一种具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的制作方法

本实用新型属于石墨片技术领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽功能的散热石墨片。

背景技术：

近年来，随着电子技术的不断发展，电子类产品不断更新换代，其工作组件的尺寸越来越小，工作的速度和效率越来越高，其发热量也越来越大，因此不仅要求其配备相应的导热散热元件，还要确保导热散热元件具有更强的导热散热能力，以保证产品性能的可靠性和延长其使用寿命。

石墨作为导热散热材料，因其特有的低密度和高导热散热系数及低热阻成为现代电子类产品解决导热散热技术的首选材料。石墨片不仅可以沿水平方向导热，还可以沿垂直方向导热，尤其运用片层状结构，不仅可以更好地使其适用于任何产品的表面，还可有效的起到导热散热的作用。

然而，现有散热石墨片存在以下不足：

1)电磁屏蔽效果差；电子产品释放出的电磁波，会给周围的其它电子设备带来电磁干扰，使其工作异常，同时也会对人体健康造成危害。现有的散热石墨片一般采用石墨和铜箔复合的层状结构，虽然具有良好的散热性能，但电磁屏蔽功能较弱。

2)散热效率较低；现有的由多层石墨复合而成的散热石墨片一般采用双面胶复合，但双面胶的导热效果较差，会严重阻碍热量的散发，从而大大降低石墨片的导热散热性能。

3)弹性及缓冲性能不足；现有工艺中，往往通过若干层石墨简单叠加的方式来增加石墨片厚度，然而多层叠加的散热石墨片不仅不具有弹性，起不到缓冲的作用，还可能因多层的原因而降低其导热散热性能，达不到电子元件之间有效的导热散热效果；实践证明，层数越多，散热石墨片越厚，其导热散热性能越差，从而导致散热石墨片的厚度有了很大的限制，而无法填补电子元件之间的空隙，给企业带来很大的不便。

4)现有的散热石墨片易产生层间脱胶的不良现象，从而影响石墨片的散热效果及使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有电磁屏蔽功能的散热石墨片，以解决现有的散热石墨片静电消除性能弱，电磁屏蔽效果差，散热效率较低，弹性及缓冲性能不足，易产生层间脱胶的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有电磁屏蔽功能的散热石墨片，所述散热石墨片由下至上依次包括石墨层、铜箔层、导电布层和泡棉缓冲层，所述石墨层和所述铜箔层之间设置有第一导热胶层，所述铜箔层和所述导电布层之间设置有第二导热胶层，所述导电布层和所述泡棉缓冲层之间设置有第三导热胶层，各层之间依次粘合并压延呈一体片状结构，所述散热石墨片的单位密度电磁屏蔽效能为800～1000dB·cm³/g。

其中，所述导电布为聚酯纤维布经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性的导电纤维布；具体可以是镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布和铝箔纤维复合布。导电布具有极佳的导电性和良好的电磁屏蔽效果，因此导电布的设置能够使散热石墨片具有优异的防静电和电磁屏蔽功能，从而防止电子元器件之间产生静电导通及电磁干扰。

需要说明的是，防治电磁辐射最常用有效的方法是利用电磁屏蔽材料对于有害的电磁波加以屏蔽。材料电磁屏蔽效能的定义是入射电磁波的强度与透射电磁波强度比值的对数，单位为dB。电磁屏蔽效能数值越高意味着越少的电磁波可以穿透屏蔽材料。例如，商业应用要求的最低电磁屏蔽效能为20dB，意味着仅有1％的电磁波可以穿透屏蔽材料。而本实用新型多层复合形成的散热石墨片的电磁屏蔽效能能够达到800～1000dB·cm³/g；因此本实用新型具有优异的电磁屏蔽效果，完全能够满足抗电磁干扰的要求。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述石墨层由多层人工石墨片复合而成，单层人工石墨片的厚度为0.01～0.08mm。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述导电布层与铜箔层接触的表面设置有若干个高凸起部和低凸起部，所述高凸起部和低凸起部交替排列，相邻高凸起部和低凸起部之间留有间隔；这样的设置提高了铜箔层反射电磁场的利用率，同时能够大大减少电磁场的干涉，进一步提高电磁屏蔽效能。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述高凸起部和所述低凸起部的顶部均为圆弧面，所述圆弧面的弧度为15°～30°；这样减少了光线与光线之间的干涉，进一步提高了吸波性能。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述泡棉缓冲层内设置有封闭的回形孔道，所述回形孔道内注有散热剂，所述散热剂为乙醇、乙二醇、L-薄荷醇、异蒲勒醇和薄荷氧基丙二醇等；通过设置含散热剂的回形孔道能够进一步提升散热石墨片的散热性能。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述回形孔道的孔径大小为10～100μm。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述导电布层和所述泡棉缓冲层之间设置有散热层，所述散热层由固固相变材料构成。其中，固固相变材料可为交联高密度聚乙烯、季戊四醇、新戊二醇、二羟甲基乙烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基氨基甲烷等。当电子元器件的表面温度达到固固相变材料的相变温度时，固固相变材料发生固固相变，吸收热量，及时降低电子元器件的表面温度，因此散热层的设置能够进一步提升散热石墨片的散热性能。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述第一导热胶层、所述第二导热胶层和所述第三导热胶层的厚度均为0.01～1mm。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述石墨层的厚度为0.02～2mm。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述铜箔层的厚度为0.01～1.5mm。

