石墨散热件的制作方法
【专利摘要】一种石墨散热件，包含一离型层、一双面胶层、一散热层，及一覆盖层，该双面胶层形成于该离型层的部分表面，该散热层对应形成于该双面胶层的表面，该覆盖层则覆盖该散热层、双面胶层，且与未被该双面胶层覆盖的离型层的表面接合。本实用新型石墨散热件可经由自动化方式大量生产，亦可有效地提升产品良率，且所制得的石墨散热件可用以提供电子产品及相关元件良好的导热效果。
【专利说明】石墨散热件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石墨散热件，特别涉及一种能自动化大量生产制成的石墨散热件。
【背景技术】
[0002]随着电子产品不断地往高性能化、高速度化及轻薄短小的方向发展，使得电子元件的密度也相对增加，由于电子元件于运作时会产生大量的热能，故在设计时必须考量其散热的问题，以即时将电子元件在操作时所产生的废热移除，而令该些元件可维持在正常的操作温度下，并能有效地发挥其效能。
[0003]然而，随着科技的发展以及消费者的需求，相关电子产品愈来愈强调轻薄短小的设计，而如何在有限的元件体积下达到散热的目的，使其具备良好的散热效率，以确保电子产品的正常运作，进而延长产品的使用寿命，『散热』便成为现今电子产品首要克服的关键问题。
[0004]目前通常是使用铜、铝等热传导率高的金属散热器，将元件运作时所产生的热能由表面将热导出，但和铜、铝相比，石墨具有更低热阻、重量轻，且热传导系数更高等独特的性能优势，因此石墨已被视为具有解决现今电子产品散热问题的优良导热材料。
[0005]但由于石墨本身的结合力较差，因此以石墨为原料所制作而成的散热件表面，会产生许多细小的石墨粒子，因石墨具有导电的特性，该些细小的石墨粒子若掉落至电子产品的元件或电路上，容易造成元件的损坏或电路短路等情形发生，所以即有相关业者于石墨的表面包覆一绝缘层，用以防止该些细小的石墨粒子剥落或分离。
[0006]在石墨片易因为外力碎裂的前提下，目前业界通常的作法是如图1所示，先提供一基底层11，该基底层11包括一离型膜111，于该离型膜111的表面形成一第一包覆层12,其中，该基底层11与该第一包覆层12的面积相同；再以人工的方式于该第一包覆层12的表面且于中心的位置设置一石墨层13，该石墨层13的面积小于该第一包覆层12的面积，并令该第一包覆层12的周缘外露于该石墨层13 ;最后将一第二包覆层14覆盖于该石墨层13的表面，并与外露于该石墨层13的该第一包覆层12的周缘接合，而制得该石墨散热件。
[0007]亦或是采用湿式包覆的方式将绝缘材料包覆于石墨材料的周围。但该些作法皆需以人工的方式进行操作，于制作的过程中不但容易造成生产原料的浪费，也相当耗时费工，其所制成的产品良率低，亦无法以自动化的方式大量生产。
实用新型内容
[0008]因此，本实用新型的目的，在于提供一种能自动化量产且有效地提升产品良率的石墨散热件。
[0009]为达上述目的，本实用新型提供一种石墨散热件，其包含:
[0010]一离型层；
[0011]一双面胶层，形成于该离型层的部分表面；
[0012]—散热层,对应形成于该双面胶层的表面；及
[0013]一覆盖层，覆盖该散热层、双面胶层，且与未被该双面胶层覆盖的离型层的表面接入口 ο
[0014]上述的石墨散热件，其中该双面胶层包括一与该离型层黏接的第一胶膜、一相对于该第一胶膜且与该散热层黏接的第二胶膜，及一设置于该第一、二胶膜间的基底膜，该第一、二胶膜的厚度分别介于I μ m至300 μ m，该基底膜是选用绝缘材料且厚度介于I μ m至250 μ m0
[0015]上述的石墨散热件，其中该覆盖层包括一与该散热层、双面胶层，及未被该双面胶层覆盖的离型层的表面接合的第三胶膜，及一位于该第三胶膜的表面的覆盖膜，该第三胶膜的厚度介于I μ m至300 μ m，该覆盖膜是选用绝缘材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
