雙摺頁型石墨散熱結構的製作方法

2023-05-08 01:47:31

專利名稱：雙摺頁型石墨散熱結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於散熱技術領域。
背景技術：
在工業生產或日常生活中，經常會有散熱方面的需求。傳統的散熱方法，人們是通過熱的良導體，比如金屬銅或金屬鋁，製成散熱片後，進行熱量的散發操作。或者，配套設置進行強制通風的風扇結構等，進行散熱操作。散熱的具體結構並不限定。近年來，逐漸開始應用具有良好散熱性能的石墨材料。因為石墨材料的結構特性，一般情況下石墨膜的面導熱係數很高，而與面垂直的徑嚮導熱係數較低。作為舉例，厚度在10-50微米級別之間的人造石墨膜，其面導熱係數可達到1500-1900W/mk。且人造石墨膜的柔軟度很高，抗彎折性能非常好，比如，在左右共150度範圍內彎折一萬次，仍可保持良好的外觀穩定性和導熱性能穩定性。作為比較，基於天然石墨製造的柔性石墨膜也具有較為優良的性能。比如，目前厚度30-50微米的天然石墨膜，面導熱係數從100W/mk-700W/mk都有。其導熱能力通常遜於人造石墨膜。人造石墨膜或天然石墨膜的導熱係數很高，且具有柔性；相對於銅、鋁等高導熱金屬而言，密度也更低。但如何以合適的形式應用具有高導熱性能的石墨膜材料，仍舊是目前需要解決的問題。
發明內容本實用新型的目的，是提供一種雙摺頁型石墨散熱結構，用以通過位於襯條兩側的雙摺頁條帶進行散熱操作。本實用新型提供一種雙摺頁型石墨散熱結構，它包括:雙摺頁條帶，是通過石墨膜兩側摺疊獲得的條狀結構；襯條，設置在雙摺頁條帶之中，用以固定雙摺頁條帶且將雙摺頁條帶兩側的折頁沿著襯條向同一側方向彎折；其中，具有前述襯條的雙摺頁條帶，並排設置有兩個或以上。進一步，前述襯條的長度，大於或等於所固定雙摺頁條帶的長度。進一步，所述的散熱結構中，包括的雙摺頁條帶數量為3個或以上。進一步，所述的襯條結構，通過如下方式實施:a，具有柔性的條狀或片狀結構；b，通過石墨條或金屬條製作的襯條；C，通過下層設置石墨條，上層設置金屬條的結構設置的襯條；d，通過起到支撐作用的框體結構設置的襯條。進一步，所述的石墨膜結構，為如下結構形式其中之一:[0021 ] 人造石墨月旲;天然石墨膜；人造石墨I吳和天然石墨I吳置在一起構成的I吳材料；其上設置有金屬凸點的人造石墨膜或天然石墨膜。進一步，所述的石墨膜結構上，設置著通過膠粘劑相粘附的非金屬包邊層，或者通過氣相沉積設置有非金屬鍍膜。進一步，在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外側，設置有對膠粘劑層起到保護作用的離型層。進一步，在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有內側膠粘劑層，在內側膠粘劑層的外側設置有固定基材，在該固定基材的外側設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外偵U，設置有對膠粘劑層起到保護作用的離型層。進一步，在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外側，設置有用以實現導熱功能的導熱基片。進一步，對應著前述的雙摺頁條帶設置有固定框體，該固定框體包括有用以起到支撐作用的間隔襯條，在該間隔襯條兩側為空心的間隔空腔，該間隔襯條用作為前述的襯條。本實用新型的優點在於:雙摺頁型石墨散熱結構中的雙摺頁條帶，延展出襯條之外部分可以根據需要調整長度，因此，能夠有效地控制散熱能力。另外，還可以根據需要將兩個或以上的雙摺頁條帶並排設置，提高散熱能力。

