专利名称：利用潜热的延迟散热片的制作方法
技术领域：
本发明涉及对由光部件或功率半导体LED等各种电子部件或电子及电气部件或者通信设备和电子设备产生的热进行冷却的散热片，更具体地，涉及这样的延迟散热片:通过由导热粘接层、热扩散层、隔热粘接层及石墨片层构成的延迟散热片，不仅将由各种设备的热源产生的高温的热气迅速吸收，而且在将吸收到的热气均匀扩散的同时还适当地围堵，从而实现向外部的延迟散热，因此在充分发挥对热源的原本的冷却作用的同时，防止高温的热气向设备外部排出。
背景技术：
由于随着产业尖端化导致的IC电路的集成增加，在混合包装及多模块、LED等封闭型集成电路、电子设备的复杂结构、超薄且小型化趋势下，各种电子部件的发热量也随之增加。因此，由于发热量的增加，如何有效排出狭小空间内的热而防止电子部件的误动作及部件的损伤成了重要的课题，另外，也由于侧重点在散热上，因此导致了设备周边部的热量上升，从外部能够感觉到较多热量的问题。另外，如上所述，随着散热性能得到提高，反而从外部感觉到的发热温度上升，因此使用者由于高温的发热而感到使用上的不便，或经常误认为设备的异常操作。对此，为了这样的电子设备的有效散热，作为散热手段，主要使用传导性良好的天然石墨压缩片或铜薄板或铝散热板、金属片、压缩金属粉的传导片、将传导性良好的金属粉与树脂混合的树脂片等，而上述树脂片在水平方向上的热传递不充分，并且金属片的作业性不够有效，虽然水平上的导热良好，但在上下方向上的导热率也随之上升，由此导致向表面的迅速的热传递，引起外部温度过热。在作为另一散热片的天然石墨压缩片的情况下，在水平方向上具有300W/mk的导热率，因此能够得到对电子设备的热`源的迅速的冷却效果，但是其由于高强度压缩片而降低柔软性，而且不可能作为薄膜而进行制作，仍然引起设备的外部温度上升的问题。另外，在如上述的对于石墨散热片的现有实施例中，在专利注册第10-0755014号中公开了在石墨散热片的一侧面涂布将聚二甲硅氧烷和硅树脂及导热性填充物混合而成的导热性粘接剂，在另一侧面涂布异丁烯酸甲酯-三甲烷氧基硅烷共聚物涂布液，从而涂布具有在显示器上容易粘接的同时导热性得到提高且不会飞散石墨粉的特征的导热性粘接剂的石墨散热片的制作方法，但是如上述的石墨散热片虽然具有对热源的迅速的冷却效果，但由于具有过于优异的垂直导热度，因此存在将过于高温的热气向外部局部地排出的问题。另外，在公开专利10-2011-0094635号中公开了将导热性优异的粘接剂涂于石墨片而提闻导热性，将以往的压|旲工序及粘接剂涂布工序缩短为单一工序而制作散热片的、包括导热性优异的粘接剂的散热片，但这仍然由于垂直方向上的散热及导热性能优异，因此存在虽然提高对热源的散热效果，但电子设备的外部温度局部地过于上升的问题。
发明内容
本发明是改善如上问题而设的，本发明的目的在于提供一种利用潜热的延迟散热片，其特征在于由如下部分构成:导热粘接层，其能够直接附着于各种电子设备的热源而使用；热扩散层，其使从所述导热粘接层吸收到的热气迅速且广泛地扩散；隔热粘接层，其用于吸收从所述热扩散层扩散的热气并将热气围堵一定时间；以及石墨片层，吸收从所述隔热粘接层提供的热气而延迟排出，由于将由各种电子设备的热源产生的高温的热气迅速吸收，因此冷却效果优异，吸收到的热气通过扩散及潜热而慢慢延迟排出，因此能够防止各种电子设备的外部温度急剧上升，使得消费者大大提高对产品的信赖度。为了达到上述的目的，本发明依次层叠如下部分而成:导热粘接层，其在底面附着有隔离纸；热扩散层，其形成于所述导热粘接层的上部；隔热粘接层，其形成于所述热扩散层的上部；以及石墨片层，其形成于所述隔热粘接层的上部，其中，所述导热粘接层是在粘接剂中混合非导体树脂而成的，热扩散层是由金属薄板构成的，隔热粘接层是在粘接剂中混合非导体树脂而成的。