專利名稱：超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，屬于雙面膠帶技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)高速發(fā)展，電子設(shè)備(如筆記本電腦、手機、平板電腦等)日益變得超薄、輕便，這種結(jié)構(gòu)使得電子設(shè)備內(nèi)部功率密度明顯提高，運行中所產(chǎn)生的熱量不易排出、易于迅速積累而形成高溫。另一方面，高溫會降低電子設(shè)備的性能、可靠性和使用壽命。因此，當(dāng)前電子行業(yè)對于作為熱控系統(tǒng)核心部件的散熱材料提出越來越高的要求，迫切需要一種高效導(dǎo)熱、輕便的材料迅速將熱量傳遞出去，保障電子設(shè)備正常運行。傳統(tǒng)石墨散熱片工藝是將石墨粉末，如鱗片石墨，分散在粘合劑中，通過熱壓制成石墨散熱片，如中國專利申請?zhí)?01110098100. 9,201010240207. 8。這種方法制備的石墨散熱片已在市場上銷售，其導(dǎo)熱系數(shù)普遍較低。為了提高導(dǎo)熱性能，有報道，如中國專利申請?zhí)?01110002281.0，將天然石墨處理后得到可膨脹石墨，熱處理后得到蠕蟲狀，壓延后可得到散熱片。另有報道，如中國專利申請?zhí)?00910074263. 6，以天然鱗片石墨和煤浙青為原料，先混捏，再壓制成型，然后在石墨化制備導(dǎo)熱石墨散熱材料。這些方法雖然能部分提高石墨材料的導(dǎo)熱性，但作用有限，其導(dǎo)熱系數(shù)一般低于600w/m . k,而石墨單晶面向?qū)嵯禂?shù)可達2200 w/m · k,由此可見石墨散熱片的導(dǎo)熱性能在理論上有很大的上升空間。此外，由于石墨容易形成層狀晶體結(jié)構(gòu)，而層間不存在有序的結(jié)構(gòu)，所以具有顯著的各向異性，即軸向?qū)嵯禂?shù)往往只有面向的幾十分之一，這種特性限制了石墨散熱片的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，該散熱雙面膠帶在垂直方向和水平方向均提高了導(dǎo)熱性能，避免膠帶局部過熱，實現(xiàn)了膠帶導(dǎo)熱性能的均勻性，既有利于熱量的擴散也避免膠帶局部過熱，提高了產(chǎn)品的性能和壽命，且產(chǎn)品通用性和便利性。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，所述散熱雙面膠帶貼合于散熱面和發(fā)熱部件之間，所述散熱雙面膠帶包括輕剝離型PET膜和重剝離型PET膜，此輕剝離型PET膜和重剝離型PET膜之間依次設(shè)置有第一導(dǎo)熱膠粘層、石墨層和第二導(dǎo)熱膠粘層；所述石墨層通過以下工藝方法獲得，此工藝方法包括以下步驟
步驟一、將聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分?jǐn)嚢韬笸扛灿谝徊ＡЩ膶踊蛘哂袡C基材層上；
步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫O. 9^1.1小時；
步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫O. 9^1.1小時，然后升溫到300°C，恒溫
O.9^1.1小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜；
步驟四、將聚酰亞胺薄膜在惰性氣體保護下，以4飛度/min速度從室溫升至250°C，保持O. 9 1.1小時，然后以2. 5 3. 5度/min，升至500°C，保持I小時；然后以4 6度/min的速度升至800°C，保持O. 9 1.1小時；再以9 11度/min的速度升至1200°C，保存O. 9 1.1小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；
步驟五、采用壓延機壓延所述步驟四的預(yù)燒制的碳化膜；
步驟六、以19 21度/min的速度升至2400°C，保持O. 9 1.1小時，再以19 21度/min的速度升至2900°C，保持1. 8^2. 2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜；
步驟七、然后步驟六所得的主燒制的石墨膜進行壓延從而獲得所述石墨層。上述技術(shù)方案中進一步改進的方案如下1、上述方案中，所述步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫I小時；
所述步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫I小時，然后升溫到300°C，恒溫I小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜。2、上述方案中，所述步驟四、將聚酰亞胺薄膜在氬氣保護下，以5度/min速度從室溫升至250°C，保持I小時，然后以3度/min，升至500°C，保持I小時，然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小時，再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；
所述步驟六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小時，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜。3、上述方案中，所述輕剝離型PET膜和重剝離型PET膜均為涂有硅油層的PET膜，此PET膜的硅油層與所述第一導(dǎo)熱膠粘層、第二導(dǎo)熱膠粘層粘接。4、上述方案中，所述輕剝離型PET膜的PET膜厚度為2 12 μ m，所述重剝離型PET膜的PET膜厚度為12 7 5 μ m。5、上述方案中，所述石墨層的厚度為1(Γ 00μπι。6、上述方案中，所述輕剝離型PET膜剝離力的克重為5 10g/m2，所述重剝離型PET膜剝離力的克重為5(Tl00g/m2。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果1.