CN111988958A - 一种热石墨海绵 - Google Patents

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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20454—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff with a conformable or flexible structure compensating for irregularities, e.g. cushion bags, thermal paste

Abstract

本申请涉及一种热石墨海绵，其包括具有高导热性的石墨层与具有粘合层的耐热海绵粘合，热石墨海绵在任何表面上可包含一条胶带，用于加热和散热的材料和产品组传递热量。本申请利用耐热海绵的拉伸及压缩性能使热石墨海绵可贴合于产品的表面，利用石墨层对产品的热量进行传递，增加产品的散热效果。

Description

一种热石墨海绵
技术领域
本申请涉及散热设备的技术领域，尤其是涉及一种热石墨海绵。
背景技术
随着科技的发展，屏幕已经成为人类生活中不可缺少的一部分，而为了提供人类所需的高分辨率，屏幕在使用过程中其内部的元器件会产生大量的热量，而元器件的大幅度发热会导致屏幕产生故障。
因此在屏幕使用过程中需要对元器件进行散热，而目前在对元器件进行散热时通常使用碳导体进行导热，利用碳导体良好的导热性能将元器件的热量传导至空气中，降低元器件的温度。
针对上述中的相关技术，发明人认为元器件的结构不同，通常不为平面形状，此时在利用碳导体与元器件接触时，两者之间通常为线接触或者电接触，此时元器件仅在其与碳导体的接触处产生冷却，而未与碳导体接触的元器件仍会过热，仍会导致屏幕出现故障。
因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种热石墨海绵，用于LCD、OLED、LED屏幕上使用的COF、C0G、COP等发热和发热材料组中的传热；用于防止形成热点区域，以在加热和散热材料组中提供热传递；可用于COF、C0G、COP材料表面等不均匀和有弹性的表面上使用；石墨表面用薄膜包裹，以防止石墨颗粒在表面留下灰尘和废物；它具有防火、电磁、防振动、可定制尺寸、提供电绝缘。
本申请提供的一种热石墨海绵，采用如下技术方案：
一种热石墨海绵，用于电信设备、消费电子产品、LED和热照明、冷却和存储模块、LCD（液晶显示器）、OLED（有机发光二极管）、LED（发光二极管）显示器、COF（芯片上）等加热和散热材料组提供冷却和COF（贴片）、COG（玻璃芯片）、COP（塑料芯片）；所述热石墨海绵包括：
位于中间部分的耐热海绵，应用其拉伸和压缩的能力，可用于灵活和不均匀的区域；
粘合层，位于耐热海绵和石墨层之间，粘合耐热海绵和石墨层；
具有高导热性的石墨层与具有粘合层的耐热海绵粘合，所述热石墨海绵还包括能在任一表面的胶带，用于从被加热和发热的材料和产品组传递出热量。
通过采用上述技术方案，利用耐热海绵的拉伸及压缩性能使热石墨海绵可贴合于产品的表面，之后利用石墨层对产品的热量进行传递，增加产品的散热效果。
优选的：热石墨海绵为矩形、方形、圆形、三角形、多边形、平面（板）、半圆或者具有任何限定条件中无法定义的横截面形式。
通过采用上述技术方案，使热石墨海绵可根据不同产品的形状而选择不同的形状，使其更好贴合于产品需要散热的表面。
优选的：所述石墨层外设置有PET薄膜，用于防止石墨粉和石墨颗粒的分散。
通过采用上述技术方案，利用PET薄膜对石墨层内的石墨粉末及颗粒进行限位，使石墨颗粒及粉末不易移动至热石墨海绵表面，使热传递的效率不易受到影响。
本申请还提供有了一种热石墨海绵，采用如下技术方案：
一种热石墨海绵，包括耐热海绵及包覆于耐热海绵外围的石墨层，所述石墨层的内表面被覆有与耐热海绵粘合的粘合层，所述石墨层的外表面被覆有PET薄膜，所述胶带连接于PET薄膜远离耐热海绵的外壁的一表面。
