一种新型石墨烯冷却薄膜

本实用新型涉及石墨烯薄膜技术领域，具体是指一种新型石墨烯冷却薄膜。

背景技术：

石墨烯具有优异的导电导热性能，把石墨烯薄膜应用在冷却薄膜中逐渐成为研究中的关注点。

中国实用新型专利cn211240614u公开一种石墨烯冷却薄膜，包括电解铜层、第一聚酯膜、石墨烯层及第二聚酯膜，所述第一聚酯膜内设有若干第一金属箔条，每个第一金属箔条的上表面与所述电解铜层接触且下表面与所述石墨烯层接触，所述第二聚酯膜内设有若干第二金属箔条，每个第二金属箔条的上表面与所述石墨烯层接触且下表面露出于所述第二聚酯膜外；与现有技术相比，该实用新型的有益效果在于：在第一聚酯膜中植入若干第一金属箔条，提高电解铜层与石墨烯层的导热与导电性，在第二聚酯膜中植入若干第二金属箔条，提高石墨烯层与电子元器件的导热与导电性，使得整体具备全方位导电、全方位导热、超薄、高柔韧性的特点。

但是，在实际应用中，该技术方案依然存在以下缺陷：

第一、该技术方案依然采用聚氨酯层作为粘合连接主体，无法完全避免聚氨酯导致其导电系数、导热系数低的缺陷，无法快速为电子元器件散热、导热。

第二、采用在第一聚氨酯膜中植入若干第一金属箔条、第二聚氨酯膜中植入若干第二金属箔条的方式，其加工过程，需要嵌入金属箔条，加工难度繁琐且间距控制难；

第三、在聚氨酯膜中嵌入金属箔条的方式，嵌入的金属金属箔条与电解铜层、石墨烯层之间的结合力较差，容易脱离，从而影响最终的导电导热热效果；

第四、在聚氨酯膜中嵌入金属箔条的方式，金属箔条间隔设置，相邻金属箔条之间的间隔会形成导电导热薄弱区，导电导热不均匀，热容的不均匀性会加速层间结合脱落的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型石墨烯冷却薄膜，具有导电能力强、导热性优异、结合能力强和加工性好的特点。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种新型石墨烯冷却薄膜，包括铜箔层和石墨烯薄膜层，铜箔层与石墨烯薄膜层之间设有第一导电胶层，石墨烯薄膜层的另一表面设有第二导电胶层，第一导电胶层与第二导电胶层均为三层夹心结构的复合导电胶层，复合导电胶层包括各向异性有机硅导电胶层和设置在各向异性有机硅导电胶层两侧的各向异性环氧导电胶层。

进一步地，铜箔层为单面毛或双面毛铜箔，铜箔的毛面与第一导电胶层的各向异性环氧导电胶层接触粘合。

进一步地，第一导电胶层、第二导电胶层中与石墨烯薄膜层接触粘合的各向异性环氧导电胶层上设有若干凹凸网格。

进一步地，各向异性环氧导电胶层、各向异性有机硅导电胶层均为z向导通的导电胶层。

进一步地，各向异性环氧导电胶层、各向异性有机硅导电胶层均为铜类导电胶层。

进一步地，铜箔层为压延铜箔或电解铜箔。

进一步地，铜箔层为纯铜铜箔或合金铜箔。

进一步地，第一导电胶层通过涂覆方式设置在铜箔层上，第二导电胶层通过涂覆方式设置在石墨烯薄膜层上。

进一步地，石墨烯薄膜层为天然石墨材料加工制成的。

本实用新型一种新型石墨烯冷却薄膜，具有如下的有益效果：

第一、导电能力强，采用第一导电胶层、第二导电胶层代替传统的聚氨酯膜作为粘结连接主体，第一导电胶层、第二导电胶层有效突破聚氨酯膜导电系数低的缺陷，提升导电能力，且第一导电胶层、第二导电胶层无需嵌入金属箔条，不会在相邻金属箔条之间形成导电薄弱区，导电能力显著提升；

第二、导热效果优异，采用第一导电胶层、第二导电胶层代替传统的聚氨酯膜作为粘结连接主体，第一导电胶层、第二导电胶层为夹心层结构，其夹心层次为各向异性有机硅导电胶层，有效突破聚氨酯膜导热系数低的影响，且第一导电胶层、第二导电胶层无需嵌入金属箔条，不会在相邻金属箔条之间形成导热薄弱区，导热效果得到有效提升；