圖1展示了一個矩形的石墨膜條的示意圖。圖2展示了通過摺疊獲得雙摺頁條帶的示意圖，對應著圖1所示的實施例。圖3展示了在雙摺頁條帶中設置襯條的示意圖,對應著圖2所示的實施例。圖4展示了三個雙摺頁條帶和配套襯條所構成雙摺頁型石墨散熱結構的示意圖，為一種實施例。圖5展示了雙摺頁型石墨散熱結構的示意圖，為另一種實施例。圖6展示了雙摺頁型石墨散熱結構的示意圖，為另一種實施例。圖7展示了雙摺頁型石墨散熱結構的示意圖，為另一種實施例。圖8展示了一個用以固定雙摺頁條帶的固定框體的示意圖。圖9展示了通過固定框體和雙摺頁條帶構成雙摺頁型石墨散熱結構的示意圖，對應著圖8所示的實施例。
具體實施方式
首先描述一下石墨膜。按石墨獲得的途徑，分為人造石墨膜和天然石墨膜。其中的人造石墨膜，是以非石墨類物質作為來源，經處理後獲得的石墨膜材料。作為目前工業化的實施方案，主要是通過符合條件的有機薄膜，在高溫條件下經過碳化、石墨化處理後獲得。其中的天然石墨膜，是以天然石墨礦物為原料所製作的石墨膜結構。典型的製造方式，是先將天然石墨礦物原料轉化為膨脹石墨，然後通過壓延的方式製作獲得石墨膜材料。這種方式所獲得的石墨膜材料因為具有柔性，也常被稱為柔性石墨。不同的製造工藝，以及不同的原料，所製作的人造石墨膜或天然石墨膜的導熱係數均有差異。比較下來，人造石墨膜具有更高的柔性、更高的導熱率、更高的抗彎折性能，是優選的石墨膜類型。但天然石墨膜的成本較低。還可以通過人造石墨膜和天然石墨膜相結合的方式，提高散熱性能。比如，將人造石墨膜和天然石墨膜疊在一起構成，利用人造石墨膜的高散熱性能，來改善整體的散熱效果O進一步，在石墨結構上還可以設置其它用以提高熱擴散性能的輔助結構。比如，可以在人造石墨膜或者天然石墨膜上設置金屬凸點，利用這些金屬凸點增加對外接觸的散熱面積，提高散熱能力。所述的金屬凸點，可以先在石墨膜上設置金屬顆粒或者金屬絲，然後通過氣相沉積的方式將其固定在石墨膜材料上；當然，也可以採用其它方式進行固定，具體是不限定的。需要指出的是，石墨材料因具有層疊結構而使得石墨結構上的材料容易剝落。為了避免該類現象發生，作為優選的實施例而非限定，適合在石墨膜材料上設置保護層。在本實用新型中，所設置保護層的方案，作為舉例而非限定，有兩種方式，其中之一是通過設置包邊層的方案來設置保護層；其中之二是通過氣相沉積的方式獲得鍍層。比如，目前已經應用到手機或者平板電腦等領域的石墨膜結構，通常都有對其設置包邊層的方案。舉例來說，是在石墨膜材料表面設置PET (聚對苯二甲酸類塑料)保護層，在該保護層與石墨膜材料之間設置有膠粘劑。該包邊層結構具有兩種優點，其中之一是能夠防止石墨膜材料表面脫落的現象發生；其中之二是大幅度增加石墨膜材料在應用環境中的強度。這是因為在應用中，起到支撐作用的主要是PET保護層。所設置的PET保護層，其厚度大多在3-10微米之間，當然也不限定。另外，除了 PET保護層之外，還可以採用其它薄膜或薄層結構作為包邊材料 ，包括金屬薄層在內。作為舉例，前面所述的鍍層，典型方案是在石墨膜材料上通過氣相沉積的方式設