[0016]上述的石墨散热件,其中该散热层是选自高配向热裂解石墨且厚度介于ΙΟμπι至100 μ m。
[0017]上述的石墨散热件，其中还包含一设置于该散热层的上方或下方其中任一表面的反射层。
[0018]为达上述目的，本实用新型还提供一种石墨散热件，其包含:
[0019]一离型层；
[0020]一位于该离型层的表面的双面胶层；
[0021]一位于该双面胶层的表面的热塑层；及
[0022]一包覆于该热塑层内的散热层。
[0023]上述的石墨散热件，其中该热塑层包括一位于该双面胶层的表面的第一热塑膜，及一位于该散热层的表面并与该第一热塑膜接合的第二热塑膜。
[0024]上述的石墨散热件，其中该双面胶层具有一与该离型层黏接的第一胶膜、一相对于该第一胶膜且与该热塑层黏接的第二胶膜，及一设置于该第一、第二胶膜间的基底膜，该第一、第二胶膜的厚度分别介于I μ m至300 μ m，该基底膜是选用绝缘材料且厚度介于I μ m至 250 μ m。
[0025]上述的石墨散热件，其中该散热层是选自高配向热裂解石墨且厚度介于ΙΟμπι至100 μ m0
[0026]上述的石墨散热件，其中还包含一设置于该散热层的上方或下方其中任一表面的反射层。
[0027]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是一侧视剖视图，说明现有的石墨散热件结构；
[0029]图2是一侧视剖视图，说明本实用新型石墨散热件该第一较佳实施例；
[0030]图3是一流程图，说明本实用新型石墨散热件的第一较佳实施例的制作方法；
[0031]图4是一侧视剖视图，说明本实用新型石墨散热件该第一较佳实施例的半成品结构；及
[0032]图5是一侧视剖视图，说明本实用新型石墨散热件的第二较佳实施例。
[0033]其中，附图标记
[0034]21 步骤
[0035]22 步骤
[0036]23 步骤
[0037]24 步骤
[0038]25 步骤
[0039]3离型层
[0040]3a离型层裸露的表面
[0041]4双面胶层
[0042]41第一胶膜
[0043]42基底膜
[0044]43第二胶膜
[0045]5散热层
[0046]6覆盖层
[0047]61第三胶膜
[0048]62覆盖膜
[0049]7热塑层
[0050]71第一热塑膜
[0051]72第二热塑膜
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0053]在本实用新型被详细描述之前，应该注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表不。
[0054]参阅图2，本实用新型石墨散热件的第一较佳实施例包含一离型层3、一双面胶层4、一散热层5,及一覆盖层6。
[0055]该离型层3可选用聚乙烯、聚氯乙烯，或聚苯乙烯等材料。
[0056]该双面胶层4设置于该离型层3的部分表面，该双面胶层4包括一与该离型层3黏接的一第一胶膜41、一叠设于该第一胶膜41上的基底膜42，及一叠设于该基底膜42上的第二胶膜43。较佳地，该第一胶膜41、基底膜42，及第二胶膜43的面积相同且设置于该离型层3近中央的位置，因此该离型层3的周缘是外露于该第一胶膜41、基底膜42，及第二胶膜43。该基底膜42为绝缘材料且选自聚乙烯、聚酯、聚酰亚胺，及前述其中一组合，该基底膜42的厚度介于I μ m至250 μ m,而该第一、二胶膜41、43的厚度介于I μ m至300 μ m。
[0057]由于该第一胶膜41具有黏性，因此在实际应用时将该离型层3移除，该石墨散热件便可藉由该第一胶膜41贴合固设于电子产品或相关元件上。
