CN111438954A - 一种人工石墨散热膜压延工艺 - Google Patents

一种人工石墨散热膜压延工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人工石墨散热膜压延工艺，包括以下步骤：步骤一：装离型膜，使离型膜的离型面朝上；步骤二：离型膜穿“S”形，使离型膜在上压辊与下压辊之间形成“S”形；步骤三：穿石墨膜半成品，在离型膜与下压辊之间装入石墨膜半成品；步骤四：预压测试，在2.0～3.0MPa之间多次调节上压辊与下压辊之间的压力，每次调节后进行压延获得压延样品，测量压延样品的厚度并与对应的标准厚度进行对比，直至压延样品的厚度与标准厚度的差值小于标准误差；步骤五：压延，确认各参数无误后开始压延，获得石墨膜成品。本发明针对现有的人工石墨散热膜存在大量的闪电纹缺陷的问题进行改进，本发明具有减少人工石墨散热膜表面的闪电纹缺陷的优点。

Description

一种人工石墨散热膜压延工艺
技术领域
本发明涉及人工石墨散热膜加工技术领域，尤其涉及一种人工石墨散热膜压延工艺。
背景技术
人工石墨散热膜是一种很薄导热材料，又称为导热石墨膜，导热石墨片，石墨散热片等，为电子产品的薄型化发展提供了可能。人工石墨散热膜具有良好的再加工性，可根据用途与PET等其他薄膜类材料复合或涂胶，这种材料有弹性，可裁切冲压成任意形状，可多次弯折；适用于将点热源转换为面热源的快速热传导，具有很高的导热性能，是由一种高度定向的石墨聚合物薄膜制成。目前，人工石墨散热膜广泛的应用于PDP、LCD TV、NotebookPC、UMPC、Flat Panel Display、MPU、Projector、Power Supply、LED，MID,移动电话；DVD；数码相机；电脑及周边设备；传感器；半导体生产设备；光纤通信设备等电子产品中。人工石墨散热膜的制备包括制备PI膜、绕卷、碳化、石墨化、压延等多个步骤，其中，压延是人工石墨散热膜加工的最后一个步骤，压延工艺的好坏也会对人工石墨散热膜的质量产生影响，现有的压延工艺存在一些缺陷。
现有的压延工艺一般都是石墨膜与离型膜直接通过两个压延辊之间，而且，现有压延工艺没有进行很好的预压测试，从而使得无论是石墨膜片材还是石墨膜卷材，在压延之后都会出现严重的闪电纹现象，严重降低了人工石墨散热膜的质量和压延良率，降低了压延的效率。
针对以上技术问题，本发明公开了一种人工石墨散热膜压延工艺，本发明具有减少人工石墨散热膜表面的闪电纹缺陷、提高人工石墨散热膜的质量和压延良率、提高压延的效率等优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种人工石墨散热膜压延工艺，以解决现有技术中人工石墨散热膜压延后表面会出现大量的闪电纹缺陷，质量较低，压延的效率低等技术问题，本发明具有减少人工石墨散热膜表面的闪电纹缺陷、提高人工石墨散热膜的质量和压延良率、提高压延的效率等优点。
本发明通过以下技术方案实现：本发明公开了一种人工石墨散热膜压延工艺，包括以下步骤：
步骤一：装离型膜，将卷状的离型膜固定套装在第一放卷机构的放卷轴上，并使离型膜的外端牵引出来时，离型面朝上，然后调节第一放卷机构的第一放卷张力；
步骤二：离型膜穿“S”形；
首先，将离型膜的外端牵引出来并从压延机构中的下压辊的底部穿过；
接着，将离型膜的外端从下压辊与压延机构中的上压辊之间穿过；
然后，将离型膜的外端从上压辊的上部穿过并绕卷在收卷机构的收卷轴上；
最后，调节收卷机构的收卷张力；
步骤三：穿石墨膜半成品，在离型膜与下压辊之间装入石墨膜半成品；
若石墨膜半成品为片材，则直接将石墨膜半成品放置于离型膜与下压辊之间的上部；若石墨膜半成品为卷材，
首先将石墨膜半成品固定套装在第二放卷机构的放卷轴上；
接着调节第二放卷机构的第二放卷张力；
然后将石墨膜半成品的外端牵引出来从离型膜与下压辊之间穿过；