本发明通过导热粘接层及热扩散板，能够将由各种电子设备的热源产生的高温的热气迅速吸收，由此能够防止电子设备的性能或效率由于高温的热气而下降，而吸收到的热气向散热片的整个面积迅速扩散的同时，将扩散的热气围堵，使其慢慢排出，由此能够防止各种电子设备的外部温度急剧上升，因此使得消费者能够预防由于高温发热而导致的可靠度下降，由于来自设备外部的高温发热可能给消费者带来使用上的不便或怀疑设备的误操作，因此随着防止这样的高温发热，具有能够进一步提高对设备的信赖度的效果。
图1是根据本发明的延迟散热片的剖面放大图。图2是表示根据本发明的延迟散热片的另一实施例的剖面放大图。
图3是表示根据本发明的延迟散热片的另一实施例的剖面放大图。符号说明10:隔离纸20:导热粘接层30，30’:热扩散层40，40’:隔热粘接层41，41’:潜热材料50:石墨片层
具体实施例方式本说明书及权利要求书中使用的用语或单词不应该仅限解释为通常的意义或词典上的意思，发明人为了用最好的方法说明自己的发明，基于能够将用语的概念适当定义的原则，解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。下面，参照附图具体说明本发明的优选实施例。图1是根据本发明的延迟散热片的剖面放大图。
如图所示，根据本发明的延迟散热片从最下端起由如下部分构成:具有隔离纸10的导热粘接层20、在所述导热粘接层20的上部形成的热扩散层30、在所述热扩散层30的上部形成的隔热粘接层40、以及在所述隔热粘接层40的上部形成的石墨片层50。此时，所述隔离纸10和热扩散层30通过导热粘接层20来彼此附着，所述热扩散层30和石墨片层50通过隔热粘接层40来彼此附着。另外，所述隔离纸10具有用于保护根据本发明的延迟散热片的导热粘接层20的目的，在将延迟散热片附着于各种电子设备的热源之前，去除所述隔离纸10，将导热粘接层20直接附着于热源而使用。另外，所述导热粘接层20是在普通的粘接剂中混合金属粉末而成的，所述粘接剂通常有丙烯酰胺系或尿烷系或聚酰胺系、硅系等。这样的导热粘接层20具有慢慢吸收由热源产生的高温的热气而向上部的热扩散层30传递的目的，是在粘接剂60 70重量％中混合20 30重量％的镍或银或者氧化铝等金属粉末而成的，从而所述金属粉末从作为非导体的粘接剂吸收热源的热气而向上部传递。在此，对所述金属粉末的混合量根据将热源的热气迅速吸收的目的而定，在含量过小的情况下，吸热作用会被减弱，在含量过大的情况下，粘接度会下降。此时，所述导热粘接层20的厚度优选为20 50 μ m,在厚度过薄的情况下，粘接性下降，存在对热源的固定度减弱的问题，在所述导热粘接层20的厚度为所需值以上的情况下，导热率下降，存在对热源的散热效果减小的问题。另外，通过所述导热粘接层20吸收的热源的热气通过导热粘接层20上部的热扩散层30，将热迅速扩散到宽泛的面积，作为所述热扩散层30，最优选为利用铝薄膜或铜薄膜，如上述铝薄膜或铜 薄膜不仅导热率优异，而且还是加工性及经济性突出的材料。这样的导热粘接层20的厚度优选为10 100 μ m,在厚度薄的情况下，虽然热扩散性上升，但向上侧的隔热粘接层40传递的速度过快，导致热源周边的局部温度上升，在厚度宽的情况下，虽然能够消除局部温度上升的问题，但由于热扩散速度过慢，存在不能实现有效散热的问题。由此，通过所述热扩散层30宽泛地扩散的热气向上侧的隔热粘接层40传递，所述隔热粘接层40是通过将粘接剂和金属粉末混合而成的，隔热粘接层40的主要目的是形成将通过热扩散层30而扩散的热气临时围堵的潜热效果。