第三、结合力强，第一导电胶层、第二导电胶层采用夹心层结构，各向异性环氧导电胶层具有较强的粘结能力，有效实现铜箔层与石墨烯薄膜层之间、石墨烯薄膜层与电子元件之间的粘结，且该粘结过程不存在由于嵌入金属箔条造成的连接薄弱区，避免不同层间的脱落；

第四、加工性好，采用第一导电胶层、第二导电胶层作为粘结连接主体，第一导电胶层、第二导电胶层可以采用直接涂覆方式设置形成，无需进行嵌入金属箔条的加工控制，简化加工制作过程。

附图说明

附图1为本实用新型一种新型石墨烯冷却薄膜的结构示意图；

附图中的标记包括：100、铜箔层；200、第一导电胶层；300、石墨烯薄膜层；400、第二导电胶层；500、环氧导电胶层；600、有机硅导电胶层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种新型石墨烯冷却薄膜，包括铜箔层100和石墨烯薄膜层300，铜箔层100与石墨烯薄膜层300之间设有第一导电胶层200，石墨烯薄膜层300的另一表面设有第二导电胶层400，第一导电胶层200与第二导电胶层400均为三层夹心结构的复合导电胶层，复合导电胶层包括各向异性有机硅导电胶层600和设置在各向异性有机硅导电胶层600两侧的各向异性环氧导电胶层500。

在本实施例中，为了提升铜箔层100与第一导电胶层200的结合能力，铜箔层100为单面毛或双面毛铜箔，铜箔的毛面与第一导电胶层200的各向异性环氧导电胶层500接触粘合。同样，基于提升石墨烯薄膜层300与第二导电胶层400结合能力的需要，第一导电胶层200、第二导电胶层400中与石墨烯薄膜层300接触粘合的各向异性环氧导电胶层500上设有若干凹凸网格。毛面和凹凸网格的设置，都是基于表面粗糙化提升界面结合能力的需要，有效保证具有较好的导电、导热和结合能力。

在本实施例中，基于提升导电导热能力的需要，在导电胶材料选择上，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为z向导通的导电胶层，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为铜类导电胶层。z向导通的导电胶层可以有效缩短电子导通路径，提高导电性；铜类导电胶层以铜作为导电粒子，具有较好的导热能力。同时，为了提升z向导通的效果，在不同层组合成型后，采用压合方式促进导电胶中粒子的结合接触。

在本实施例中，基于实际应用的需要，在铜箔的选型上，铜箔层100为压延的纯铜铜箔。

在本实施例中，在加工方式上，第一导电胶层200通过涂覆方式设置在铜箔层100上，第二导电胶层400通过涂覆方式设置在石墨烯薄膜层300上，有效简化加工工艺，提升加工便捷性。

实施例2

如图1所示，本实用新型公开了一种新型石墨烯冷却薄膜，包括铜箔层100和石墨烯薄膜层300，铜箔层100与石墨烯薄膜层300之间设有第一导电胶层200，石墨烯薄膜层300的另一表面设有第二导电胶层400，第一导电胶层200与第二导电胶层400均为三层夹心结构的复合导电胶层，复合导电胶层包括各向异性有机硅导电胶层600和设置在各向异性有机硅导电胶层600两侧的各向异性环氧导电胶层500。

在本实施例中，为了提升铜箔层100与第一导电胶层200的结合能力，铜箔层100为单面毛或双面毛铜箔，铜箔的毛面与第一导电胶层200的各向异性环氧导电胶层500接触粘合。同样，基于提升石墨烯薄膜层300与第二导电胶层400结合能力的需要，第一导电胶层200、第二导电胶层400中与石墨烯薄膜层300接触粘合的各向异性环氧导电胶层500上设有若干凹凸网格。毛面和凹凸网格的设置，都是基于表面粗糙化提升界面结合能力的需要，有效保证具有较好的导电、导热和结合能力。

在本实施例中，基于提升导电导热能力的需要，在导电胶材料选择上，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为z向导通的导电胶层，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为铜类导电胶层。z向导通的导电胶层可以有效缩短电子导通路径，提高导电性；铜类导电胶层以铜作为导电粒子，具有较好的导热能力。同时，为了提升z向导通的效果，在不同层组合成型后，采用压合方式促进导电胶中粒子的结合接触。

在本实施例中，基于实际应用的需要，在铜箔的选型上，铜箔层100为压延的合金铜。

在本实施例中，在加工方式上，第一导电胶层200通过涂覆方式设置在铜箔层100上，第二导电胶层400通过涂覆方式设置在石墨烯薄膜层300上，有效简化加工工艺，提升加工便捷性。