作为本实用新型具有电磁屏蔽功能的散热石墨片的一种改进，所述导电布层和所述泡棉缓冲层的厚度均为0.01～1mm。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过铜箔层能够有效提高石墨片垂直方向的导热散热系数，从而使散热石墨片具有很好的沿水平和垂直方向均匀高导热散热性能，大大提高了散热石墨片导热散热效果；同时利用导电布具有高热传导、以及优异的导电和电磁屏蔽性能，不仅可以增强石墨片对电子元器件整体的导热散热效果，而且能够防止电子元器件之间产生静电导通及电磁干扰，使散热石墨片能够达到800～1000dB·cm³/g的电磁屏蔽效能；而泡棉缓冲层的设置，一方面能够有效提高散热石墨片的弹性及缓冲性能，使其能够顺利压缩并填充到电子元器件之间的空隙中；另一方面其能够对石墨层、铜箔层和导电布层进行有效的保护，降低了其被压迫损坏的概率。此外，本实用新型通过导热胶和压延技术取代现有的双面胶，一方面能够有效提高粘接效果，使各层之间的粘力更好而不易脱落；另一方面，导热胶比双面胶具有更佳的导热散热系数，能够有效提高散热石墨片的导热散热效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一。

图2为本实用新型中泡棉缓冲层的剖视图。

图3为本实用新型的结构示意图之二。

图4为图3中A的局部放大图。

图中：1-石墨层；2-铜箔层；3-导电布层；31-高凸起部；32-低凸起部；33-间隔；4-泡棉缓冲层；5-第一导热胶层；6-第二导热胶层；7-第三导热胶层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，一种具有电磁屏蔽功能的散热石墨片，散热石墨片由下至上依次包括石墨层1、铜箔层2、导电布层3和泡棉缓冲层4，石墨层1和铜箔层2之间设置有第一导热胶层5，铜箔层2和导电布层3之间设置有第二导热胶层6，导电布层3和泡棉缓冲层4之间设置有第三导热胶层7；其中，第一导热胶层5、第二导热胶层6和第三导热胶层7的厚度均为0.01～1mm；石墨层1的厚度为0.02～2mm；铜箔层2的厚度为0.01～1.5mm；导电布层3和泡棉缓冲层4的厚度均为0.01～1mm；各层之间依次粘合并压延呈一体片状结构，散热石墨片的单位密度电磁屏蔽效能为800～1000dB·cm³/g。

其中，导电布为聚酯纤维布经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性的导电纤维布；具体可以是镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布和铝箔纤维复合布。导电布具有极佳的导电性和良好的电磁屏蔽效果，因此导电布的设置能够使散热石墨片具有防静电和电磁屏蔽功能。

作为本实用新型的优选方案，石墨层1由多层人工石墨片复合而成，单层人工石墨片的厚度为0.01～0.08mm。

作为本实用新型的优选方案，参照图2，泡棉缓冲层4内设置有封闭的回形孔道，回形孔道的孔径大小为10～100μm，回形孔道内注有散热剂，散热剂为乙醇、乙二醇、L-薄荷醇、异蒲勒醇和薄荷氧基丙二醇等；通过设置含散热剂的回形孔道能够进一步提升散热石墨片的散热性能。

作为本实用新型的优选方案，参照图3～4，导电布层3与铜箔层2接触的表面设置有若干个平行排列的高凸起部31和低凸起部32，高凸起部31和低凸起部32交替设置，相邻高凸起部31和低凸起部32之间留有间隔33，高凸起部31和低凸起部32的顶部均为圆弧面，圆弧面的弧度为15°～30°；这样的设置提高了铜箔层2反射电磁场的利用率，同时能够大大减少电磁场的干涉，进一步提高电磁屏蔽效能。

作为本实用新型的优选方案，导电布层3和泡棉缓冲层4之间设置有散热层，散热层由固固相变材料构成。其中，固固相变材料可为交联高密度聚乙烯、季戊四醇、新戊二醇、二羟甲基乙烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基氨基甲烷等。当电子元器件的表面温度达到固固相变材料的相变温度时，固固相变材料发生固固相变，吸收热量，及时降低电子元器件的表面温度，因此散热层的设置能够进一步提升散热石墨片的散热性能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。