[发明专利]一种低界面热阻的石墨膜叠层及其制备方法

说明书

本发明电子导热材料技术领域，具体公开了一种低界面热阻的石墨膜叠层的制备方法，具体包括以下步骤：步骤S1：石墨膜表层金属化处理；步骤S2：将表层金属化处理后的多层石墨膜焊接；以及采用本制备方法制备的石墨叠层；本发明通过钎焊实现石墨膜之间的连接，相比胶粘和压接有效的提高了导热性能，使得叠层的界面热阻更低。

技术领域

本发明涉及电子导热材料技术领域，更具体地讲，涉及一种低界面热阻的石墨膜叠层及其制备方法。

背景技术

随着电子行业的飞速发展，微电子系统、高集成电路和大功率电子器件将成为未来发展的一大趋势。产生大量的热量如果不及时传导和散出，电子器件的性能和寿命将受极大影响。

因此，急需高导热热管理材料以提高散热效率。石墨导热膜由于其较高的性价比和成熟的生产技术，在低功耗消费电子产品中广泛使用。

当前成熟的导热石墨膜产品，其平面内导热率可以达到1100W/m·K以上，但是单层石墨膜的厚度通常很薄，普遍小于100微米，导致单层石墨膜的载热的能力不足，传递热量的水平远远满足不了大功率电子设备的需求。将多层石墨膜叠层加厚，是解决这一问题的有效途径，目前采用的石墨膜叠层方法主要有胶粘剂粘接和金属零件结构压接两种，然而无论是胶粘还是外部金属结构压接，石墨膜与石墨膜之间仍然会存在较大的界面热阻，石墨膜叠层结构集成度不高，整体的导热性能不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种低界面热阻的石墨膜叠层及其制备方法，通过钎焊实现石墨膜之间的连接，相比胶粘和压接有效的提高了导热性能，使得叠层的界面热阻更低。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一方面，

一种低界面热阻的石墨膜叠层的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：石墨膜表层金属化处理；

步骤S2：将表层金属化处理后的多层石墨膜焊接。

在一些可能的实施方式中，所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：对石墨膜表面依次进行去油、碱蚀、酸洗活化；

步骤S12：对步骤S11处理后的石墨膜表面进行电镀金属层一，并使其表面产生厚度为1.5-3μm的过渡金属层；所述金属层一为铜层、镍层、银层中的任意一种。

在一些可能的实施方式中，所述步骤S1还包括：

步骤S13：在所述过渡金属层上进行镀金属层二；所述金属层二为镍层，厚度为7-15μm；

其中，电镀工艺采用氨基磺酸镍电镀工艺；具体工艺条件为PH值为4.0-4.5、电流密度为0.4-0.8A/dm²、温度为40-50℃、时间为30min。

在一些可能的实施方式中，所述步骤S11具体包括以下步骤：

步骤S111：将石墨膜浸泡于含有浓度为20-50g/L的碳酸钠、浓度为30-50g/L的磷酸钠溶液中，进行化学除油去除石墨膜表面油污；其中，温度为70-90℃，时间为30-60s；

步骤S112：除油后的石墨膜使用浓度为100-150g/L的高温氢氧化钠溶液进行碱蚀；其中，温度为75-95℃，碱蚀时间为10-30s，使石墨膜表面具有亲水性；

步骤S113：使用体积浓度为5-10％的稀盐酸对石墨膜表面进行酸洗活化，酸洗时间30-60s。

在一些可能的实施方式中，所述步骤S12包括以下步骤：

步骤S121：金属层一电镀；