通过采用上述技术方案，利用胶带将热石墨海绵连接于产品的某处位置，使热石墨海绵与产品的相对位置不易发生改变，使产品的散热过程不易受到影响。
优选的：所述耐热海绵靠近胶带的侧壁开设有沿其长度方向凹入的让位槽，所述让位槽的两端延伸贯穿耐热海绵的两端面。
通过采用上述技术方案，在耐热海绵产生沿其长度方向的弯折时，减少阻碍耐热海绵弯折的力，从而使耐热海绵的弯折过程更加方便。
优选的：所述石墨层围绕耐热海绵设置并在相互靠近的端面之间留有间隙，所述石墨层的相互靠近的端面均位于让位槽内。
通过采用上述技术方案，使石墨层不易因受挤压而产生变形，从而使石墨层对热量的传递过程不易受到影响。
优选的：所述PET薄膜将石墨层围绕耐热海绵设置的两端面包覆，所述间隙以所述胶带覆盖。
通过采用上述技术方案，使石墨层的两端面的石墨颗粒及粉末仍不易产生移动，使石墨层的导热效率保持稳定。
优选的：所述石墨层将耐热海绵三个平行于长度方向的侧壁包覆，所述胶带连接于PET薄膜外壁下端。
通过采用上述技术方案， 使耐热海绵在发生沿其长度方向的弯曲时，石墨层不易对耐热海绵的弯曲发生阻碍，从而使热石墨海绵的使用过程更加方便。
优选的：所述石墨层端部未全部包覆于耐热海绵外从而形成一嵌口，所述胶带粘贴于耐热海绵外壁并设置于石墨层形成的嵌口内。
通过采用上述技术方案，在耐热海绵的厚度不变的情况下减小了热石墨海绵的整体厚度，从而使热石墨海绵可用于间隙更小的产品之间。
优选的：所述石墨层环绕耐热海绵设置的两端相互重叠，所述胶带设置于石墨层的相互重叠处。
通过采用上述技术方案，在耐热海绵的厚度不变的情况下，增加热石墨海绵的厚度，使热石墨海绵可置于间隙更大的产品之间，同时增加导热效果。
附图说明
图1为本申请用于展示热石墨海绵基础示例的结构示意图；
图2为本申请展示热石墨海绵基础示例的横截面的示意图；
图3为本申请用于展示热石墨海绵的基础示例用于COG材料的情况的示意图；
图4为本申请用于展示热石墨海绵的基础示例用于COF材料的情况的示意图；
图5为本申请用于展示热石墨海绵的基础示例用于COP材料的情况的示意图;
图6为本申请用于展示热石墨海绵的实施例1的示意图；
图7为本申请用于展示热石墨海绵的实施例2的示意图；
图8为本申请用于展示热石墨海绵的实施例3的示意图；
图9为本申请用于展示热石墨海绵的实施例4的示意图。
图中，10、热石墨海绵；11、PET薄膜；12、石墨层；13、粘合层；14、耐热海绵；15、胶带；A、COG（玻璃芯片）；B、COF（贴片）；C、COP（塑料芯片）；111、PET薄膜；112、石墨层；113、粘合层； 114、耐热海绵；115、胶带；116、让位槽。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请公开的一种热石墨海绵，其可与不同形状的产品外壁贴合，从而对产品进行的冷却。
在图1中，给出了本发明的热石墨海绵10的透视图，根据形状，热石墨海绵10是具有矩形棱柱的棱柱形。但是，它可能有矩形、正方形、圆形、三角形、多边形、平面（板）、半圆截面或任何形状都无法识别的横截面形式。热石墨海绵10是由不易燃、电磁兼容、防震、可压缩和柔性材料制成的产品。
在图2中，给出了作为本发明主题的热石墨海绵10的横截面图，因此，热石墨海绵10的中心含有耐热海绵14。耐热海绵14的外表面覆盖有粘合层13，粘合层13将耐热海绵14和石墨层12的粘合，石墨层12具有高导热性，可以在加热或辐射的产品或材料组之间提供有效的热传递。由于耐热海绵14具有拉伸和压缩的能力，热石墨海绵10可用于柔性和不均匀区域。石墨层12的外表面覆盖有PET薄膜11，从而防止石墨粉末和颗粒分散到使用热石墨海绵10的表面。在热石墨海绵10的表面上，有一条胶带15，通过接触加热或发热的产品或材料组的表面将热量传递到石墨层12，胶带15可以是导热胶带或非导热胶带。
