CN217770449U - 一种柔性散热膜及印制电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性散热膜及印制电路板，所述柔性散热膜包括依次层叠设置的绝缘层、石墨烯层和导热胶层，所述导热胶层远离所述石墨烯层的一侧设置有承载膜层。通过上述方式，本实用新型的柔性散热膜及印制电路板的散热效果高，可以满足各类复杂场景中的散热需求。

Description

一种柔性散热膜及印制电路板

技术领域

本实用新型涉及散热材料技术领域，特别是涉及一种柔性散热膜及印制电路板。

背景技术

随着现代技术的发展，电子器件的微型化、芯片主频的不断提高，功能日益增强，单个芯片的功耗逐渐增大，导致热流密度急剧增高。而一旦电子器件的工作环境温度过高，则会导致电子器件的工作不稳定，甚至是失效。特别是在特定的高散热场景下，要求所有内部材料皆具有柔性，耐受弯折性，而且要薄、轻、易于加工、低成本，尤其对散热的要求越来越高。

而目前高散热场景下，通过柔性散热材料进行散热主要有两种方案：方案一是将液态硅胶涂覆到需要散热的位置；方案二是将硅胶制成硅胶片，然后将硅胶片贴附到需要散热的位置。但是，方案一对液态硅胶涂覆的均匀性要求较高，涂覆均匀性会影响散热效果，且仅适用于局部散热场景；方案二的硅胶片的贴合精度低，且同样仅适用于局部散热场景。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种柔性散热膜及印制电路板，以满足各类复杂场景中的散热需求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种柔性散热膜，所述柔性散热膜包括依次层叠设置的绝缘层、石墨烯层和导热胶层，所述导热胶层远离所述石墨烯层的一侧设置有承载膜层。

其中，所述绝缘层为聚酰亚胺层。

其中，所述绝缘层和所述石墨烯层相接触的表面凹凸不平。

其中，所述绝缘层的厚度为5μm～100μm。

其中，所述石墨烯层的厚度不小于0.5μm。

其中，所述导热胶层的厚度不小于10μm。

其中，所述绝缘层远离所述石墨烯层的一侧设置有保护膜层。

其中，所述保护膜层为PET膜或PE膜。

其中，剥离所述承载膜层后，所述柔性散热膜通过所述导热胶层与电子器件相贴合。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种印制电路板，所述印制电路板包括间隔设置的金属导电层和介质层，其中，所述介质层为上述任意一种柔性散热膜。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的柔性散热膜和印制电路板中，柔性散热膜包括依次层叠设置的绝缘层、石墨烯层和导热胶层，导热胶层远离石墨烯层的一侧设置有承载膜层。通过在石墨烯层的两侧分别设置绝缘层和导热胶层，并在导热胶层远离石墨烯层的一侧设置承载膜层，所制得的柔性散热膜利用了石墨烯材料和导热胶材料的优秀导热散热性能，使得其散热效果高，并且在石墨烯层远离导热胶层的一侧设置绝缘层，兼顾了散热与绝缘效果；在使用时，将承载膜层剥离柔性散热膜后，可以将柔性散热膜通过导热胶层贴附在需要散热的位置，柔性散热膜耐受弯折，可以适用局部或全局散热场景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本实用新型柔性散热膜的一实施例的侧面结构示意图；

图2为图1的柔性散热膜的组装结构示意图；

图3为图1的柔性散热膜贴附在电子器件上的侧面结构示意图；

图4为本实用新型印制电路板的一实施例的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1和图2，其中，图1为本实用新型柔性散热膜的一实施例的侧面结构示意图，图2为图1的柔性散热膜的组装结构示意图。本申请实施例中，柔性散热膜10包括依次层叠设置的绝缘层101、石墨烯层102和导热胶层103，导热胶层103远离石墨烯层102的一侧设置有承载膜层104。具体地，石墨烯层102包括相对的第一表面1021和第二表面1022，在石墨烯层102的第一表面1021一侧叠加绝缘层101，在石墨烯层102的第二表面1022一侧叠加导热胶层103，然后，在导热胶层103远离石墨烯层102的一侧叠加承载膜层104。

