300℃-400℃，在压力30-40kg/cm3，轧辊转速1m/分的条件下，与聚酰亚胺膜热压处理1-1.5h后，40℃室温下冷却处理，得石墨层压结构。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种石墨层压结构，由于不使用粘结剂，因此大大降低了界面热阻，具有优异的机械性能、导热性能，可用于FPC基板。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。
一种石墨层压结构的制备方法，包括如下步骤：
（1）将石墨膜加热至铜箔的熔解温度，将石墨膜与铜箔热压处理，得到石墨膜和铜箔复合材料；
（2）将上述石墨膜和铜箔复合材料加热至300℃-400℃，在压力30-40kg/cm3，轧辊转速1m/分的条件下，与聚酰亚胺膜热压处理1-1.5h后，40℃室温下冷却处理，得石墨层压结构。
实施例1
通过上述方法制得的一种石墨层压结构，包括顺次压合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜，铜箔为压延铜，厚度为11μm，聚酰亚胺厚度为11μm，石墨膜厚度为5μm，石墨膜的导热系数为700w/m·k，聚酰亚胺为热塑性聚酰胺酰亚胺。
实施例2
其他条件同实施例1，不同之处在于将压延铜更改为电解铜。
实施例3
其他条件同实施例1，不同之处在于将铜箔厚度从11μm更改为30μm。
实施例4
其他条件同实施例1，不同之处在于将铜箔厚度从11μm更改为16μm。
实施例5
其他条件同实施例1，不同之处在于将铜箔厚度从11μm更改为18μm。
实施例6
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从11μm更改为10μm。
实施例7
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从11μm更改为14μm。
实施例8
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从11μm更改为12.5μm。
实施例9
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从5μm更改为50μm。
实施例10
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从5μm更改为200μm。
实施例11
其他条件同实施例1，不同之处在于将聚酰亚胺厚度从5μm更改为100μm。
实施例12
其他条件同实施例1，不同之处在于将石墨膜的导热系数从700w/m·k更改为1000w/m·k。
实施例13
其他条件同实施例1，不同之处在于将石墨膜的导热系数从700w/m·k更改为1900w/m·k。
实施例14
其他条件同实施例1，不同之处在于将热塑性聚酰胺酰亚胺更改为热塑性聚醚酰亚胺。
实施例15
其他条件同实施例1，不同之处在于将热塑性聚酰胺酰亚胺更改为聚硅氧烷改性聚酰亚胺。
实施例16
其他条件同实施例1，不同之处在于将热塑性聚酰胺酰亚胺更改为砜键合型聚酰亚胺。
实施例17
其他条件同实施例1，不同之处在于将热塑性聚酰胺酰亚胺更改为热塑性聚酯酰亚胺。
对比例1
其他条件同实施例1，不同之处在于：将“顺次压合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜”更改 为“用粘结剂顺次粘合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜”
实施例1 对比例1
导热性W/mk 500-700 300-500
剥离强度（N/cm） 12-15 7.5-11
有无气泡 无气泡 铜箔部分有气泡
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种石墨层压结构，其特征在于：包括顺次压合的石墨膜、铜箔和聚酰亚胺膜。
2.根据权利要求1 所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述铜箔为压延铜或电解铜，厚度为11-30μm。
3.根据权利要求2 所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述铜箔厚度为16-18μm。
4.根据权利要求3所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述铜箔为压延铜。
5.根据权利要求1所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述聚酰亚胺为厚度为10-14μm。
6.根据权利要求5所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述聚酰亚胺为厚度为12.5μm。
7.根据权利要求1 所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述石墨膜厚度为5-200μm。
8.根据权利要求1所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述石墨膜的导热系数为700w/m·k-1900w/m·k。
9.根据权利要求1 所述的一种石墨层压结构，其特征在于：所述聚酰亚胺为热塑性聚酰胺酰亚胺、热塑性聚醚酰亚胺、聚硅氧烷改性聚酰亚胺、砜键合型聚酰亚胺和热塑性聚酯酰亚胺的一种或几种。
10.一种石墨层压结构的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将石墨膜加热至铜箔的熔解温度，将石墨膜与铜箔热压处理，得到石墨膜和铜箔复合材料；
（2）将上述石墨膜和铜箔复合材料加热至300℃-400℃，在压力30-40kg/cm3，轧辊转速1m/分的条件下，与聚酰亚胺膜热压处理1-1.5h后，40℃室温下冷却处理，得石墨层压结构。
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