图3中的COG A、图4中的COF B和图5中的COP C上应用了本发明的热石墨海绵10的情况。热石墨海绵10能够在COF B、COG A、COP C等非平面形状材料之间进行大量的拉伸和挤压传热。这种情况在图3、4和5中可以清楚地看到。除COF B 、COG A、COP C等材料外，还可用于电信设备、消费电子产品、LED和热照明、冷却和存储模块、LCD、OLED、LED屏幕的传热。
本申请还公开了一种热石墨海绵，其可与不同形状的产品外壁贴合，从而对产品进行的冷却。
实施例1：如图6所示，包括耐热海绵114、设置于耐热海绵114外的石墨层112及将耐热海绵114与石墨层112连接的粘合层113，粘合层113设置于耐热海绵114与石墨层112之间，粘合层113覆盖于耐热海绵114的外表面。利用石墨层112的高导热性对加热或产生辐射的产品或材料组之间提供有效的热传递，降低产品或者材料组的热量。同时耐热海绵114具有拉伸和压缩的能力，使热石墨海绵可粘贴于不同形状的产品表面进行热传递。
如图6所示，由于石墨层112中的石墨粉末和颗粒的位置未受到限定，此时会移动至热石墨海绵的表面，从而影响热的传递，因此石墨层112外表面覆盖有一层PET薄膜111。利用PET薄膜111对石墨层112内的粉末及颗粒进行限位，使石墨层112内的颗粒及粉末不易移动至石热墨海绵表面，使热石墨海绵的导热效率不易受到影响。
为了使热石墨海绵可更好的贴合于不同形状的产品，耐热海绵114的横截面为矩形、圆形、三角形、多边形、半圆或者具有任何限定条件中无法定义的横截面的形状，此时热石墨海绵可根据产品的表面形状的不同而选取对应的形状，使热石墨海绵更好的与产品的表面贴合，使热石墨海绵对产品的降温作用更加优越。
如图6所示，由于在使用热石墨海绵时需要将其与产品连接，因此PET薄膜111的任意外壁均可连接有一层胶带115，胶带115为导热胶带115或非导热胶带115。利用胶带115将热石墨海绵10与需要降温的产品连接，使热石墨海绵与产品的相对位置不易发生改变，使降温的效果不易受到影响，同时利用胶带115对产品的热量进行传递，增加产品散热的效率。
如图6所示，为了使耐热海绵114沿其长度方向的弯折变形更加方便，耐热海绵114靠近胶带115的侧壁开设有沿其长度方向的让位槽116，让位槽116将耐热海绵114的两端面贯穿，此时在耐热海绵114在弯折过程中让位槽116相互远离的两个侧壁会相互靠近，减少了耐热海绵114受到的阻碍其转动的力，使耐热海绵114的弯折更加方便。
如图6所示，由于热石墨海绵在粘贴至产品上时会出现沿其长度方向的弯折的情况的发生，为了使PET薄膜111及石墨层112更易发生弯曲，石墨层112围绕耐热海绵114且相互靠近的两端面之间留有间隙，且石墨层112围绕耐热海绵114设置的两端均位于让位槽116内，PET薄膜111将石墨层112留有间隙的两端面分别包覆，胶带115将间隙覆盖，此时在热石墨海绵沿其长度的方向产生弯曲时，石墨层112不易受到挤压而损坏，同时利用PET薄膜111将石墨层112的各个侧壁包裹，使石墨层112内的石墨颗粒及粉末不会随意移动。
本实施例的实施原理为：利用耐热海绵114的拉伸和压缩性能使热石墨海绵10贴合于不同形状的产品表面，之后利用石墨层112将热量进行传递，从而增加产品的散热效果。
实施例2：如图7所示，与实施例的不同之处在于，石墨层112将耐热海绵114的三个平行于长度方向的侧壁包覆，耐热海绵114一个呈竖直的侧壁未被石墨层112包覆，胶带115粘贴于PET薄膜111远离耐热海绵114的侧壁的下端。
实施例3：如图8所示，与实施例的不同之处在于，石墨层112粘贴于耐热海绵114三个平行于长度方向的侧壁，且耐热海绵114的一竖直方向的侧壁未与石墨层112连接，石墨层112端部未将耐热海绵114的下端面完全包覆从而形成一嵌口。胶带115粘贴于耐热海绵114的下端并设置于石墨层112形成的嵌口内，胶带115的下端面与石墨层112外壁连接的PET薄膜111的下端面处于同一水平面，此时在不改变耐热海绵114厚度的情况下，减小热石墨海绵的整体厚度，使热石墨海绵可置于间隙更小的产品之间。