置非金屬鍍層。所述的非金屬鍍層，作為舉例，可以通過聚對二甲苯以真空氣相沉積的方式實施。所述的聚對二甲苯，又稱為派瑞林，或者Parylene，是一種用於聚合物氣相沉積的高分子材料。該材料在氣相沉積的過程中能夠發生聚合反應，生成性能穩定、強度高的高分子聚合材料。下面結合著具體實施例，對本實用新型做進一步描述。參圖1所示，這兒展示了一個條帶100，它是通過設置有保護層的石墨膜實現的。作為舉例而非限定，該石墨膜的厚度取為50微米，長度為12.5釐米，寬度為6.0釐米，既可以是人造石墨膜也可以是天然石墨膜。首先在前述的條帶100上設置了兩條虛線，分別稱為第一摺疊線110和第二摺疊線111，這兩條摺疊線相互平行，其間距為2.0釐米，且各摺疊線與相鄰近邊緣之間的距離也均為2.0釐米。參圖2所示，將前述條帶100的上下兩部分分別沿著前述的第一摺疊線110和第~■折置線ill進行折置。經這種在石墨I吳兩側折置後獲得的條帶，在本實用新型中稱為雙摺頁條帶101。參圖3所示，在實際應用中，利用襯條120對前述雙摺頁條帶101中的第一摺疊線110和第二摺疊線111兩者之間的部分進行固定。並將雙摺頁條帶兩側的折頁區域，沿著襯條120向同一側方向彎折。為了能將雙摺頁條帶101中第一摺疊線110和第二摺疊線111兩側的區域沿著襯條120進行摺疊，前述襯條120的長度，適合大於或等於所固定雙摺頁條帶的長度。前述襯條120的具體結構並不限定，典型方案包括:(I)採用柔軟的編織材料或塑料雙摺頁條帶或者泡棉等結構實現，將其與前述的雙摺頁條帶101之間固定。(2)採用具有柔性的塑料條，或者編織材料等製作襯條120。(3)採用石墨條製作襯條120。該石墨條可以是人造石墨膜或天然石墨膜製成的石墨條。或者，通過硬質的天然石墨來製作該石墨條。 採用石墨條結構來實現的襯條120，尤其有利於散熱。這是因為通過石墨條自身的導熱功能，能輔助進行熱量的傳導操作，加快散熱進程。(4)採用金屬條結構實現。作為舉例，可以通過具有良好導熱性能的銅條或鋁條製作該金屬條結構。進一步，也可以通過金屬條與石墨條相結合的方式實施。比如，下層設置石墨條，上層設置金屬條。利用石墨膜條的柔性，能夠使得雙摺頁條帶101中的石墨膜更好地和熱源相接觸；而利用上層的金屬條，則提供良好的強度。(5)通過起到支撐作用的框體結構實現。如，利用比較細的金屬杆，來支撐起一個上部具有四個邊框、下部具有四個邊框、側部具有四個邊框的稜台狀結構。可以將該中空的稜台狀結構作為框體結構。當然，也可以通過其它材質實現該框體結構。因為該框體結構是中空的，通過該中空區域同樣能夠進行散熱操作，有利於提高散熱效率。在前述襯條120和雙摺頁條帶101之間,其固定方式並不限定,且根據襯條120的材質及結構，適合配套設置與其相適應的固定方式。作為舉例，可以在襯條120和雙摺頁條帶101之間通過膠粘劑進行固定，或者通過縫紉線進行固定，或者通過夾持結構以相互夾緊的方式進行固定，等等。進一步，適合相鄰著設置兩個或以上的、並排設置的雙摺頁條帶，優選為設置三個或以上的雙摺頁條帶，來通過組合獲得更大的散熱面積。如圖4所示，在本圖中，並排設置了三個已經被襯條120進行固定的雙摺頁條帶101。這三個雙摺頁條帶101的底部與熱源相互貼近，通過熱源接收熱量。同時，三個雙摺頁條帶101共具有六個向外界延伸出的折頁區域，用以實現散熱目的。按每個雙摺頁條帶101中用以被襯條120固定的部分為2.0釐米計，則三條並列的雙摺頁條帶共能提供總寬度為6釐米、總長度為12.5釐米的受熱區域。其中，前述的各襯條120的端部位置適合相互固定。本實用新型還具有其它的實施方式，下面結合著附圖做進一步說明。