一种基于人工石墨的复合散热片的制作方法

本实用新型属于散热片技术领域，尤其涉及一种基于人工石墨的复合散热片。

背景技术：

随着大规模集成电路和封装技术的发展，电子元器件和电子设备向薄、轻、小方向发展，电子产品的集成度越来越高，单位面积内的电子元件的数量呈几何级数量增长，散热成为一个很突出的问题，如果热量来不及散出将导致元器件工作温度升高，严重时还会使电子元器件失效，直接影响到使用它们的各种高精密度设备的寿命和可靠性。因此，热量的如何散发问题成为电子产品小型化、集成化的瓶颈。

目前市场部分产品通过金属类材料(铜、铝等)和/或石墨烯材料进行导热散热。其中，铜的导热系数为398w/mk，但是重量大，易氧化等缺点限制了其应用。而石墨烯材料的热导率约为4000w/mk，是铜的5倍，但是石墨烯材料的耐折性差，可以轻易撕裂或者因所粘附部位发生位移而产生脱落等。由此可见，上述材料的导热能力仍是受限于材料本身的物理形状而无法进一步提高。

有鉴于此，确有必要提供一种新的散热片以解决上述技术缺陷。

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，而提供一种基于人工石墨的复合散热片，散热效果好、耐折性好且人工不易脱落。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于人工石墨的复合散热片，包括人工石墨压片、包裹于所述人工石墨压片表面的铜箔以及通过压延成型技术复合于所述铜箔表面的网状聚酰亚胺薄膜，所述铜箔与所述人工石墨压片之间还设置有导热胶层，所述导热胶层设置有透气孔。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述网状聚酰亚胺薄膜的孔隙率为45～75％。网状聚酰亚胺薄膜的孔隙率过高会影响聚酰亚胺薄膜的机械强度，孔隙率过低则影响网状聚酰亚胺薄膜与铜箔之间的结合强度。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述网状聚酰亚胺薄膜的网孔孔径为0.005～1mm。网状聚酰亚胺薄膜的网孔孔径过大会使得聚酰亚胺薄膜与铜箔无法紧密结合，网孔孔径过小则会导致聚酰亚胺薄膜与铜箔的结合力不足。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述网状聚酰亚胺薄膜的网孔形状为圆形、椭圆形或者多边形。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述导热胶层的孔隙率为30～80％。导热胶层的孔隙率过小会阻隔热量的传导，导热胶层的孔隙率过大会影响粘接效果以及粘接强度。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述透气孔的孔径为0.01～0.1mm。透气孔的孔径过小会起不到散热透气的作用，透气孔的孔径过大会降低导热胶层的强度。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述人工石墨压片的厚度为0.01～0.2mm。人工石墨压片的厚度过薄起不到良好的散热效果，人工石墨压片的厚度过厚则会增大整个复合散热片的厚度，影响复合石墨片在小型化设备中的使用。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述铜箔的厚度为0.001～0.1mm。铜箔的厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述导热胶层的厚度为0.001～0.1mm。导热胶层的厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

作为本实用新型所述的基于人工石墨的复合散热片的一种改进，所述网状聚酰亚胺薄膜的厚度为0.001～0.1mm。网状聚酰亚胺薄膜厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

相比于现有技术，本实用新型至少具有以下有益效果：

1)本实用新型的主体采用的是人工石墨压片，其导热率是天然石墨的3～5倍，同时其易于加工，并且具有由点到面的水平快速散热的突出特性，能较为有效地改善现有散热片存在的导热能力受限于材料本身的物理形状而无法进一步提高的问题。

2)本实用新型采用铜箔包覆于人工石墨压片的表面，铜箔是一种导热性能较好的材料，将其包裹于人工石墨压片的表面并不会对复合散热片的整体散热效果造成太大影响，而且铜箔能将人工石墨压片包裹在其内，并不会存在撕裂和脱落的现象。

3)本实用新型在铜箔和人工石墨压片之间设置了具有透气孔的导热胶层，一方面，其能使得铜箔与人工石墨压片结合得更加紧实，提高复合散热片的整体强度；另一方面，该导热胶层还具有透气孔，其能尽可能地减少对复合散热片散热性能的影响。

4)本实用新型的最外层复合有网状聚酰亚胺薄膜，首先，聚酰亚胺具有良好的导热性能，不会影响复合散热片的散热效果；其次，聚酰亚胺薄膜能避免铜箔外露于空气中，避免铜箔被氧化；最后，聚酰亚胺薄膜具有较高的机械强度和拉伸断裂值，其加入能有效改善复合散热片耐折性差的问题，进一步解决了人工石墨易脱落的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中导热胶层的结构示意图。

图3是本实用新型中网状聚酰亚胺薄膜的结构示意图。

其中：1-人工石墨压片，2-导热胶层，3-铜箔，4-网状聚酰亚胺薄膜，21-透气孔，41-网孔。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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。

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，或一体地连接；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。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。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1～3所示，一种基于人工石墨的复合散热片，包括人工石墨压片1、包裹于人工石墨压片1表面的铜箔3以及通过压延成型技术复合于铜箔3表面的网状聚酰亚胺薄膜4，铜箔3与人工石墨压片1之间还设置有导热胶层2，导热胶层2设置有透气孔21。

优选的，网状聚酰亚胺薄膜4的孔隙率为45～75％。网状聚酰亚胺薄膜4的孔隙率过高会影响聚酰亚胺薄膜4的机械强度，孔隙率过低则影响网状聚酰亚胺薄膜4与铜箔3之间的结合强度。

优选的，网状聚酰亚胺薄膜4的网孔41孔径为0.005～1mm。网状聚酰亚胺薄膜4的网孔41孔径过大会使得聚酰亚胺薄膜4与铜箔3无法紧密结合，网孔41孔径过小则会导致聚酰亚胺薄膜4与铜箔3的结合力不足。

作优选的，网状聚酰亚胺薄膜4的网孔41形状为圆形、椭圆形或者多边形。

优选的，导热胶层2的孔隙率为30～80％。导热胶层2的孔隙率过小会阻隔热量的传导，导热胶层2的孔隙率过大会影响粘接效果以及粘接强度。

优选的，透气孔21的孔径为0.01～0.1mm。透气孔21的孔径过小会起不到散热透气的作用，透气孔21的孔径过大会降低导热胶层的强度。

优选的，人工石墨压片1的厚度为0.01～0.2mm。人工石墨压片1的厚度过薄起不到良好的散热效果，人工石墨压片1的厚度过厚则会增大整个复合散热片的厚度，影响复合石墨片在小型化设备中的使用。

优选的，铜箔3的厚度为0.001～0.1mm。铜箔3的厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

优选的，导热胶层2的厚度为0.001～0.1mm。导热胶层2的厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

优选的，网状聚酰亚胺薄膜4的厚度为0.001～0.1mm。网状聚酰亚胺薄膜4厚度过厚会降低复合散热片的散热效率。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。