本發(fā)明超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其在垂直方向和水平方向均提高了導(dǎo)熱性能，避免膠帶局部過熱，實現(xiàn)了膠帶導(dǎo)熱性能的均勻性，既有利于熱量的擴散也避免膠帶局部過熱，提高了產(chǎn)品的性能和壽命，且產(chǎn)品通用性和便利性。2.本發(fā)明超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其石墨層上下表面均貼合有輕剝離型PET膜和重剝離型PET膜，在成型、膜切時，可以對石墨起到支撐作用，有利于石墨裁剪，大大降低了石墨破裂的幾率；其次，輕剝離型PET膜和重剝離型PET膜分別通過導(dǎo)熱膠粘層位于石墨層上、下表面，使用時先將重剝離型PET膜剝離，貼覆于待散熱部件表面，然后，將輕剝離型PET膜剝離，從而有效避免了殘膠，實現(xiàn)了與待散熱部件無間隙粘合，有利于散熱均勻。3.本發(fā)明超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其基于本發(fā)明特定組分和工藝形成雙向拉伸、高模量的石墨層，可降低聚酰亞胺薄膜在燒結(jié)過程中的體積收縮。


附圖1為本發(fā)明超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明聚酰亞胺薄膜的熱失重示意圖；附圖3為本發(fā)明聚酰亞胺薄膜的熱量變化示意 附圖4為本發(fā)明石墨片XRD衍射圖譜。以上附圖中1、輕剝離型PET膜；2、重剝離型PET膜；3、第一導(dǎo)熱膠粘層；4、石墨層；5、第二導(dǎo)熱膠粘層；6、硅油層；7、PET膜。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例1:一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，所述散熱雙面膠帶貼合于散熱面和發(fā)熱部件之間，所述散熱雙面膠帶包括輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2，此輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2之間依次設(shè)置有第一導(dǎo)熱膠粘層3、石墨層4和第二導(dǎo)熱膠粘層5 ;所述石墨層4通過以下工藝方法獲得，此工藝方法包括以下步驟
步驟一、將聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分?jǐn)嚢韬笸扛灿谝徊ＡЩ膶踊蛘哂袡C基材層上；
步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫O. 95小時；
步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫1. 05小時，然后升溫到300°C，恒溫O. 9小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜；
步驟四、將聚酰亞胺薄膜在惰性氣體保護下，以4. 5度/min速度從室溫升至250°C，保持O. 92小時，然后以2. 5度/min，升至500°C，保持I小時；然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小時；再以9. 5度/min的速度升至1200°C，保存1. 05小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；
步驟五、采用壓延機壓延所述步驟四的預(yù)燒制的碳化膜；` 步驟六、以19. 5度/min的速度升至2400°C，保持1. 05小時，再以21度/min的速度升至2900°C，保持2.1小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜；
步驟七、然后步驟六所得的主燒制的石墨膜進行壓延從而獲得所述石墨層4。上述輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2均為涂有硅油層6的PET膜7，此PET膜7的硅油層6與所述第一導(dǎo)熱膠粘層3、第二導(dǎo)熱膠粘層5粘接。 上述輕剝離型PET膜I的PET膜7厚度為4 μ m，所述重剝離型PET膜2的PET膜7厚度為32 μ m。上述石墨層4的厚度為20 μ m。上述輕剝離型PET膜I剝離力的克重為6g/m2，所述重剝離型PET膜2剝離力的克重為 80g/m2。從圖附圖4中，可以看見石墨結(jié)構(gòu)的衍射峰，證明石墨結(jié)構(gòu)的形成。實施例1的垂直導(dǎo)熱系數(shù)為200 w/m. k，水平導(dǎo)熱系數(shù)為1600 w/m. k，耐彎曲實驗> 10000 (R5/180。)。實施例2 :—種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，所述散熱雙面膠帶貼合于散熱面和發(fā)熱部件之間，所述散熱雙面膠帶包括輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2，此輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2之間依次設(shè)置有第一導(dǎo)熱膠粘層3、石墨層4和第二導(dǎo)熱膠粘層5 ;所述石墨層4通過以下工藝方法獲得，此工藝方法包括以下步驟
步驟一、將聚酰胺酸溶液中加入增粘等助劑，充分?jǐn)嚢韬笸扛灿谝换膶由?；步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫I小時；
步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫I小時，然后升溫到300°C，恒溫I小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜；
步驟四、將聚酰亞胺薄膜在惰性氣體保護下，以5度/min速度從室溫升至250°C，保持I小時，然后以3度/min，升至500°C，保持I小時；然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小時；再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；
