[发明专利]散热基材

说明书

技术领域

本发明系有关一种散热基材，尤其涉及一种以银胶结合钻石颗粒为热传导层之散热基材。

背景技术

市售电子产品不断推出，其中的电路及其相关周边，不乏为小型化的电子元件，而电子元件所应用的散热元件，主要是利用高导热率的金属材料，例如：铜、铝、制成的散热鳍片，并将其贴附于需散热的电子元件表面，来达到散热效果，但，以铜(385W/mK)、铝(226W/mK)的导热系数而言，其必需保持一定的散热面积，方能达到散热的功效。

此外，也有利用散热系数较高的石墨制成散热片加以应用者，但是石墨制成的散热片却具有易碎、掉粉的问题，又，为改善石墨脆性、掉粉的问题，而有于石墨表面镀上一金属层，用以补足石墨的脆性、掉粉等问题，结果是，于石墨表面镀上一金属层，仍会因金属层的导热性问题而尚待改善。

进一步，针对极小之电子元件(LED)而言，一般之LED晶粒面积不到1mm，若其外围的散热基材是铜片或铝片，由于LED的散热基材极小，不能像CPU一样有鳍片，且LED的废热传导至散热基材后，需要通过其表面将热能以红外线辐射散布到周边的空气里，而铜或铝的表面平滑且具有金属光泽，在低温下(小于100℃)其辐射率只有理想黑体的2％左右，并且，金属的表面若氧化或涂布黑漆，则其辐射率可大幅提高(约60％)，但高辐射率的物质其热传导率甚低，这种热阻材料难以有效排除热流，目前LED外围的基材只能通过空气分子随机碰撞其表面带走热量，基材表面若涂布一层碳黑方可兼顾导热辐射，但是，碳黑却容易剥落而造成污染，更不实用。

因此，以小型电子元件而言，以具备散热能力的散热基材，仍为一大问题点。

发明内容

本发明的目的，在于解决上述的问题而提供一种散热基材，通过设置石墨的本体与热传导层的结合，各兼具有高导热率的特性，钻石颗粒的表面散热速率高，且具有高强度、高硬度的特性，将与石墨配合，则可相辅相成，达到有效散热的功效。

为达前述目的，本发明采用以下技术方案：

方案之一：

一种散热基材，其特征在于：以石墨为本体，于该本体的表面设置一热传导层，该热传导层内含有多个钻石颗粒，各钻石颗粒之间以银胶结合。

方案之二：

一种散热基材，其特征在于：以石墨为本体，本体内含有高导热率的纤维，并于本体表面设置一热传导层，热传导层内含有多个钻石颗粒，各钻石颗粒之间以银胶结合。

有益效果：

本发明通过石墨与热传导层的结合，各兼具有高导热率的特性，钻石颗粒的表面散热速率比一般金属高五倍以上，且具有高强度、高硬度的特性，将它披覆在石墨本体表面，则可相辅相成(乘)，达到有效散热的功效。再者，经由热传导层涂布于本体表面，该热传导层的强度系可补足石墨的脆性，而使其整体成为兼具高强度、高导热率的散热基材，而电子元件所产生的热能，更经散热基材有效传递散发。

附图说明

图1为本发明第一实施例的剖面示意图。

图2为本发明图1中A的局部放大示意图。

图3为本发明第二实施例的剖面示意图。

具体实施方式

本案之实施例，请参阅图1至图3，图中揭示者均为本发明所选用之实施例，在此仅供说明之用，于专利申请上并不拘限于此种结构。

本发明第一实施例系提供一种散热基材，详见图1和图2，其系以石墨为本体1，于该本体1的表面设置一热传导层2，该热传导层2内含有多个钻石颗粒21，各钻石颗粒21之间以银胶22所结合，其中，该本体1的形状是依客体的需求而制成为不同的形状，而该热传导层2较佳的厚度为20微米，又，该热传导层2内的钻石颗粒21，系可利用多晶钻石或单晶钻石其中之一者，该钻石颗粒21较佳的粒度为10～20微米，各钻石颗粒21之间并以银胶22结合，而该银胶22内包含有银23及环氧树脂24，在本实施例中，是将多数粒度为20微米的多晶钻石颗粒21加入含有银23及环氧树脂24的银胶22内，并混合均匀，再涂布于该本体1的各表面上，以供在该本体1的表面形成厚度为20微米的热传导层2，再经硬化成型，使该热传导层2与该本体1结合为一体。

由于在本实施例中，该热传导层2的厚度为20微米，该钻石颗粒21的粒度为20微米，因此该热传导层2涂布于该本体1的表面后，该钻石颗粒21能与该本体1接触，而更易将本体1吸收的热能，由钻石颗粒21传导散去，以增加垂直方向的散热。