[发明专利]一种天然石墨/铜复合散热片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品的发热组件的散热及电磁屏蔽领域，特别是涉及一种天然石墨/铜复合散热片及其制备方法。

背景技术

目前的CPU因高速运行发热，CPU高速运行乃为提高其设备的处理速度而研发。手机，平板计算机，笔记本计算机及电视的需求量及显示屏使用量增加，显示屏高亮度的需求使发光二极管使用量增加，但因发光二极管使用越多，其耗电增加，这也加大设备的发热量，同时电池电量消耗增加，电池容量也需跟着提高，使得显示器设备因耗能大而发热多，如不能有效控制发热，不仅高温会使CPU运转因高热而当机出问题或丧失功能，也会使发热设备使用寿命缩短。同时现今显示器设备功能增多，使用零件也多样化，数量多而体积更小，手机，平板计算机等设备因越来越小型化，其可用空间不足，各零件及组件的距离更近，很容易发生相互间的电磁干扰。

目前市场上作为散热材的的人工石墨厚度以25μm为主导，40μm的人工石墨能达到量产，但导热系数不佳，70μm的人工石墨的可量产性不高，厚度限制了人工石墨的散热性能，更多的热量需要解决，为了把热量从发热组件“A”点传至其它点散发进而降低发热组件的温度，使发热组件“A”的本体温度大幅度降低。因此需要更高导热系数和更大散热能力的导热载体。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而提供了一种天然石墨/铜复合散热片及其制备方法，是具有优良的导热效果的导热载体，也能提供电磁屏蔽的功能。

一种天然石墨/铜复合散热片，它包括铜箔层和位于铜箔层上下两面的石墨层；所述铜箔层包括铜基材和位于铜基材上下两面的粗化层；所述粗化层的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构；所述粗化层通过瘤状铜颗粒结构与石墨层互相咬合。

所述铜基材、粗化层和瘤状铜颗粒结构为一体化结构。

所述天然石墨/铜复合散热片的厚度为28μm～2100μm；所述铜箔层的厚度为8μm～100μm；所述瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm；所述粗化层的表面积为铜基材的3～8倍；所述石墨层厚度为10μm～1000μm。

所述天然石墨/铜复合散热片以石墨层/铜箔层/石墨层为一个单位层，可形成最多10个单位层复合的结构。

所述铜箔层为卷状铜箔；所述石墨层为膨化蠕虫石墨平铺在铜箔层后压制而成。

一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，具体是按以下步骤进行的：

一、对铜箔表面进行预处理，除去铜箔表面的污染和氧化层；

二、对步骤一处理得到的铜箔进行粗化处理和固化处理，使在铜箔表面形成均匀分布有瘤状铜颗粒结构的粗化层；

三、将膨化蠕虫石墨均匀的堆积并平铺在经步骤二处理得到的铜箔上；然后，经阶段式压延，即得到天然石墨/铜复合散热片。

所述步骤一中的预处理的方法，具体为：对铜箔依次进行酸洗、水洗、碱洗、水洗和烘干；所述酸洗采用的是浓度为0.5％以下的稀硫酸；所述碱洗采用的是浓度为2～5％的NaOH水溶液。

所述步骤二的处理方法具体为：粗化处理：步骤一得到的铜箔在电镀液中电镀双面，表面形成一层瘤状铜颗粒结构，然后多次进行上步骤，使瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm，得到粗化层，然后再进行固化处理，在粗化层的表面镀一层厚度为0.1～0.5μm的薄铜；瘤状铜颗粒结构的间隙中沉积一层致密的金属铜，以提高粗化层和铜箔基体的粘结强度；固化后，进行清洗和烘干处理，然后，对铜箔进行收卷。

所述步骤三的膨化蠕虫石墨的制备方法：将可膨化的石墨颗粒加温到850～1040℃后，膨化为蠕虫石墨，然后经2～7次悬浮分离后，得到纯度为99％以上的膨化蠕虫石墨；其中，蠕虫石墨的体积为石墨颗粒的体积的60～100倍。