[发明专利]一种高度取向、高厚度的散热片的连续生产方法及散热片

说明书

本发明提供一种高度取向、高厚度的散热片的连续生产方法，所述生产方法通过在卷状导热基材上压力施涂胶料的方式，迫使胶料中的具有低热阻的填充料在基材上进行有序排列，在保证粘合性能的前提下，保证胶层的热传导效率；然后对胶层进行干燥，放置导热贴合层材料，干燥、压延，提高散热片的密度，使得到的散热片具有较高的厚度、较高的密度和高度取向性，大大提高同等厚度的散热片的散热效率。本发明提供的高度取向、高厚度的散热片的连续生产方法操作简单，能够批量化生产，生产效率高；得到的散热片厚度在40～500μm时能够保证散热片的胶层中填充料能够高度取向，保证散热片具有优越的热传导系数、导电率、电磁波屏蔽和化学稳定性。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高度取向、高厚度、高散热的散热片的连续生产方法及得到的散热片。

背景技术

新世纪5G通讯的盛行已经成为大趋势。除了手机外，云端与资料中心建置、自动驾驶、电动车等新时代产业日益盛行。随着技术的不断发展，电子产品功率不断增加，产品越做越薄，电子仪器及设备朝轻、薄、短、小、复合式等发面发展。在高频工作频率下，电子元件产生的热量迅速积累、增加，日益显现出热量无法及时发散的技术问题。石墨、石墨烯及其复合材料散热片具有许多非常优异的散热特性，例如人造石墨膜，其热传导率高达1600W/mK，密度约为1.6～1.9g/cm³，同时具柔软性、可挠折以及电磁波遮蔽(EMI)效果，可满足薄型化及高功能化行动智慧装置之散热需求。

目前主流的散热片材料为人造石墨膜，其原材料是聚酰亚胺薄膜(PI)，受聚酰亚胺原料的厚度限制，多数人造石墨膜只能做到厚度为40μm，无法满足5G通讯散热需求。于是许多现有技术通过丙烯系双面胶将基材PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)一层一层叠加相黏起来。因双面胶热阻高，其热传导系数仅介于700±100W/mK，且考虑成品率及人工等费用，多层叠加的厚规人造石墨膜成本高昂，散热效果大打折扣。因此，目前业界极欲开发一种低成本、高品质且易于量产的厚规格具有良好导热性的散热材。

发明内容

为了解决以上的技术问题，本发明提供一种厚度介于40～500μm之间，高度取向、高散热的散热片的量产的方法。本发明提供的方法得到的散热片具有优越的传导系数、导电率、电磁屏蔽性能和化学稳定性能。

本发明的目的是提供一种高度取向、高厚度的散热片的连续生产方法。

本发明的另一目的是提供上述生产方法得到的高度取向、高厚度的散热片。

本发明提供一种高度取向、高厚度的散热片的连续生产方法，包括以下步骤：

(1)取卷状导热材料作为基材层，然后在基材层上压力施涂胶料得到胶层；所述胶料包括黏合剂和填充料，所述填充料包括天然石墨、人造石墨、中间相碳、中间相沥青、中间相碳微球、单壁纳米碳管、多壁纳米碳管、碳纤维、多层石墨烯、单层石墨烯、活性碳、碳黑、碳化硅、钻石粉、银钯合金、铂、镍、金、铝、铜、银、氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氧化铍中的一种或多种；所述填充料的粒径小于100μm；

(2)对步骤(1)中的胶层进行干燥至胶料中的溶剂完全挥发，然后放置卷状导热材料作为贴合层，对贴合层施加2～6kg/cm²的贴合压力，得到预制散热片；

(3)将步骤(2)中得到的预制散热片进行干燥，修边，压延至预制散热片厚度的80～99％，得到所述散热片。

本发明中提供的填料中微球的粒径小于100μm，纤维的最大长度小于100μm，多层石墨烯的层数为10～30层；

本发明中提供的中间相碳微球是粒径小于100μm的微球。本发明基材层和贴合层中材料中的高碳膜中的碳含量高于97％。