专利名称：基于高散热膜实现的集束型散热结构及其制备方法
技术领域：
本发明涉及散热技术领域。
背景技术：
电子产品、机械、电力、通信、化工等诸多领域，在产品的加工、生产的过程中，以及使用的过程中，都会产生数量不同的热量。产生的热量如果不能得到有效的散发，对产品的加工及使用，均有可能造成影响。随着现代科技的迅速发展，电子产品运行速度不断提高、产品特性不断增多。电子装置向着高可靠性、高功率密度、高效率的方向发展，以实现轻量化与小型化，然而制约着电子装置轻量化、小型化的重要因素是散热效果与整机效率。为了提高散热效果，需运用更有效的散热技术，在相同的散热效果下减小体积或在相同的体积下提高散热效果。因此，目前迫切需要本领域技术人员解决的问题是，设计具有高散热效果的结构装置，以满足诸多领域对高散热性能的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于高散热膜实现的集束型散热结构及其制备方法，利用本发明，通过将高散热膜片集束与散热基材固定，提供了一种高效率的散热结构。本发明所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，包括有散热基材，以及固定在散热基材上的条形高散热膜片集束。优选的，所述的散热基材为金属材料或导热陶瓷至少其一的材料。优选的，所述的高散热膜片为石墨膜片或石墨烯膜片，高散热膜片的宽度范围是 0. 001-50mm，长度范围为 0. l_200mm。优选的，高散热膜片集束可以直接固定在散热基材上，也可以固定在散热基材的散热支架上。优选的，散热支架为金属材料或导热陶瓷至少其一的材料，通过热熔方式固定在散热基材上。基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，具体包括以下步骤步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束；步骤2，将散热基材在基材模具中进行加热，使其熔化；步骤3，将高散热膜片集束浸入到熔化的散热基材上，待冷却凝固后，高散热膜集束固定在散热基材上。基于高散热膜实现的集束型散热结构的另一种制备方法，具体包括以下步骤步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束；步骤2，将高散热膜片集束与散热基材贴近置放；步骤3，对高散热膜片集束进行加热，使其高于散热基材的熔点，并通过散热基材的熔化浸入到其中；
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步骤4，待高散热膜片集束和散热基材冷却凝固后，高散热膜片集束固定在散热基材上。优选的，在所述步骤1中，条形高散热膜片为石墨膜片或石墨烯膜片，高散热膜片的宽度范围是0. 001-50mm,长度范围为0. 1_200_。优选的，基于高散热膜实现的集束型散热结构，还可以将高散热膜片集束固定在散热基材的散热支架上，其制备方法具体包括步骤1，将高散热膜片集束与散热支架通过热熔方式固定在一起；步骤2，将带有高散热膜片集束的散热支架与散热基材固定。优选的，所述的散热支架为金属材料或导热陶瓷至少其一的材料。
图1是本发明实施例所示的基于高散热膜实现的集束型散热结构的示意图。图2是本发明实施例所示的另一种基于高散热膜实现的集束型散热结构的示意图。图3是本发明所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法流程图。图4是本发明所述的另一种基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法流程图。
具体实施例方式在本发明中，通过将高散热膜片集束与散热基材固定，提供了一种高效率的散热结构。下面结合图1和图2所示，首先对基于高散热膜实现的集束型散热结构作详细描述。该集束型散热结构包括有散热基材，以及固定在散热基材上的条形高散热膜片集束。如图1所示，是基于高散热膜实现的集束型散热结构100的示意图。其中散热基材110是该集束型散热结构中用于固定高散热膜片集束的导热材料，高散热膜片集束120 由多个高导热膜片121组合而成，并固定在散热基材110上，从图中可以看到，散热基材110 上分布了二个高散热膜片集束，这里对高散热膜片集束的个数并不作限制，散热基材上可以根据需求设置多个高散热膜片集束。如图2所示，展示的是本发明中另一种基于高散热膜实现的集束型散热结构200 的示意图。该散热结构中，高散热膜片集束230固定在散热支架220上，每个散热支架上有多个高散热膜片集束，散热支架的一端固定在散热基材210上。对于集束型散热结构中的散热基材110或210，采用金属散热材料，例如银、铝、铜等等，或者导热陶瓷。高散热膜片121为石墨膜片或石墨烯膜片，高散热膜片的宽度范围是 0. 001-50mm，长度范围为 0. l_200mm。散热支架220，采用金属散热材料或者导热陶瓷等导热材料。结合前面对集束型散热结构的描述，下面结合图3所示，对基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法作详细描述。步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束。
