专利名称：超高导热系数散热双面胶带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超高导热系数散热双面胶带，属于双面胶带技术领域。
背景技术：
随着现代微电子技术高速发展，电子设备(如笔记本电脑、手机、平板电脑等)日益变得超薄、轻便，这种结构使得电子设备内部功率密度明显提高，运行中所产生的热量不易排出、易于迅速积累而形成高温。另一方面，高温会降低电子设备的性能、可靠性和使用寿命。因此，当前电子行业对于作为热控系统核心部件的散热材料提出越来越高的要求，迫切需要一种高效导热、轻便的材料迅速将热量传递出去，保障电子设备正常运行。传统石墨散热片工艺是将石墨粉末，如鳞片石墨，分散在粘合剂中，通过热压制成石墨散热片，如中国专利申请号201110098100. 9,201010240207. 8。这种方法制备的石墨散热片已在市场上销售，其导热系数普遍较低。为了提高导热性能，有报道，如中国专利申请号201110002281.0，将天然石墨处理后得到可膨胀石墨，热处理后得到蠕虫状，压延后可得到散热片。另有报道，如中国专利申请号200910074263. 6，以天然鳞片石墨和煤浙青为原料，先混捏，再压制成型，然后在石墨化制备导热石墨散热材料。这些方法虽然能部分提高石墨材料的导热性，但作用有限，其导热系数一般低于600w/m . k,而石墨单晶面向导热系数可达2200 w/m · k,由此可见石墨散热片的导热性能在理论上有很大的上升空间。此外，由于石墨容易形成层状晶体结构，而层间不存在有序的结构，所以具有显著的各向异性，即轴向导热系数往往只有面向的几十分之一，这种特性限制了石墨散热片的应用范围。
发明内容
本发明目的是提供一种超高导热系数散热双面胶带，该散热双面胶带在垂直方向和水平方向均提高了导热性能，避免胶带局部过热，实现了胶带导热性能的均匀性，既有利于热量的扩散也避免胶带局部过热，提高了产品的性能和寿命，且产品通用性和便利性。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种超高导热系数散热双面胶带，所述散热双面胶带贴合于散热面和发热部件之间，所述散热双面胶带包括轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜，此轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜之间依次设置有第一导热胶粘层、石墨层和第二导热胶粘层；所述石墨层通过以下工艺方法获得，此工艺方法包括以下步骤
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分搅拌后涂覆于一玻璃基材层或者有机基材层上；
步骤二、在氮气保护下，80°C恒温O. 9^1.1小时；
步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温O. 9^1.1小时，然后升温到300°C，恒温
O.9^1.1小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜；
步骤四、将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下，以4飞度/min速度从室温升至250°C，保持O. 9 1.1小时，然后以2. 5 3. 5度/min，升至500°C，保持I小时；然后以4 6度/min的速度升至800°C，保持O. 9 1.1小时；再以9 11度/min的速度升至1200°C，保存O. 9 1.1小时后冷却，从而获得预烧制的碳化膜；
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜；
步骤六、以19 21度/min的速度升至2400°C，保持O. 9 1.1小时，再以19 21度/min的速度升至2900°C，保持1. 8^2. 2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜；
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层。上述技术方案中进一步改进的方案如下1、上述方案中，所述步骤二、在氮气保护下，80°C恒温I小时；
所述步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温I小时，然后升温到300°C，恒温I小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜。2、上述方案中，所述步骤四、将聚酰亚胺薄膜在氩气保护下，以5度/min速度从室温升至250°C，保持I小时，然后以3度/min，升至500°C，保持I小时，然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小时，再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小时后冷却，从而获得预烧制的碳化膜；
所述步骤六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小时，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜。3、上述方案中，所述轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜均为涂有硅油层的PET膜，此PET膜的硅油层与所述第一导热胶粘层、第二导热胶粘层粘接。4、上述方案中，所述轻剥离型PET膜的PET膜厚度为2 12 μ m，所述重剥离型PET膜的PET膜厚度为12 7 5 μ m。5、上述方案中，所述石墨层的厚度为1(Γ 00μπι。6、上述方案中，所述轻剥离型PET膜剥离力的克重为5 10g/m2，所述重剥离型PET膜剥离力的克重为5(Tl00g/m2。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果1.本发明超高导热系数散热双面胶带，其在垂直方向和水平方向均提高了导热性能，避免胶带局部过热，实现了胶带导热性能的均匀性，既有利于热量的扩散也避免胶带局部过热，提高了产品的性能和寿命，且产品通用性和便利性。2.本发明超高导热系数散热双面胶带，其石墨层上下表面均贴合有轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜，在成型、膜切时，可以对石墨起到支撑作用，有利于石墨裁剪，大大降低了石墨破裂的几率；其次，轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜分别通过导热胶粘层位于石墨层上、下表面，使用时先将重剥离型PET膜剥离，贴覆于待散热部件表面，然后，将轻剥离型PET膜剥离，从而有效避免了残胶，实现了与待散热部件无间隙粘合，有利于散热均匀。3.本发明超高导热系数散热双面胶带，其基于本发明特定组分和工艺形成双向拉伸、高模量的石墨层，可降低聚酰亚胺薄膜在烧结过程中的体积收缩。