S卩，所述隔热粘接层40是在作为非导体树脂的丙烯酰胺系或尿烷系、聚酰胺系、硅系粘接剂75 85重量％中混合15 25重量％的镍或银或氧化铝金属粉末而成的，与上述的导热粘接层20相同地，非导体树脂是主材料，但是在粘接剂中混合的金属粉末相对少，因此与导热粘接层20相比，导热率会下降。由此，通过所述隔热粘接层40，以与导热粘接层20及热扩散层30的导热速度相比多少减小的导热率实现向上部的热传递，其结果，所述隔热粘接层40执行使热源的热气延迟而向上部传递的潜热作用。另外，通过上述的隔热粘接层40内的金属粉末而向上侧扩散及传递的热气重新通过石墨片层50再次被扩散及延迟，最终传递到电子设备的壳体。此时，所述隔热粘接层40的厚度优选为20 50 μ m,在厚度过薄的情况下，粘接性下降，存在热扩散层30和石墨片层50的粘接固定度被减弱的问题，在所述导热粘接层20的厚度为所需值以上的情况下，导热率下降，存在对热源的散热效果过度减小的问题。在此，所述导热粘接层20和热扩散层30起到将由热源产生的高温的热气迅速吸收而防止热源过热的作用，所述隔热粘接层40和石墨片层50接收吸收到的热气，将其慢慢排出到外部，从而起到防止各种电子设备的外部温度局部地急速上升的作用。另外，所述石墨片层50执行吸收通过所述隔热粘接层40而排出的热气而向上部延迟排出的作用，由于表面电阻为IO4级，使得由外部吸收的电能转换为热能或者由此对温度产生的影响最小化。这样的石墨片层50优选具有20 50 μ m的厚度,在厚度薄的情况下,散热延迟效果被减小，在厚度过厚的情况下，由于过度的延迟散热作用，存在对内部热源的散热作用产生坏影响的问题。由此，具有如上述的结构的本发明的延迟散热片与以往的一般隔热片同样地形成对各种电子设备的热源的有效散热的同时，将由热源吸收的热气围困而慢慢排出，其结果能够防止电子设备的外部温度急剧上升或局部以高温发热的情况，由此能够防止使用者误认为异常动作或者由高温发热而带来使用上的不便。另外，作为本发明的另一实施例，对于如上述的延迟散热片的隔热粘接层40，在以往的粘接剂和金属粉末中一同混合发泡剂而发泡成型所述隔热粘接层40，由此所述隔热粘接层40在表面及内部形成无数个气孔，从而进一步增大隔热性，而这样的隔热性的提高最终将产生提高在气孔中围堵热气的潜热效果的特征。在此，所述发泡剂的含量相对于粘接剂和金属粉末的混合量优选为2 5%，通过所述发泡剂的混合而发泡成型的隔热粘接层40通过无数个气孔而具备规定的缓冲力，因此所述缓冲力还兼具保护电子设备的内装材料及热源不受来自电子设备的外部的冲击的作用。 另外，作为本发明的另一实施例，对于如上述的延迟散热片的隔热粘接层40，在混合一定量的坚固地烧结石粉而制作的潜热材料41，41’而形成隔热粘接层40的情况下，通过隔热性优异且将热吸收而围堵的作用也突出的石粉的影响，能够进一步提高隔热粘接层40的效果，相对于粘接剂和金属粉末的混合量，所述潜热材料41，41’的含量优选约为5 10%。进一步，根据本发明的延迟散热片能够以多重方式形成上述的热扩散层30和隔热粘接层40而发挥进一步提高的散热及潜热效果，此时在具有隔离纸的导热粘接层20的上部形成第I热扩散层30，在所述第I热扩散层30的上部形成第I隔热粘接层40的状态下，在所述第I隔热粘接层40的上部形成第2热扩散层30’，在所述第2热扩散层30’的上部形成第2隔热粘接层40’之后，在所述第2隔热粘接层40’的上部形成石墨片层50即可。由此，从多重的热扩散层30，30’及隔热粘接层40，40’不仅实现优异的吸热及散热作用，还能发挥加倍的潜热作用，在使用各种电子设备时，使用者从外部表面慢慢感受到内部热源的热气，而这样的热源的热气在电子设备的未使用时也慢慢排出，从而能够将由表面的高温发热引 起的消费者的误认及不便最小化。以上所述的在本说明书中记载的实施例和附图中所示的结构只不过是本发明的最优选的一个实施例，并不代表本发明的所有技术思想，因此应该理解可以存在用于代替这些的各种均等物和变形 例。