步驟五、采用壓延機壓延所述步驟四的預(yù)燒制的碳化膜；
步驟六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小時，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜；
步驟七、然后步驟六所得的主燒制的石墨膜進行壓延從而獲得所述石墨層4。上述輕剝離型PET膜I和重剝離型PET膜2均為涂有硅油層6的PET膜7，此PET膜7的硅油層6與所述第一導(dǎo)熱膠粘層3、第二導(dǎo)熱膠粘層5粘接。上述輕剝離 型PET膜I的PET膜7厚度為9 μ m，所述重剝離型PET膜2的PET膜7厚度為55 μ m。上述石墨層4的厚度為70 μ m。上述輕剝離型PET膜I剝離力的克重為9g/m2，所述重剝離型PET膜2剝離力的克重為 65g/m2。實施例2的垂直導(dǎo)熱系數(shù)為260w/m. k，水平導(dǎo)熱系數(shù)為1600w/m. k，耐彎曲實驗> 10000 (R5/180。)。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，所述散熱雙面膠帶貼合于散熱面和發(fā)熱部件之間，其特征在于所述散熱雙面膠帶包括輕剝離型PET膜(I)和重剝離型PET膜(2)，此輕剝離型PET膜(I)和重剝離型PET膜(2)之間依次設(shè)置有第一導(dǎo)熱膠粘層(3)、石墨層(4)和第二導(dǎo)熱膠粘層(5);所述石墨層(4)通過以下工藝方法獲得，此工藝方法包括以下步驟步驟一、將聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺，充分?jǐn)嚢韬笸扛灿谝徊ＡЩ膶踊蛘哂袡C基材層上；步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫O. 9^1.1小時；步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫O. 9^1.1小時，然后升溫到300°C，恒溫O.9^1.1小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜；步驟四、將聚酰亞胺薄膜在惰性氣體保護下，以4飛度/min速度從室溫升至250°C，保持O. 9 1.1小時，然后以2. 5 3. 5度/min，升至500°C，保持I小時；然后以4 6度/min的速度升至800°C，保持O. 9 1.1小時；再以9 11度/min的速度升至1200°C，保存O. 9 1.1 小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；步驟五、采用壓延機壓延所述步驟四的預(yù)燒制的碳化膜；步驟六、以19 21度/min的速度升至2400°C，保持O. 9 1.1小時，再以19 21度/min 的速度升至2900°C，保持1. 8^2. 2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜；步驟七、然后步驟六所得的主燒制的石墨膜進行壓延從而獲得所述石墨層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述步驟二、在氮氣保護下，80°C恒溫I小時；所述步驟三、放置于真空環(huán)境的烘箱中，100°C恒溫I小時，然后升溫到300°C，恒溫I小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述步驟四、將聚酰亞胺薄膜在氬氣保護下，以5度/min速度從室溫升至250°C，保持 I小時，然后以3度/min，升至500°C，保持I小時，然后以5度/min的速度升至800°C，保持I小時，再以10度/min的速度升至1200°C，保存I小時后冷卻，從而獲得預(yù)燒制的碳化所述步驟六、以20度/min的速度升至2400°C，保持I小時，再以20度/min的速度升至2900°C，保持2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述輕剝離型 PET膜(I)和重剝離型PET膜(2)均為涂有硅油層(6)的PET膜(7)，此PET膜(7)的硅油層(6 )與所述第一導(dǎo)熱膠粘層(3 )、第二導(dǎo)熱膠粘層(5 )粘接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述輕剝離型 PET膜(I)的PET膜(7)厚度為2 12μπι，所述重剝離型PET膜(2)的PET膜(7)厚度為 12 75 μ m0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述石墨層(4) 的厚度為10 100μπ
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，其特征在于所述輕剝離型 PET膜(I)剝離力的克重為5 10g/m2，所述重剝離型PET膜(2)剝離力的克重為5(Tl00g/
全文摘要
本發(fā)明公開一種超高導(dǎo)熱系數(shù)散熱雙面膠帶，將聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺；放置于真空環(huán)境的烘箱中，100℃恒溫0.9~1.1小時，然后升溫到300℃，恒溫0.9~1.1小時后自然冷卻，從而獲得聚酰亞胺薄膜；將聚酰亞胺薄膜從室溫升至250℃，再升至500℃，再以9~11度/min的速度升至1200℃，從而獲得預(yù)燒制的碳化膜；采用壓延機壓延所述步驟四的預(yù)燒制的碳化膜；以19~21度/min的速度升至2400℃，保持0.9~1.1小時，再以19~21度/min的速度升至2900℃，保持1.8~2.2小時后冷卻，從而獲得主燒制的石墨膜；然后石墨膜進行壓延從而獲得所述石墨層。本發(fā)明在垂直方向和水平方向均提高了導(dǎo)熱性能，避免膠帶局部過熱，實現(xiàn)了膠帶導(dǎo)熱性能的均勻性。
文檔編號H05K7/20GK103045119SQ20121058172
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者金闖, 楊曉明, 李煒罡 申請人:蘇州斯迪克新材料科技股份有限公司