CN211656722U - 一种复合石墨烯定向散热膜及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合石墨烯定向散热膜及电子设备，该复合石墨烯定向散热膜包括依次层叠的绝热层、石墨烯层和金属箔层，所述石墨烯层具有与所述绝热层至少一边缘相对凸出的区域，该区域与电子设备的热源接触。通过在石墨烯层上设置一相对绝热层至少一边缘凸出的区域，并使该区域与热源接触，在热源产生热量后，热量直接传导至石墨烯层并沿石墨烯层横向和纵向扩散。在纵向上，石墨烯层传导的热量一部分传递给金属箔层，扩散至外界，另一部分热量传递给绝热层，由于绝热层无法传热，将会形成热量富集，富集的热量在热量梯度作用下再由绝热层传导至石墨烯层，最后经金属箔层散至外界。

Description

一种复合石墨烯定向散热膜及电子设备

技术领域

本实用新型属于散热材料技术领域，尤其涉及一种复合石墨烯定向散热膜及电子设备。

背景技术

随着5G时代的到来，超大规模集成电路的特征尺寸不断缩小，随着电子产品的运行速度提升，电子元器件产生的热量迅速积累、增加，及时将热量传导出去成为了电子产品中不可忽视的问题。

目前市场上流通的散热膜主要是石墨膜，还有部分新型的石墨烯膜，例如华为的Mate20 X利用石墨烯作为散热膜。但现有的散热膜几乎都是双向散热的，散热膜将一部分集成电路产生的高热量传导到外界，使得设备降温；同时也将另一部分高热量传导给电子产品的其他部件，导致热量在电子产品内部富集，最终引起电子产品发烫，使工作效率大幅降低，当热量富集超过设备承受极限时甚至将烧毁机器。因此，针对新一代的电子产品而言，不仅需要一个高效的散热装置，而且还需要热量定向传导到外界。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有散热膜存在的双向散热问题，提供一种复合石墨烯定向散热膜及电子设备，能够定向散发热量。

本实用新型提供的复合石墨烯定向散热膜用于将热源产生的热量定向散发出去，包括依次层叠设置的绝热层、石墨烯层和金属箔层，所述石墨烯层具有与所述绝热层至少一边缘相对凸出的区域，该区域与热源接触。

进一步，所述石墨烯层的面积大于所述绝热层。

进一步，所述金属箔层与石墨烯层面积相等且相互完全贴合。

进一步，所述石墨烯层厚度为30μm～1000μm。

进一步，所述绝热层厚度为100μm～10mm。

进一步，所述石墨烯层的导热系数≥1200W/m·K。

进一步，所述绝热层为二氧化硅气凝胶层，其导热系数≤0.05W/m·K。

进一步，所述金属箔层厚度为50μm～1000μm。

进一步，所述金属箔层选自铜箔或铝箔。

本实用新型提供的电子设备包括外壳和设置在外壳内部的热源和上述复合石墨烯定向散热膜，所述复合石墨烯定向散热膜的金属箔层紧贴外壳，所述复合石墨烯定向散热膜的石墨烯层相对绝热层至少一边缘凸出的区域紧贴热源。所述电子设备可以为手机、电脑等，所述热源为设置在手机、电脑内部的集成电路、电池等在运行中产生热量的电子元件。

相对于现有技术，本实用新型通过在石墨烯层上设置一相对绝热层至少一边缘凸出的区域，并使该区域与热源接触，在热源产生热量后，热量直接传导至石墨烯层并沿石墨烯层横向和纵向扩散。在纵向上，石墨烯层传导的热量一部分传递给金属箔层，再传导至电子设备的外壳，最后扩散至外界；另一部分热量传递给绝热层，由于绝热层无法传热，将会形成热量富集，富集的热量在热量梯度作用下再由绝热层传导至石墨烯层，最后经金属箔层散至电子设备的外壳和外界。

附图说明

图1为电子设备与复合石墨烯定向散热膜的结构示意图；

图2为石墨烯层面积大于绝热层时石墨烯层与绝热层的层叠示意图；

图3为石墨烯层面积小于或者等于绝热层时石墨烯层与绝热层的另一层叠示意图；

其中10表示电子设备，11表示电子设备的外壳，12表示电子设备的热源，13表示复合石墨烯定向散热膜，131表示绝热层，132表示石墨烯层，1321表示石墨烯层相对绝热层一边缘凸出的区域，133表示金属箔层。