权利要求
1.一种利用潜热的延迟散热片，其特征在于，其依次层叠如下部分而成:导热粘接层(20)，其在底面附着有隔离纸(10);热扩散层(30)，其形成于所述导热粘接层(20)的上部；隔热粘接层(40)，其形成于所述热扩散层(30)的上部；以及石墨片层(50)，其形成于所述隔热粘接层(40)的上部， 所述导热粘接层(20)是在由非导体树脂构成的粘接剂中混合金属粉末而成的，热扩散层(30)是由金属薄板构成的，隔热粘接层(40)是在由非导体树脂构成的粘接剂中混合金属粉末而成的。
2.根据权利要求1所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 导热粘接层(20)的粘接剂是在由丙烯酰胺系或尿烷系、聚酰胺系以及硅系中选择的一个以上的粘接剂60重量％ 70重量％中混合由镍或银或氧化招中选择的一个以上的金属粉末20重量％ 30重量％而成的。
3.根据权利要求1所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 隔热粘接层(20)的粘接剂是在由丙烯酰胺系或尿烷系、聚酰胺系以及硅系中选择的一个以上的粘接剂75重量％ 85重量％中混合由镍或银或氧化招中选择的一个以上的金属粉末15重量％ 25重量％而成的。
4.根据权利要求3所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 隔热粘接层(20)的粘接剂是将由非导体树脂构成的粘接剂和金属粉末以及发泡剂混合而成的。
5.根据权利要求1所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 隔热粘接层(40)是对潜热材料(41，41’)进行混合而成的，该潜热材料(41，41’)是对石粉进行烧结而成的。
6.根据权利要求1所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 在隔热粘接层(40)与石墨片层(50)之间还形成有另外的热扩散层(30’)和隔热粘接层(40’)。
7.根据权利要求1所述的利用潜热的延迟散热片，其特征在于， 导热粘接层(20)的厚度为20 μ m 50 μ m，所述热扩散层(30)由从铜或铝中选择的一种材料形成为10 μ m 100 μ m的厚度,所述隔热粘接层(40)的厚度为4 μ m 50 μ m,所述石墨片层的厚度为20 μ m 50 μ m。
全文摘要
本发明提供利用潜热的延迟散热片，其由如下部分构成导热粘接层，其能够直接附着于各种电子设备的热源而使用；热扩散层，其使从所述导热粘接层吸收到的热气迅速且广泛地扩散；隔热粘接层，其用于吸收从所述热扩散层扩散的热气并将热气围堵一定时间；以及石墨片层，吸收从所述隔热粘接层提供的热气而延迟排出，由于将由各种电子设备的热源产生的高温的热气迅速吸收，因此冷却效果优异，吸收到的热气通过扩散及潜热而慢慢延迟排出，因此能够防止各种电子设备的外部温度急剧上升，使得消费者大大提高对产品的信赖度。
文档编号H05K7/20GK103228120SQ201310011559
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月11日 优先权日2012年1月31日
发明者尹一九 申请人:曼埃利康有限公司