一种三维导热散热垫片的制造方法及垫片与流程

本发明涉及导热散热材料，特别是涉及一种三维导热散热垫片的制造方法及垫片。

背景技术：

1、随着微电子器件的集成化越来越高，其废热问题愈发成为制约行业发展的关键问题。电子器件的废热造成器件温度升高，会降低系统稳定性，影响器件性能，缩短器件使用寿命。导热硅胶垫片作为一种用于提高热源与冷源之间导热系数的器件，被广泛应用于电子电工领域，解决电子器件的废热问题。

2、而在实际应用过程中，导热硅胶垫片只在垂直方向导热、其水平导热性能差，遇到多热源时只能单个拼接做成大片覆盖多个热源的形式，造成导热效果差，成本高昂、体积大且重的问题。同时，导热硅胶垫片的压缩比小，压力过大会造成应力，对电子产品有变形影响。

技术实现思路

1、本发明旨在提出一种三维导热散热垫片的制造方法及垫片，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

2、为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种三维导热散热垫片的制造方法，包括：

3、将水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层；

4、在所述三维立体导热层上包裹绝缘保护层；

5、通过粘结层粘结托底层和所述绝缘保护层。

6、根据本发明一种优选实施方式，所述将水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层，包括：

7、将热熔胶与石墨烯薄膜覆合，生成覆合层；

8、将覆合层包裹泡棉，并在预定压力下加热至预定温度，使覆合层与泡棉覆合，持续2～8s后，冷却成型，得到三维立体导热层。

9、根据本发明一种优选实施方式，所述预定压力为0.1～0.4mpa，所述预定温度为135～165℃。

10、根据本发明一种优选实施方式，所述石墨烯薄膜的水平导热系数为1000～1600w/m·k。

11、根据本发明一种优选实施方式，所述绝缘保护层为聚酰亚胺薄膜，在所述三维立体导热层上包裹绝缘保护层包括：

12、在所述三维立体导热层上包裹双面胶层并覆合；

13、根据需求裁剪覆合有双面胶层的三维立体导热层；

14、将聚酰亚胺薄膜包裹于双面胶层上。

15、为解决上述技术问题，本发明第二方面提供一种三维导热散热垫片，包括：三维立体导热层，包裹于所述三维立体导热层四周的绝缘保护层，所述绝缘保护层外表面通过粘结层与托底层结合；其中：所述三维立体导热层由水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合形成。

16、根据本发明一种优选实施方式，所述三维立体导热层包括：压缩比大于200％的泡棉，包裹于泡棉四周的覆合层，所述覆合层包括热熔胶层和水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜。

17、根据本发明一种优选实施方式，所述石墨烯薄膜的水平导热系数为1000～1600w/m·k。

18、综上所述，本发明的三维导热散热垫片的制造方法及垫片，将水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层，使导热垫片具备水平导热特性的同时，利用泡棉的高压缩比，消除应力作用，避免对电子产品的变形影响。相较于现有的导热硅胶垫片，本发明至少具有如下有益效果：

19、1、可实现三维高导热散热特征，经测试：垂直方向的综合导热率高达10～30w/m·k，单侧材料导热性可达1000w/m·k以上。

20、2、采用高压缩比泡棉，使其被压缩时不产生对电子产品的应力作用，避免对电子产品的变形影响，产品应用场景灵活广泛，共用性强；

21、3、可同时具备高导热和高散热特性，可取代现有散热片+导热硅胶垫片的组合方案。

22、4、采用泡棉及薄膜材料，具有重量轻便、柔性高、弹性高的特性，可应用于狭小空隙、覆盖不平整表面等特殊场景。

技术特征：

1.一种三维导热散热垫片的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定压力为0.1～0.4mpa，所述预定温度为135～165℃。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜的水平导热系数为1000～1600w/m·k。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘保护层为聚酰亚胺薄膜，在所述三维立体导热层上包裹绝缘保护层包括：

6.一种三维导热散热垫片，其特征在于，包括：三维立体导热层，包裹于所述三维立体导热层四周的绝缘保护层，所述绝缘保护层外表面通过粘结层与托底层结合；其中：所述三维立体导热层由水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合形成。

7.根据权利要求6所述的三维立体导热散热垫片，其特征在于，所述三维立体导热层包括：压缩比大于200％的泡棉，包裹于泡棉四周的覆合层，所述覆合层包括热熔胶层和水平导热系数大于1000w/m·k的石墨烯薄膜。

8.根据权利要求7所述的三维立体导热散热垫片，其特征在于，所述石墨烯薄膜的水平导热系数为1000～1600w/m·k。

技术总结
本发明提供一种三维导热散热垫片的制造方法及垫片，涉及导热散热材料技术领域，所述三维导热散热垫片的制造方法包括：将水平导热系数大于1000W/m·K的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层；在所述三维立体导热层上包裹绝缘保护层；通过粘结层粘结托底层和所述绝缘保护层。本发明将水平导热系数大于1000W/m·K的石墨烯薄膜与压缩比大于200％的泡棉通过热熔工艺结合，形成三维立体导热层，使导热垫片具备水平导热特性的同时，利用泡棉的高压缩比，消除应力作用，避免对电子产品的变形影响。

技术研发人员：古栋根,吴红
受保护的技术使用者：深圳稀导技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13