实施例4：如图9所示，与实施例的不同之处在于，石墨层112将耐热海绵114平行于长度方向的侧壁包覆，且石墨层112环绕耐热海绵114设置的两端相互重叠，相互重叠的石墨层112最远离耐热海绵114的侧壁与胶带115连接。此时在耐热海绵114的厚度不发生改变的情况下，增加热石墨海绵的厚度，使热石墨海绵可置于间隙较大的产品之间。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热石墨海绵，用于电信设备、消费电子产品、LED和热照明、冷却和存储模块、LCD（液晶显示器）、OLED（有机发光二极管）、LED（发光二极管）显示器、COF（芯片上）等加热和散热材料组提供冷却和COF（贴片）（B）、COG（玻璃芯片）（A）、COP（塑料芯片）（C）：所述热石墨海绵（10）包括：
位于中间部分的耐热海绵（14），应用其拉伸和压缩的能力，可用于灵活和不均匀的区域；
粘合层（13），位于耐热海绵（14）和石墨层（12）之间，粘合耐热海绵（14）和石墨层（12）；
具有高导热性的石墨层（12）与具有粘合层（13）的耐热海绵（14）粘合，其特征在于：所述热石墨海绵（10）还包括能在任一表面的胶带（15），用于从被加热和发热的材料和产品组传递出热量。
2.根据权利要求1所述的一种热石墨海绵，其特征在于：热石墨海绵（10）为矩形、方形、圆形、三角形、多边形、平面（板）、半圆或者具有任何限定条件中无法定义的横截面形式。
3.根据权利要求1所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述石墨层(12)外设置有PET薄膜(14)，用于防止石墨粉和石墨颗粒的分散。
4.一种热石墨海绵，其特征在于：包括耐热海绵(114)及包覆于耐热海绵(114)外围的石墨层(112)，所述石墨层(112)的内表面被覆有与耐热海绵（114）粘合的粘合层(13)，所述石墨层(112)的外表面被覆有PET薄膜(111)，所述胶带(115)连接于PET薄膜(111)远离耐热海绵(114)的外壁的一表面。
5.根据权利要求4所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述耐热海绵(114)靠近胶带(115)的侧壁开设有沿其长度方向凹入的让位槽(116)，所述让位槽(116)的两端延伸贯穿耐热海绵(114)的两端面。
6.根据权利要求5所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述石墨层(112)围绕耐热海绵(114)设置并在相互靠近的端面之间留有间隙，所述石墨层(112)的相互靠近的端面均位于让位槽(116)内。
7.根据权利要求6所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述PET薄膜(111)将石墨层(112)围绕耐热海绵(114)设置的两端面包覆，所述间隙以所述胶带（115）覆盖。
8.根据权利要求4所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述石墨层(112)将耐热海绵(114)三个平行于长度方向的侧壁包覆，所述胶带(115)连接于PET薄膜(111)外壁下端。
9.根据权利要求4所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述石墨层（112）端部未全部包覆于耐热海绵（114）外从而形成一嵌口，所述胶带（115）粘贴于耐热海绵（114）外壁并设置于石墨层（112）形成的嵌口内。
10.根据权利要求4所述的一种热石墨海绵，其特征在于：所述石墨层(112)环绕耐热海绵(114)设置的两端相互重叠，所述胶带（115）设置于石墨层（112）的相互重叠处。
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