实施例3

如图1所示，本实用新型公开了一种新型石墨烯冷却薄膜，包括铜箔层100和石墨烯薄膜层300，铜箔层100与石墨烯薄膜层300之间设有第一导电胶层200，石墨烯薄膜层300的另一表面设有第二导电胶层400，第一导电胶层200与第二导电胶层400均为三层夹心结构的复合导电胶层，复合导电胶层包括各向异性有机硅导电胶层600和设置在各向异性有机硅导电胶层600两侧的各向异性环氧导电胶层500。

在本实施例中，为了提升铜箔层100与第一导电胶层200的结合能力，铜箔层100为单面毛或双面毛铜箔，铜箔的毛面与第一导电胶层200的各向异性环氧导电胶层500接触粘合。同样，基于提升石墨烯薄膜层300与第二导电胶层400结合能力的需要，第一导电胶层200、第二导电胶层400中与石墨烯薄膜层300接触粘合的各向异性环氧导电胶层500上设有若干凹凸网格。毛面和凹凸网格的设置，都是基于表面粗糙化提升界面结合能力的需要，有效保证具有较好的导电、导热和结合能力。同时，为了提升z向导通的效果，在不同层组合成型后，采用压合方式促进导电胶中粒子的结合接触。

在本实施例中，基于提升导电导热能力的需要，在导电胶材料选择上，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为z向导通的导电胶层，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为铜类导电胶层。z向导通的导电胶层可以有效缩短电子导通路径，提高导电性；铜类导电胶层以铜作为导电粒子，具有较好的导热能力。

在本实施例中，基于实际应用的需要，在铜箔的选型上，铜箔层100为电解的纯铜铜箔。

在本实施例中，在加工方式上，第一导电胶层200通过涂覆方式设置在铜箔层100上，第二导电胶层400通过涂覆方式设置在石墨烯薄膜层300上，有效简化加工工艺，提升加工便捷性。

实施例4

如图1所示，本实用新型公开了一种新型石墨烯冷却薄膜，包括铜箔层100和石墨烯薄膜层300，铜箔层100与石墨烯薄膜层300之间设有第一导电胶层200，石墨烯薄膜层300的另一表面设有第二导电胶层400，第一导电胶层200与第二导电胶层400均为三层夹心结构的复合导电胶层，复合导电胶层包括各向异性有机硅导电胶层600和设置在各向异性有机硅导电胶层600两侧的各向异性环氧导电胶层500。

在本实施例中，为了提升铜箔层100与第一导电胶层200的结合能力，铜箔层100为单面毛或双面毛铜箔，铜箔的毛面与第一导电胶层200的各向异性环氧导电胶层500接触粘合。同样，基于提升石墨烯薄膜层300与第二导电胶层400结合能力的需要，第一导电胶层200、第二导电胶层400中与石墨烯薄膜层300接触粘合的各向异性环氧导电胶层500上设有若干凹凸网格。毛面和凹凸网格的设置，都是基于表面粗糙化提升界面结合能力的需要，有效保证具有较好的导电、导热和结合能力。同时，为了提升z向导通的效果，在不同层组合成型后，采用压合方式促进导电胶中粒子的结合接触。

在本实施例中，基于提升导电导热能力的需要，在导电胶材料选择上，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为z向导通的导电胶层，各向异性环氧导电胶层500、各向异性有机硅导电胶层600均为铜类导电胶层。z向导通的导电胶层可以有效缩短电子导通路径，提高导电性；铜类导电胶层以铜作为导电粒子，具有较好的导热能力。

在本实施例中，基于实际应用的需要，在铜箔的选型上，铜箔层100为电解的合金铜箔。

在本实施例中，在加工方式上，第一导电胶层200通过涂覆方式设置在铜箔层100上，第二导电胶层400通过涂覆方式设置在石墨烯薄膜层300上，有效简化加工工艺，提升加工便捷性。

为了评估本实用新型冷却膜的冷却效果，采用本实用新型的冷却膜与现有技术的聚氨酯膜作为连接主体的冷却膜（cn211240614u）安装电子元件后进行对比，在安装同样电子元件的状态且工作相同时间下，实施例1至4冷却膜上的温度相对于现有技术的冷却膜上的电子元件温度低5-8℃不等。在使用寿命上，通过加速测试。本实用新型的冷却膜相对现有技术的冷却膜使用寿命延长13-18%的使用时间。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述实施例仅为本实用新型的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。