步骤四：预压测试，在2.0～3.0MPa之间多次调节上压辊与下压辊之间的压力，每次调节后都进行压延获得压延样品，测量压延样品的厚度并与对应的标准厚度进行对比，直至压延样品的厚度与标准厚度的差值小于标准误差；
步骤五：压延，确认第一放卷张力、第二放卷张力和收卷张力、上压辊与下压辊之间的压力以及石墨膜半成品的穿膜方向无误后，开始压延，获得石墨膜成品。
进一步的，为了使离型膜的放卷与收卷更好的配合，步骤一与步骤二中，收卷张力小于第一放卷张力。若收卷张力大于第一放卷张力时，在压延机构停止压延时，收卷机构依然会拉动离型膜进行绕卷，因此，收卷张力要略微小于第一放卷张力。
进一步的，为了使压延更好的进行，收卷张力调节在120～160gf/cm范围内，第一放卷张力调节在130～170gf/cm范围内。
进一步的，为了在石墨膜半成品为卷材时能够更好的配合第一放卷机构、收卷机构与压延机构进行放卷，步骤三中，第二放卷张力调节在20～30gf/cm范围内。
进一步的，为了降低材耗与成本，提高效率，步骤四中，若石墨半成品为片材，每次预压一片，若石墨半成品为卷材，每次预压10～20cm。
进一步的，为了提高调节的效率，步骤四中，上压辊与下压辊之间的压力第一次调节为2.5MPa。第一次调节时取2.0～3.0MPa之间的中间值2.5MPa，然后再根据压延样品的厚度与对应的标准厚度对比的结果进行微调，可以减少调节的次数，从而提高压延的效率。
本发明具有以下优点：本发明通过改变石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式，使石墨膜半成品和离型膜更好的与上压辊和下压辊贴附，同时在压延之间进行严格的预压测试，有效的解决了压延过程中出现的闪电纹现象，提高人工石墨散热膜的质量和压延良率以及提高压延的效率。
附图说明
图1为本发明实施例1中卷材状石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式；
图2为现有技术中卷材状石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式；
图3为本发明实施例1中片材状石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式；
图4为现有技术中片材状石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式。
图中：1、离型膜；2、下压辊；3、上压辊；4、石墨膜半成品。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：装离型膜1，将卷状的离型膜1固定套装在第一放卷机构(图中未标出)的放卷轴上，并使离型膜1的外端牵引出来时，离型面朝上，然后调节第一放卷机构的第一放卷张力；
步骤二：离型膜1穿“S”形；
首先，将离型膜1的外端牵引出来并从压延机构(图中未标出)中的下压辊2的底部穿过；
接着，将离型膜1的外端从下压辊2与压延机构中的上压辊3之间穿过；
然后，将离型膜1的外端从上压辊3的上部穿过并绕卷在收卷机构(图中未标出)的收卷轴上；
最后，调节收卷机构的收卷张力，收卷张力小于第一放卷张力，具体的，收卷张力调节在120～160gf/cm范围内，第一放卷张力调节在130～170gf/cm范围内；
步骤三：穿石墨膜半成品4，在离型膜1与下压辊2之间装入石墨膜半成品4；
本实施例中，如图1所示，石墨膜半成品4为卷材，首先将卷材状的石墨膜半成品4固定套装在第二放卷机构(图中未标出)的放卷轴上；
接着调节第二放卷机构的第二放卷张力，第二放卷张力调节在20～30gf/cm范围内；
然后将石墨膜半成品4的外端牵引出来从离型膜1与下压辊2之间穿过；
现有技术中，当石墨膜半成品4为卷材时，石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式如图2所示；
