CN204968326U - 一种天然石墨/铜复合散热片 - Google Patents

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Abstract

一种天然石墨/铜复合散热片，涉及电子产品的发热组件的散热及电磁屏蔽领域。一种天然石墨/铜复合散热片，包括铜箔层和位于铜箔层上下两面的石墨层；铜箔层包括铜基材和位于铜基材上下两面的粗化层；粗化层的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构；粗化层通过瘤状铜颗粒结构与石墨层互相咬合。本实用新型的一种天然石墨/铜复合散热片采用石墨层和铜箔层通过瘤状铜颗粒结构相互咬合的方式，使得Z轴方向的导热性大大提高，并具有优良的电磁屏蔽效果，抗拉伸，可弯折180度，铜箔和石墨的界面热阻更小，提高了导热性能。

Description

一种天然石墨/铜复合散热片
技术领域
本实用新型涉及电子产品的发热组件的散热及电磁屏蔽领域，特别是涉及一种天然石墨/铜复合散热片。
背景技术
目前的CPU因高速运行发热，CPU高速运行乃为提高其设备的处理速度而研发。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，但因发光二极管使用越多，其耗电增加，这也加大设备的发热量，同时电池电量消耗增加，电池容量也需跟着提高，使得显示器设备因耗能大而发热多，如不能有效控制发热，不仅高温会使CPU运转因高热而当机出问题或丧失功能，也会使发热设备使用寿命缩短。同时现今显示器设备功能增多，使用零件也多样化，数量多而体积更小，手机，平板计算机等设备因越来越小型化，其可用空间不足，各零件及组件的距离更近，很容易发生相互间的电磁干扰。
目前市场上作为散热材的的人工石墨厚度以25μm为主导，40μm的人工石墨能达到量产，但导热系数不佳，70μm的人工石墨的可量产性不高，厚度限制了人工石墨的散热性能，更多的热量需要解决，为了把热量从发热组件“A”点传至其它点散发进而降低发热组件的温度，使发热组件“A”的本体温度大幅度降低。因此需要更高导热系数和更大散热能力的导热载体。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题而提供了一种天然石墨/铜复合散热片，是具有优良的导热效果的导热载体，也能提供电磁屏蔽的功能。
一种天然石墨/铜复合散热片，它包括铜箔层和位于铜箔层上下两面的石墨层；所述铜箔层包括铜基材和位于铜基材上下两面的粗化层；所述粗化层的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构；所述粗化层通过瘤状铜颗粒结构与石墨层互相咬合。
所述铜基材、粗化层和瘤状铜颗粒结构为一体化结构。
所述天然石墨/铜复合散热片的厚度为28μm～2100μm；所述铜箔层的厚度为8μm～100μm；所述瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm；所述粗化层的表面积为铜基材的3～8倍；所述石墨层厚度为10μm～1000μm。
所述天然石墨/铜复合散热片以石墨层/铜箔层/石墨层为一个单位层，可形成最多10个单位层复合的结构。
本实用新型的优点：一、本实用新型的一种天然石墨/铜复合散热片采用石墨层和铜箔层通过瘤状铜颗粒结构相互咬合的方式，使得Z轴方向的导热性大大提高，使得散热片的导热性能优良，导热系数高达1200W/m·K，热扩散系数高达900mm2/s；由于铜基材的加入，也具有优良的电磁屏蔽效果，使得小型设备中各组件可以有效的防止电磁干扰；二、本实用新型的一种天然石墨/铜复合散热片，抗拉伸，可弯折180度，有很高的力学性能。
附图说明
图1为实施例的一种天然石墨/铜复合散热片的结构示意图；
图2为实施例的一种天然石墨/铜复合散热片的铜箔层的放大示意图；
其中，1-铜箔层，11-铜基材，12-粗化层，13-瘤状铜颗粒结构，2-石墨层。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
实施例
如图1和图2所示，本实施例的一种天然石墨/铜复合散热片，包括铜箔层1和位于铜箔层1上下两面的石墨层2；所述铜箔层1包括铜基材11和位于铜基材上下两面的粗化层12；所述粗化层12的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构13；所述粗化层12通过瘤状铜颗粒结构13与石墨层2互相咬合；所述铜基材、粗化层和瘤状铜颗粒结构为一体化结构；所述天然石墨/铜复合散热片的厚度为28μm～2100μm；所述铜箔层1的厚度为8μm～100μm；所述瘤状铜颗粒结构13的最大长度小于8μm；所述粗化层12的表面积为铜基材11的3～8倍；所述石墨层2厚度为10μm～1000μm。
本实施例的铜箔层上的瘤状铜颗粒结构，不仅能增加表面积，还能使铜与石墨与铜的附着更加紧密，为了防止瘤状铜颗粒与铜基材分离，在粗化后的铜表面还要做固化处理，铜基材经粗化及固化处理后，其表面凹凸不平，表面积极大，而且颗粒分布散乱，瘤状物形状各不相同这样处理除了表面紧固更能增加接触面的抗拉力，可因瘤状物的抓力使石墨不脱落且抗刮及抗弯折
本实施例所述的石墨层与铜的咬合力大于石墨层与石墨层之间的咬合力，从而增加了石墨层与铜基材之间的附着力。
本实施例所述的天然石墨/铜复合散热片在不同需求可任意调整厚度，在工艺许可范围内任意调整，以达不同的应用方面的要求；以石墨层/铜箔层/石墨层为一个单位层数在不同需求可任意调整厚度，在工艺许可范围内调整为最多10层，以达不同的应用方面的要求。
本实施例中在铜箔层上分布的瘤状铜颗粒结构在Z轴方向进入石墨层内，利用铜的各向导热系数相同的特性，在铜瘤状物进入了石墨层后，不仅加强石墨与铜的附着力不易脱落，更因铜的加入，靠铜的Z向导热特性弥补了石墨层Z向导热特性不佳的缺点，使整个复合散热片的Z向导热因铜的加入而提高。
本实施例的天然石墨/铜复合散热片，导热系数为500W/m·K～1200W/m·K，热扩散系数为230mm2/s～900mm2/s；因复合散热片中铜材的加入，可在设备组装中以金属螺栓固定且与地线端相连，并因铜的导电特性构成接地回路，且散热片覆盖住设备的芯片上，直接盖住最易被干扰的芯片，构成最佳的电磁屏敝效果防高频干扰能力为60～80db(10MHz～1GHz)；因铜基材的加入，其X-Y方向(水平方向)的拉伸断裂值为100Kgf/mm2～200Kgf/mm2，是目前同等厚度石墨片的100倍，是目前同等厚度人工石墨片的10倍；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次，而不会使天然石墨/铜复合散热片断裂而导致散热效能降低，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。
上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：它包括铜箔层和位于铜箔层上下两面的石墨层；所述铜箔层包括铜基材和位于铜基材上下两面的粗化层；所述粗化层的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构；所述粗化层通过瘤状铜颗粒结构与石墨层互相咬合。
2.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述铜基材、粗化层和瘤状铜颗粒结构为一体化结构。
3.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述天然石墨/铜复合散热片的厚度为28μm～2100μm；所述铜箔层的厚度为8μm～100μm；所述瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm；所述粗化层的表面积为铜基材的3～8倍；所述石墨层厚度为10μm～1000μm。
4.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：天然石墨/铜复合散热片以石墨层/铜箔层/石墨层为一个单位层，可形成最多10个单位层复合的结构。
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