承载膜层104具体可以为离型膜，离型膜是指薄膜表面能有区分的薄膜，离型膜可以对导热胶层103进行保护，离型膜与特定的材料在有限的条件下接触后不具有粘性，或轻微的粘性，本实施例中，离型膜与导热胶层103具有轻微的粘性，便于在使用时将承载膜层104剥离柔性散热膜10。

石墨烯层102包括石墨烯或石墨烯薄膜，石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯层层累积，形成多层石墨烯(又叫厚层石墨烯，multi-layer graphene)，又称石墨烯薄膜、石墨片。通过采用石墨烯层102，使得柔性散热膜10具有高效的导热和散热性能。

导热胶层103包括导热胶，导热胶又称导热硅胶，是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料，混炼而成的硅胶，具有较好的导热、电绝缘性能，包括超高温导热胶，有机硅导热胶，环氧树脂AB胶，聚氨酯胶，聚氨酯导热导电胶，导热硅脂等。通过采用导热胶层103，可以在柔性散热膜10使用时，将承载膜层104剥离柔性散热膜10后通过导热胶层103贴附在需要散热的位置，即实现粘结石墨烯层102及其相邻面，另外，导热胶层103可以将需要散热的位置的热量传导至石墨烯层102，使得柔性散热膜10具有高效的导热和散热性能。

上述方案，通过在石墨烯层102的两侧分别设置绝缘层101和导热胶层103，并在导热胶层103远离石墨烯层102的一侧设置承载膜层104，所制得的柔性散热膜10利用了石墨烯材料和导热胶材料的优秀导热散热性能，使得其散热效果高，并且在石墨烯层102远离导热胶层103的一侧设置绝缘层101，兼顾了散热与绝缘效果；在使用时，将承载膜层104剥离柔性散热膜10后，可以将柔性散热膜10通过导热胶层103贴附在需要散热的位置，柔性散热膜10耐受弯折，可以适用局部或全局散热场景。

在一实施例中，绝缘层101为聚酰亚胺层。聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)，指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。PI层耐热性优异，可在-260(不会脆裂)～330℃长期使用，热变型温度高达343℃，而且具备优异的力学性能，耐疲劳性好，通过在石墨烯层102远离导热胶层103的一侧设置绝缘层101，可以对柔性散热膜10进行绝缘保护。可以理解的是，当柔性散热膜10通过导热胶层103粘接在电子元器件上，为了防止柔性散热膜10将电子元器件上所产生的电流对其他器件产生影响，可以通过在石墨烯层102远离导热胶层103的一侧设置绝缘层101来防止电流对其他器件产生影响。

在一实施例中，绝缘层101和石墨烯层102相接触的表面凹凸不平。通过将石墨烯层102与绝缘层101相接触的第一表面1021设置成凹凸不平的结构，使得绝缘层101与石墨烯层102之间的粘结效果更好。

进一步地，绝缘层101的厚度为5μm～100μm。

进一步地，石墨烯层102的厚度不小于0.5μm。

进一步地，导热胶层103的厚度不小于10μm。

可选地，绝缘层101远离石墨烯层102的一侧设置有保护膜层105。通过在绝缘层101远离石墨烯层102的一侧设置保护膜层105，可以对绝缘层101进行保护。

进一步地，保护膜层105为PET膜或PE膜。

本申请的柔性散热膜10具有柔韧性，可以自动化连续生产，可以卷曲储存，使用方便，导热散热效果好，可以广泛用于笔记本电脑、手机、电视等设备的导热散热。

请结合图3，图3为图1的柔性散热膜贴附在电子器件上的侧面结构示意图。具体地，剥离承载膜层104后，柔性散热膜10通过导热胶层103与电子器件30相贴合，从而达到为散发热量的电子器件30加快散热的目的。可以理解的是，本申请的柔性散热膜10可以用于印制电路板、软硬结合印制电路板、柔性印制电路板、载板、其它各类有表面散热需求的电子元/器件上，可以满足各类复杂场景中的散热需求。