步骤四：预压测试，在2.0～3.0MPa之间多次调节上压辊3与下压辊2之间的压力，每次调节后都进行压延获得压延样品，每次压延10～20cm，测量压延样品的厚度并与对应的标准厚度进行对比，直至压延样品的厚度与标准厚度的差值小于标准误差，不同厚度的石墨膜半成品压延后对应的标准误差不一样，当石墨膜半成品4的厚度为45～60μm，压延出的石墨膜成品的标准厚度在25μm，标准误差为3μm，即通过压延后获得的压延样品的厚度在25±3μm的范围内均为合格，当石墨膜半成品4的厚度减小时，标准误差也对应减小，当石墨膜半成品4的厚度增加时，标准误差也对应增加，其中，上压辊3与下压辊2之间的压力第一次调节为2.5MPa，第一次取2.0～3.0MPa之间的中间值2.5MPa，然后再根据压延样品的厚度与对应的标准厚度对比的结果进行微调，可以减少调节的次数，从而提高压延的效率。
步骤五：压延，确认第一放卷张力、第二放卷张力和收卷张力、上压辊3与下压辊2之间的压力以及石墨膜半成品4的穿膜方向无误后，开始压延，获得石墨膜成品。
本发明通过改变石墨膜半成品4与离型膜1在上压辊3与下压辊2之间的穿膜方式，使石墨膜半成品4和离型膜1更好的与上压辊3和下压辊2贴附，同时在压延之间进行严格的预压测试，有效的解决了压延过程中出现的闪电纹现象，提高人工石墨散热膜的质量和压延良率以及提高压延的效率。
实施例2
实施例2公开了公开了一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：装离型膜1，将卷状的离型膜1固定套装在第一放卷机构的放卷轴上，并使离型膜1的外端牵引出来时，离型面朝上，然后调节第一放卷机构的第一放卷张力；
步骤二：离型膜穿“S”形；
首先，将离型膜1的外端牵引出来并从压延机构中的下压辊2的底部穿过；
接着，将离型膜1的外端从下压辊2与压延机构中的上压辊3之间穿过；
然后，将离型膜1的外端从上压辊3的上部穿过并绕卷在收卷机构的收卷轴上；
最后，调节收卷机构的收卷张力，收卷张力小于第一放卷张力，具体的，收卷张力调节在120～160gf/cm范围内，第一放卷张力调节在130～170gf/cm范围内；
步骤三：穿石墨膜半成品4，在离型膜1与下压辊2之间装入石墨膜半成品4；
本实施例中，如图3所示，石墨膜半成品4为片材，将片材状的石墨膜半成品4直接放置于离型膜1与下压辊2之间的上部，现有技术中，当石墨膜半成品4为片材时，石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式如图4所示；
步骤四：预压测试，在2.0～3.0MPa之间多次调节上压辊3与下压辊2之间的压力，每次调节后都进行压延获得压延样品，每次压延一片，测量压延样品的厚度并与对应的标准厚度进行对比，直至压延样品的厚度与标准厚度的差值小于标准误差，不同厚度的石墨膜半成品4压延后对应的标准误差不一样，当石墨膜半成品4的厚度为55μm时，压延出的石墨膜成品的标准厚度在25μm，标准误差为3μm，即通过压延后获得的压延样品的厚度在25±3μm的范围内均为合格，当石墨膜半成品4的厚度减小时，标准误差也对应减小，当石墨膜半成品4的厚度增加时，标准误差也对应增加，其中，上压辊3与下压辊2之间的压力第一次调节为2.5MPa，第一次取2.0～3.0MPa之间的中间值2.5MPa，然后再根据压延样品的厚度与对应的标准厚度对比的结果进行微调，可以减少调节的次数，从而提高压延的效率。
步骤五：压延，确认第一放卷张力、第二放卷张力和收卷张力、上压辊3与下压辊2之间的压力以及石墨膜半成品4的穿膜方向无误后，开始压延，获得石墨膜成品。
本发明通过改变石墨膜半成品4与离型膜1在上压辊3与下压辊2之间的穿膜方式，使石墨膜半成品4和离型膜1更好的与上压辊3和下压辊2贴附，同时在压延之间进行严格的预压测试，有效的解决了压延过程中出现的闪电纹现象，提高人工石墨散热膜的质量和压延良率以及提高压延的效率。