附图1为本发明超高导热系数散热双面胶带结构示意 附图2为本发明聚酰亚胺薄膜的热失重示意图；附图3为本发明聚酰亚胺薄膜的热量变化示意 附图4为本发明石墨片XRD衍射图谱。以上附图中1、轻剥离型PET膜；2、重剥离型PET膜；3、第一导热胶粘层；4、石墨层；5、第二导热胶粘层；6、硅油层；7、PET膜。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述
实施例1:一种超高导热系数散热双面胶带，所述散热双面胶带贴合于散热面和发热部件之间，所述散热双面胶带包括轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2，此轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2之间依次设置有第一导热胶粘层3、石墨层4和第二导热胶粘层5 ;所述石墨层4通过以下工艺方法获得，此工艺方法包括以下步骤
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分搅拌后涂覆于一玻璃基材层或者有机基材层上；
步骤二、在氮气保护下，80°C恒温O. 95小时；
步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温1. 05小时，然后升温到300°C，恒温O. 9小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜；
步骤四、将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下，以4. 5度/min速度从室温升至250°C，保持O. 92小时，然后以2. 5度/min，升至500°C，保持I小时；然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小时；再以9. 5度/min的速度升至1200°C，保存1. 05小时后冷却，从而获得预烧制的碳化膜；
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜；` 步骤六、以19. 5度/min的速度升至2400°C，保持1. 05小时，再以21度/min的速度升至2900°C，保持2.1小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜；
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层4。上述轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2均为涂有硅油层6的PET膜7，此PET膜7的硅油层6与所述第一导热胶粘层3、第二导热胶粘层5粘接。 上述轻剥离型PET膜I的PET膜7厚度为4 μ m，所述重剥离型PET膜2的PET膜7厚度为32 μ m。上述石墨层4的厚度为20 μ m。上述轻剥离型PET膜I剥离力的克重为6g/m2，所述重剥离型PET膜2剥离力的克重为 80g/m2。从图附图4中，可以看见石墨结构的衍射峰，证明石墨结构的形成。实施例1的垂直导热系数为200 w/m. k，水平导热系数为1600 w/m. k，耐弯曲实验> 10000 (R5/180。)。实施例2 :—种超高导热系数散热双面胶带，所述散热双面胶带贴合于散热面和发热部件之间，所述散热双面胶带包括轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2，此轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2之间依次设置有第一导热胶粘层3、石墨层4和第二导热胶粘层5 ;所述石墨层4通过以下工艺方法获得，此工艺方法包括以下步骤
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入增粘等助剂，充分搅拌后涂覆于一基材层上；步骤二、在氮气保护下，80°C恒温I小时；
步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温I小时，然后升温到300°C，恒温I小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜；
步骤四、将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下，以5度/min速度从室温升至250°C，保持I小时，然后以3度/min，升至500°C，保持I小时；然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小时；再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小时后冷却，从而获得预烧制的碳化膜；
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜；
步骤六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小时，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜；