关于柔性散热膜10的制备，在一应用场景中，石墨烯层102包括相对的第一表面1021和第二表面1022，在石墨烯层102的第一表面1021一侧叠加绝缘层101，绝缘层101为PI层，具体地，可以使用液态聚酰亚胺，先在石墨烯层102上均匀涂覆液态聚酰亚胺，然后进行烘干固化，形成固态PI层，从而完成PI层与石墨烯层102结合；完成PI层与石墨烯层102结合后，导热胶层103、保护膜层105以及承载膜层104均按要求配置完成，然后将保护膜层105、PI层、石墨烯层102、导热胶层103和承载膜层104依次层叠，通过加热+辊压的方式，完成各材料内层间粘合，形成柔性散热膜10的完整结构。可以理解的是，各材料内层间粘合可以分次逐层粘合，也可以一次性完成各层次的粘合。在一实施方式中，导热胶层103与石墨烯层102的结合，也可以通过将液体导热胶涂覆到石墨烯层102上，然后进行烘干固化，形成固态导热胶层103，从而完成导热胶层103与石墨烯层102结合。所形成柔性散热膜10，通过在石墨烯层102的两侧分别设置绝缘层101和导热胶层103，并在导热胶层103远离石墨烯层102的一侧设置承载膜层104，所制得的柔性散热膜10利用了石墨烯材料和导热胶材料的优秀导热散热性能，使得其散热效果高，并且在石墨烯层102远离导热胶层103的一侧设置绝缘层101，兼顾了散热与绝缘效果；在使用时，将承载膜层104剥离柔性散热膜10后，可以将柔性散热膜10通过导热胶层103贴附在需要散热的位置，柔性散热膜10耐受弯折，可以适用局部或全局散热场景。

本实用新型还可以提供了一种印制电路板。请参阅图4，图4为本实用新型印制电路板的一实施例的侧面结构示意图，印制电路板40包括间隔设置的金属导电层400和介质层401，其中，介质层401为上述任意一种柔性散热膜10。具体地，印制电路板40中，介质层401起绝缘作用，介质层401可以包括环氧树脂类、聚酰亚胺类、BT类、ABF类、陶瓷基类等，本申请中，可以将上述任意一种柔性散热膜10作为介质层401材料进行使用，即可以在上述任意一种柔性散热膜10的一侧或者两侧叠加金属导电层400，进而形成印制电路板40。

在一实施例中，印制电路板40可以是软硬结合印制电路板、柔性印制电路板。金属导电层400可以为铜箔，金属导电层400的厚度为1μm～10μm，铜箔压延性能好，可以制作成很薄的薄片，导热性能优异，与上述柔性散热膜10的材料制成的介质层401复合后所形成的印制电路板40，具有高效的导热散热性能。

本实用新型的印制电路板40中，通过在石墨烯层102的两侧分别设置绝缘层101和导热胶层103，并在导热胶层103远离石墨烯层102的一侧设置承载膜层104，所制得的柔性散热膜10利用了石墨烯材料和导热胶材料的优秀导热散热性能，使得其散热效果高，并且在石墨烯层102远离导热胶层103的一侧设置绝缘层101，兼顾了散热与绝缘效果；在使用时，将承载膜层104剥离柔性散热膜10后，可以将柔性散热膜10通过导热胶层103贴附在需要散热的位置，柔性散热膜10耐受弯折，可以适用局部或全局散热场景。

应当说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种柔性散热膜，其特征在于，所述柔性散热膜包括依次层叠设置的绝缘层、石墨烯层和导热胶层，所述导热胶层远离所述石墨烯层的一侧设置有承载膜层。

2.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，所述绝缘层为聚酰亚胺层。

3.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，所述绝缘层和所述石墨烯层相接触的表面凹凸不平。

4.根据权利要求1至3任一项所述的柔性散热膜，其特征在于，所述绝缘层的厚度为5μm～100μm。

5.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，所述石墨烯层的厚度不小于0.5μm。

6.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，所述导热胶层的厚度不小于10μm。

7.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，所述绝缘层远离所述石墨烯层的一侧设置有保护膜层。

8.根据权利要求7所述的柔性散热膜，其特征在于，所述保护膜层为PET膜或PE膜。

9.根据权利要求1所述的柔性散热膜，其特征在于，剥离所述承载膜层后，所述柔性散热膜通过所述导热胶层与电子器件相贴合。

10.一种印制电路板，其特征在于，所述印制电路板包括间隔设置的金属导电层和介质层，其中，所述介质层为权利要求1-9任意一项中的柔性散热膜。

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