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参照图1，本实用新型提供的电子设备10包括外壳11和设置在外壳11内部的热源12 和复合石墨烯定向散热膜13。所述复合石墨烯定向散热膜13用于将电子设备10中热源12 产生的热量定向散发出去，包括依次层叠的绝热层131、石墨烯层132和金属箔层133，所述石墨烯层132具有与所述绝热层131至少一边缘相对凸出的区域1321，该区域1321与热源12接触。

具体地，所述电子设备10可以为手机、电脑等，所述热源为设置在手机、电脑内部的集成电路、电池等在运行中产生热量的电子元件。

所述绝热层131厚度为100μm～10mm，可选用二氧化硅气凝胶，其导热系数≤0.05W/m·K。且所述绝热层131靠近电子设备10内部需要进行热隔绝保护的部件一侧。

所述石墨烯层132厚度为30μm～1000μm，导热系数≥1200W/m·K。所述石墨烯层132 层叠设置在所述绝热层131上，且具有与绝热层131的至少一边缘相对凸出的区域1321，该区域1321与电子设备的热源12紧贴。在一较优的实施例中，所述石墨烯层132的面积大于所述绝热层131，使得石墨烯层132的一区域相对凸出于绝热层131的一边缘，如图2所示；在另一优选实施例中，所述石墨烯层132面积小于或等于绝热层131面积，层叠时，二者至少一边缘不对齐使得石墨烯层132的一区域相对凸出于绝热层131的至少一边缘，如图3所示。

所述金属箔层133可选用铜箔或铝箔，其层叠在所述石墨烯层132上。在一个优选的实施例中，所述金属箔层133的面积与所述石墨烯层132相等且与所述石墨烯层132背向绝热层131的一面完全贴合。且所述金属箔层133紧贴电子设备外壳11。

本实用新型的定向散热机理为：在热源12产生热量时，热量传导至与热源接触的石墨烯层132后，沿着石墨烯层132横向和纵向扩散。在横向上，当热量扩散至整个石墨烯层132 后也将沿纵向传导。在纵向上，一部分热量直接由金属箔层133传导至外壳11，从而散发至外界，一部分则被传导给绝热层131。由于绝热层131无法传导热量，将会形成热量富集，富集的热量在热量梯度作用下再由绝热层131传导至石墨烯层132，最后经金属箔层133传导至外壳11，最终散至外界。

本实用新型利用绝热层无法传导热量，石墨烯层传热快、热量散布均匀以及金属箔层热量大、散热效果好的特点设置上述结构，使热源产生的热量能够定向地传导至外界，阻断了热量向电子产品的其他部件的传导，避免热量在电子产品内部富集。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、横向、纵向等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：包括依次层叠设置的绝热层、石墨烯层和金属箔层，所述石墨烯层具有与所述绝热层至少一边缘相对凸出的区域。

2.根据权利要求1所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述石墨烯层的面积大于所述绝热层。

3.根据权利要求1所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述金属箔层与石墨烯层面积相等且相互完全贴合。

4.根据权利要求1～3任一项所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述石墨烯层厚度为30μm～1000μm。

5.根据权利要求4所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述石墨烯层的导热系数≥1200W/m·K。

6.根据权利要求2所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述绝热层厚度为100μm～10mm。

7.根据权利要求6所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述绝热层为二氧化硅气凝胶层，其导热系数≤0.05W/m·K。

8.根据权利要求3所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述金属箔层厚度为50μm～1000μm。

9.根据权利要求8所述复合石墨烯定向散热膜，其特征在于：所述金属箔层选自铜箔或铝箔。

10.一种电子设备，其特征在于：包括外壳和设置在外壳内部的热源和权利要求1～9任一项所述的复合石墨烯定向散热膜，所述复合石墨烯定向散热膜的金属箔层紧贴外壳，所述复合石墨烯定向散热膜的石墨烯层相对绝热层至少一边缘凸出的区域紧贴热源。

Images