取厚度为55μm的卷状石墨膜半成品与片状石墨膜半成品各20卷，厚度为55μm的石墨膜半成品压延后获得的石墨膜成品的标准厚度为25μm，将20卷卷状石墨膜半成品等分为两组，两组分别进行现有卷材压延工艺和实施例1中的压延工艺，压延后获得石墨膜成品，测量每组中获得石墨膜成品的厚度以及前3m的闪电纹数量，结果取平均值记录于下表中，将20卷片状石墨膜半成品等分为两组，两组分别进行现有片材压延工艺和实施例2中的压延工艺，压延后获得石墨膜成品，测量每组中获得石墨膜成品的厚度以及前3m的闪电纹数量，结果取平均值记录于下表中。
表1人工石墨散热膜闪电纹数量统计数据表
Figure BDA0002468898670000051
通过表1中的数据可知，本发明实施例1与实施例2中公开的压延工艺相比与现有的卷材压延工艺和现有片材压延工艺，压延后获得的石墨膜成品的厚度更加接近于标准厚度，并且，闪电纹的数量显著减少，从而，本发明通过改变石墨膜半成品与离型膜在上压辊与下压辊之间的穿膜方式，使石墨膜半成品和离型膜更好的与上压辊和下压辊贴附，同时在压延之间进行严格的预压测试，有效的解决了压延过程中出现的闪电纹现象，提高人工石墨散热膜的质量和压延良率，同时本发明通过进行严格的预压测试，减少调节时间，节省材耗，提高了压延的效率。

Claims (6)

1.一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：装离型膜，将卷状的离型膜固定套装在第一放卷机构的放卷轴上，并使所述离型膜的外端牵引出来时，离型面朝上，然后调节所述第一放卷机构的第一放卷张力；
步骤二：离型膜穿“S”形；
首先，将所述离型膜的外端牵引出来并从压延机构中的下压辊的底部穿过；
接着，将所述离型膜的外端从所述下压辊与所述压延机构中的上压辊之间穿过；
然后，将所述离型膜的外端从所述上压辊的上部穿过并绕卷在收卷机构的收卷轴上；
最后，调节所述收卷机构的收卷张力；
步骤三：穿石墨膜半成品，在所述离型膜与所述下压辊之间装入石墨膜半成品；
若所述石墨膜半成品为片材，则直接将所述石墨膜半成品放置于所述离型膜与所述下压辊之间的上部；若所述石墨膜半成品为卷材，
首先将所述石墨膜半成品固定套装在第二放卷机构的放卷轴上；
接着调节所述第二放卷机构的第二放卷张力；
然后将所述石墨膜半成品的外端牵引出来从所述离型膜与所述下压辊之间穿过；
步骤四：预压测试，在2.0～3.0MPa之间多次调节所述上压辊与所述下压辊之间的压力，每次调节后都进行压延获得压延样品，测量所述压延样品的厚度并与对应的标准厚度进行对比，直至所述压延样品的厚度与所述标准厚度的差值小于标准误差；
步骤五：压延，确认所述第一放卷张力、第二放卷张力和所述收卷张力、所述上压辊与所述下压辊之间的压力以及所述石墨膜半成品的穿膜方向无误后，开始压延，获得石墨膜成品。
2.如权利要求1所述的一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，步骤一与步骤二中，所述收卷张力小于所述第一放卷张力。
3.如权利要求2所述的一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，所述收卷张力调节在120～160gf/cm范围内，所述第一放卷张力调节在130～170gf/cm范围内。
4.如权利要求1所述的一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，步骤三中，所述第二放卷张力调节在20～30gf/cm范围内。
5.如权利要求1所述的一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，步骤四中，若所述石墨半成品为片材，每次预压一片，若所述石墨半成品为卷材，每次预压10～20cm。
6.如权利要求1所述的一种人工石墨散热膜压延工艺，其特征在于，步骤四中，所述上压辊与所述下压辊之间的压力第一次调节为2.5MPa。
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