高散热膜片，为石墨膜片或石墨烯膜片，其中，利用碳成分所制作的高散热石墨膜，具有很高的散热能力，可以达到1500 1750W/m · K。而目前作为研究热点的石墨烯材料，则具有更加强大的散热能力，其热导率约为5000W/m · K。将高散热膜片制备成包含多个条形高散热膜片的束状结构，如图1所示的高散热膜片集束120，其中条形高导热膜片121的的宽度范围是0. 001-50mm，长度范围为 0. l-200mm。步骤2，将散热基材在基材模具中进行加热，使其熔化。根据集束型散热结构所需要的形状模具，将散热基材在相应的模具中进行加热， 相应模具的熔点要高于散热基材，所述散热基材为导热材料，如金属材料或导热陶瓷等。步骤3，将高散热膜片集束浸入到熔化的散热基材上，待冷却凝固后，高散热膜集束固定在散热基材上。固定在散热基材上的高散热膜集束为一个或多个，如果是多个，则同时将多个高散热膜集束浸入到熔化的散热基材上，待其冷却凝固，凝固后再将散热基材从模具中取出， 即制备完成。将高散热膜片集束和散热基材固定时，还可采用另一种方法，即把高散热膜片集束和散热基材接触后，通过对高散热膜片集束加热，使散热基材熔化，如图4所示，为这种制备方法所对应的步骤流程图。步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束。该步骤和前面所述方法中的步骤1是相同的。步骤2，将高散热膜片集束与散热基材贴近置放。由于高散热膜片集束的熔点远远高于散热基材，同时高散热膜片集束的热导率非常高，因此可以通过加热高散热膜片集束，使热量迅速传递至散热基材上，当温度达到熔点时即熔化。步骤3，对高散热膜片集束进行加热，使其高于散热基材的熔点，并通过散热基材的熔化浸入到其中。当散热基材的温度达到熔点时，开始熔化，此时贴近散热基材的高散热膜片集束则浸入到熔化部分的散热基材中。步骤4，待高散热膜片集束和散热基材冷却凝固后，高散热膜片集束固定在散热基材上。如果散热基材上需要固定多个高散热膜片集束，则继续重复前面的步骤，直到最终制备完成。对于高散热膜片集束固定在散热支架上的结构形式，其制备方法是相似的，按照相同的方法制备好高散热膜片集束，然后通过热熔方式将高散热膜片集束与散热支架固定，每个散热支架上可以固定一个或多个高散热膜片集束，最后将固定有高散热膜片集束的散热支架再与散热基材通过热熔方式固定在一起。以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于该集束型散热结构包括有散热基材，以及固定在散热基材上的条形高散热膜片集束。
2.根据权利要求1所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于所述的高散热膜片为石墨膜片或石墨烯膜片。
3.根据权利要求1或2所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于高散热膜片的宽度范围是0. 001-50mm，高散热膜片的长度范围为0. l_200mm。
4.根据权利要求1所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于所述的散热基材，为金属材料或导热陶瓷至少其一。
5.根据权利要求1所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于高散热膜片集束设置在散热基材的散热支架上。
6.根据权利要求5所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于所述的散热支架通过热熔方式固定在散热基材上。
7.根据权利要求5所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构，其特征在于所述的散热支架为金属材料或导热陶瓷至少其一。
8.基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤，步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束；步骤2，将散热基材在基材模具中进行加热，使其熔化；步骤3，将高散热膜片集束浸入到熔化的散热基材上，待冷却凝固后，高散热膜集束固定在散热基材上。
9.基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤，步骤1，制备包括有条形高散热膜片的集束； 步骤2，将高散热膜片集束与散热基材贴近置放；步骤3，对高散热膜片集束进行加热，使其高于散热基材的熔点，并通过散热基材的熔化浸入到其中；步骤4，待高散热膜片集束和散热基材冷却凝固后，高散热膜片集束固定在散热基材上。
10.根据权利要求8或9所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于该方法还包括步骤1，将高散热膜片集束与散热支架通过热熔方式固定在一起； 步骤2，将带有高散热膜片集束的散热支架与散热基材固定。
11.根据权利要求8或9所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于高散热膜片为石墨膜片或石墨烯膜片。
12.根据权利要求8或9所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于高散热膜片的宽度范围是0.01-50mm，高散热膜片的长度范围为l-100mm。
13.根据权利要求10所述的基于高散热膜实现的集束型散热结构的制备方法，其特征在于散热支架为金属材料或导热陶瓷至少其一。
全文摘要
本发明提供一种基于高散热膜实现的集束型散热结构及其制备方法，属于散热装置技术领域。该集束型散热结构包括有包括有散热基材，以及固定在散热基材上的条形高散热膜片集束。所述的高散热膜片为石墨膜片或石墨烯膜片，高散热膜片的宽度范围是0.001-50mm，长度范围为0.1-200mm。所述高散热膜片集束还可固定在散热基材的散热支架上。利用本发明，通过将高散热膜片集束与散热基材固定，提供了一种高效率的散热结构。
文档编号H05K7/20GK102573403SQ201010618528
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者不公告发明人 申请人:上海杰远环保科技有限公司