[0058]该散热层5对应叠设于该第二胶膜43的表面，且面积与该第二胶膜43相同。也就是说，该散热层5、第二胶膜43、基底膜42，与第一胶膜41的面积是相同的，且边界对齐并叠设在一起。该散热层5是由石墨材料所构成，由于石墨具有高散热效率及重量轻的优点，因此能将热量均匀的分布在二维平面上而有效地将热能转移。要说明的是，该散热层5的厚度需适中，若厚度太厚会影响其所适用的产品，无法达到轻薄的设计，厚度太薄则会影响其导热的效率，因此该散热层5较为理想的厚度是介于10 μ m至100 μ m。该散热层5可选自人工石墨片，特别是闻分子材料经闻温石墨化所制得的闻配向热裂解石墨(HighlyOrdered Pyrolytic Graphite, HOPG)。
[0059]该覆盖层6覆盖该散热层5、第二胶膜43、基底膜42、第一胶膜41，且与自第一胶膜41显露于外的离型层裸露的表面3a接合。该覆盖层6包括一第三胶膜61及一位于该第三胶膜61的表面的覆盖膜62。此时，该第三胶膜61与该散热层5、第二胶膜43、基底膜42、第一胶膜41，及该离型层裸露的表面3a黏接。较佳地，该覆盖膜62为绝缘材料且选自聚乙烯、聚酯、聚酰亚胺，及前述其中一组合，该覆盖膜62的厚度介于I μ m至250 μ m，该第三胶膜61的厚度介于I μ m至300 μ m。
[0060]要说明的是，本实用新型该第一较佳实施例还可包含一设置于该散热层5的上或下表面的反射层(图未示)，该反射层可选自金属，如铝、铜、铬、镍等，其主要目的是用以反射热能并进一步提升散热的效果。
[0061]本实用新型于实际应用时是将该石墨散热件贴覆在电子产品或相关元件上，由于石墨具有极佳的热传导率，与铜、铝等金属相比，石墨更具有低热阻、重量轻，且热传导系数高等独特的性能优势，因此，可使电子产品及其元件在运作过程中所产生的热，经由该石墨散热件沿平面的方向快速导出使热散失，可有效地降低元件的温度，并取代了传统的热导管与风扇等散热元件，而大幅地减少产品的重量与体积。
[0062]再者，藉由该基底膜42及该覆盖膜62的包覆，可有效地防止石墨粒子自该散热层5剥离掉落至电子产品或相关元件内，造成污染及电干扰的问题，此外，该基底膜42还具有加强该散热层5强度的作用，亦可使整体的结构更加稳固。
[0063]配合参阅图3，关于上述本实用新型石墨散热件该第一较佳实施例的制作方法包含以下步骤。
[0064]步骤21，准备一离型层3，并于该离型层3的表面设置一双面胶层4。
[0065]步骤22，于该双面胶层4的表面设置一由石墨材料构成的散热层5。
[0066]步骤23，进行一半成品的制备。详细的说，该半成品的制备是由该散热层5的表面向下裁切至该离型层3的表面，并将裁切后边框部分的该散热层5、双面胶层4移除，以显露出离型层裸露的表面3a(如图4所示)，并令此结构为该半成品。此时，该散热层5、双面胶层4的面积是相同的，边界对齐且叠设在一起，且该散热层5在该双面胶层4的补强下，可承受自动化机械裁切时的外力。
[0067]步骤24，于该半成品的表面利用贴覆或喷涂的方式形成一覆盖层6，即可得到如图2所示的石墨散热件。该覆盖层6包括一第三胶膜61与一位于该第三胶膜61表面的覆盖膜62。该第三胶膜61覆盖该半成品的表面，且与该离型层裸露的表面3a黏接。藉由该双面胶层4及覆盖层6封围该散热层5，而令该散热层5呈密封的状态。
[0068]此外，还可再进行一步骤25，即对该覆盖层6进行切边，或进行预定形状及尺寸的裁切与加工，即可制得具有预定形状及尺寸的该石墨散热件。
[0069]参阅图5，本实用新型石墨散热件的第二较佳实施例包含一离型层3、一双面胶层
4、一散热层5,及一热塑层7。