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层4。上述轻剥离型PET膜I和重剥离型PET膜2均为涂有硅油层6的PET膜7，此PET膜7的硅油层6与所述第一导热胶粘层3、第二导热胶粘层5粘接。上述轻剥离 型PET膜I的PET膜7厚度为9 μ m，所述重剥离型PET膜2的PET膜7厚度为55 μ m。上述石墨层4的厚度为70 μ m。上述轻剥离型PET膜I剥离力的克重为9g/m2，所述重剥离型PET膜2剥离力的克重为 65g/m2。实施例2的垂直导热系数为260w/m. k，水平导热系数为1600w/m. k，耐弯曲实验> 10000 (R5/180。)。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种超高导热系数散热双面胶带，所述散热双面胶带贴合于散热面和发热部件之间，其特征在于所述散热双面胶带包括轻剥离型PET膜(I)和重剥离型PET膜(2)，此轻剥离型PET膜(I)和重剥离型PET膜(2)之间依次设置有第一导热胶粘层(3)、石墨层(4)和第二导热胶粘层(5);所述石墨层(4)通过以下工艺方法获得，此工艺方法包括以下步骤步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分搅拌后涂覆于一玻璃基材层或者有机基材层上；步骤二、在氮气保护下，80°C恒温O. 9^1.1小时；步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温O. 9^1.1小时，然后升温到300°C，恒温O.9^1.1小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜；步骤四、将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下，以4飞度/min速度从室温升至250°C，保持O. 9 1.1小时，然后以2. 5 3. 5度/min，升至500°C，保持I小时；然后以4 6度/min的速度升至800°C，保持O. 9 1.1小时；再以9 11度/min的速度升至1200°C，保存O. 9 1.1 小时后冷却，从而获得预烧制的碳化膜；步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜；步骤六、以19 21度/min的速度升至2400°C，保持O. 9 1.1小时，再以19 21度/min 的速度升至2900°C，保持1. 8^2. 2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜；步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层(4)。
2.根据权利要求1所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述步骤二、在氮气保护下，80°C恒温I小时；所述步骤三、放置于真空环境的烘箱中，100°C恒温I小时，然后升温到300°C，恒温I小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜。
3.根据权利要求1所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述步骤四、将聚酰亚胺薄膜在氩气保护下，以5度/min速度从室温升至250°C，保持 I小时，然后以3度/min，升至500°C，保持I小时，然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小时，再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小时后冷却，从而获得预烧制的碳化所述步骤六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小时，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜。
4.根据权利要求1所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述轻剥离型 PET膜(I)和重剥离型PET膜(2)均为涂有硅油层(6)的PET膜(7)，此PET膜(7)的硅油层(6 )与所述第一导热胶粘层(3 )、第二导热胶粘层(5 )粘接。
5.根据权利要求4所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述轻剥离型 PET膜(I)的PET膜(7)厚度为2 12μπι，所述重剥离型PET膜(2)的PET膜(7)厚度为 12 75 μ m0
6.根据权利要求1所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述石墨层(4) 的厚度为10 100μπ
7.根据权利要求1所述的超高导热系数散热双面胶带，其特征在于所述轻剥离型 PET膜(I)剥离力的克重为5 10g/m2，所述重剥离型PET膜(2)剥离力的克重为5(Tl00g/
全文摘要
本发明公开一种超高导热系数散热双面胶带，将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺；放置于真空环境的烘箱中，100℃恒温0.9~1.1小时，然后升温到300℃，恒温0.9~1.1小时后自然冷却，从而获得聚酰亚胺薄膜；将聚酰亚胺薄膜从室温升至250℃，再升至500℃，再以9~11度/min的速度升至1200℃，从而获得预烧制的碳化膜；采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜；以19~21度/min的速度升至2400℃，保持0.9~1.1小时，再以19~21度/min的速度升至2900℃，保持1.8~2.2小时后冷却，从而获得主烧制的石墨膜；然后石墨膜进行压延从而获得所述石墨层。本发明在垂直方向和水平方向均提高了导热性能，避免胶带局部过热，实现了胶带导热性能的均匀性。
文档编号H05K7/20GK103045119SQ20121058172
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者金闯, 杨晓明, 李炜罡 申请人:苏州斯迪克新材料科技股份有限公司