[0070]该第二较佳实施例中的离型层3、双面胶层4，及散热层5所选用的材料与特性皆与该第一较佳实施例相同，因此不再多加赘述，不同之处在于该热塑层7是位于该双面胶层4的表面并包覆该散热层5,该热塑层7包括一位于该双面胶层4的表面的第一热塑膜71，及一位于该散热层5的表面并与该第一热塑膜71接合的第二热塑膜72。其中，该第一、二热塑膜71、72是利用加热熔融的方式而软化接合在一起并包覆该散热层5。
[0071]本实用新型石墨散热件可利用自动化的操作方式进行制作，使得该石墨散热件可不需以传统人工加工的方式进行制作，因此可大量生产并有效地提升产品的良率，进而节省生产成本。
[0072]综上所述，本实用新型石墨散热件可利用裁切、贴覆、喷涂、加热等方式进行制作，该些制作方式皆可经由机械设备进行操作，使得该石墨散热件可利用自动化的方式大量生产，且此制作方法省时、效率高，亦可有效地提升产品的良率，不会造成原料的浪费；此外，本实用新型该石墨散热件利用石墨优异的热传导率，使热能可经由该石墨散热件而沿平面的方向快速导出，有效地降低电子元件的温度，故确实能达成本实用新型的目的。
[0073]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种石墨散热件，其特征在于，包含: 一离型层； 一双面胶层，形成于该离型层的部分表面； 一散热层，对应形成于该双面胶层的表面 '及 一覆盖层，覆盖该散热层、双面胶层，且与未被该双面胶层覆盖的离型层的表面接合。
2.根据权利要求1所述的石墨散热件，其特征在于，该双面胶层包括一与该离型层黏接的第一胶膜、一相对于该第一胶膜且与该散热层黏接的第二胶膜，及一设置于该第一、二胶膜间的基底膜，该第一、二胶膜的厚度分别介于I μ m至300 μ m，该基底膜是选用绝缘材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
3.根据权利要求1所述的石墨散热件，其特征在于，该覆盖层包括一与该散热层、双面胶层，及未被该双面胶层覆盖的离型层的表面接合的第三胶膜，及一位于该第三胶膜的表面的覆盖膜，该第三胶膜的厚度介于I μ m至300 μ m，该覆盖膜是选用绝缘材料且厚度介于IumM 250 μ m。
4.根据权利要求1所述的石墨散热件，其特征在于，该散热层是选自高配向热裂解石墨且厚度介于10 μ m至100 μ m。
5.根据权利要求1所述的石墨散热件，其特征在于，还包含一设置于该散热层的上方或下方其中任一表面的反射层。
6.一种石墨散热件，其特征在于，包含: 一离型层； 一位于该离型层的表面的双面胶层； 一位于该双面胶层的表面的热塑层；及 一包覆于该热塑层内的散热层。
7.根据权利要求6所述的石墨散热件，其特征在于，该热塑层包括一位于该双面胶层的表面的第一热塑膜，及一位于该散热层的表面并与该第一热塑膜接合的第二热塑膜。
8.根据权利要求6所述的石墨散热件，其特征在于，该双面胶层具有一与该离型层黏接的第一胶膜、一相对于该第一胶膜且与该热塑层黏接的第二胶膜，及一设置于该第一、第二胶膜间的基底膜，该第一、第二胶膜的厚度分别介于I μ m至300 μ m，该基底膜是选用绝缘材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
9.根据权利要求6所述的石墨散热件，其特征在于，该散热层是选自高配向热裂解石墨且厚度介于10 μ m至100 μ m。
10.根据权利要求6所述的石墨散热件，其特征在于，还包含一设置于该散热层的上方或下方其中任一表面的反射层。
【文档编号】B32B27/08GK204168690SQ201420574450
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】李宏元, 蒋宗辰 申请人:绿晶能源股份有限公司