參圖5所示,這兒展示了三套雙摺頁條帶101,在每一個雙摺頁條帶101底部的內側分別設置有襯條120，利用襯條120將該雙摺頁條帶101折出左右兩側各一個折頁。在雙摺頁條帶101底部的外側，設置有膠粘劑層200，在該膠粘劑層200的外側，設置有離型層210，用以對膠粘劑層起到保護作用。在使用中，可以便利地將離型層210揭掉，通過膠粘劑層200將各雙摺頁條帶101的底部區域固定在目標位置處，從而實現散熱效果。參圖6所示，在本圖所示的實施例中，除了設置有類似於前面所描述的雙摺頁條帶101、襯條120、膠粘劑層200以及離型層210之外，在前述膠粘劑層200的內側，還設置有固定基材220。作為舉例，該固定基材220可以採用薄的塑料膜，或者金屬片或者設置有保護層的石墨膜，或者沒有設置保護層的石墨片等結構實現，具體並不限定。而在該固定基材220與前述雙摺頁條帶101底部的石墨膜之間，還設置有內側膠粘劑層230。利用內側膠粘劑層230將雙摺頁條帶101的底部固定在前述的固定基材220上。利用該固定基材220，有助於固定兩個或以上的雙摺頁條帶101。參圖7所示,本圖所示的實施例,其結構與圖5所示的實施例具有相似之處,但也有區別。在各雙摺頁條帶101的底部外側，設置有膠粘劑層200，在該膠粘劑層200的外側，設置有導熱基片300。該導熱基片300優選的實施例，是通過導熱性能良好的金屬片，比如銅片或者鋁片等實現，或者通過導熱性能良好的石墨片來實現。在應用中，將前述的導熱基片300的外側與目標熱源相接觸，從而實現導熱目的。進一步，還可以不利用前述的膠粘劑層200進行固定，而是通過其它方式進行固定，比如夾持結構等，具體是不限定的。參圖8所示，在本圖所示的實施例中，展示了一個用以固定雙摺頁條帶101的框體結構，稱為固定框體400。本實施例中的固定框體400，作為舉例而非限定，是採用厚度為0.5毫米的石墨片實現的。該石墨片既可以為人造石墨膜也可以為天然石墨膜。在該固定框體400上，設置有條狀的空腔區域，稱為間隔空腔410，共設置了四個間隔空腔410。在各相鄰間隔空腔410之間的區域，稱為間隔襯條420。該間隔襯條420能夠實現前述的襯條120的作用，且該間隔襯條420是隸屬於前述固定框體400的一部分。參圖9所示，在該圖中，展示了通過前述的間隔空腔410和間隔襯條420設置雙摺頁條帶101的方案。結合圖中所示，將雙摺頁條帶的折頁區域分別穿過相鄰近的間隔空腔410，進而將雙摺頁條帶101底部的上側間隔襯條420之間相固定。這種方案能夠經由固定框體400便利地設置雙摺頁條帶101。通過固定框體400將各雙摺頁條帶101便利地固定在熱源位置，利用雙摺頁條帶101的底部吸收熱量，並通過雙摺頁條帶101的折頁結構將熱量散出。在本實施例中，利用石墨片結構的固定框體400，還可以協助進行散熱操作。前述的固定框體400除了採用石墨片結構的實現方式外，還可以通過其它結構來實現，比如，可以通過編織布料，或者通過塑料片，或者通過木片，或者通過橡膠片，或者通過金屬片等等結構實施，具體是不限定的。進一步，在前述的固定框體400中，在不影響對雙摺頁條帶101固定效果的情況下，還可以設置鏤空結構，或者設置其它形式的空腔結構
坐寸ο以上是對本實用新型的描述而非限定，基於本實用新型思想的其它任何實施方式，亦均在本實用新型的保護範圍之中。
權利要求1.一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於該散熱結構包括: 雙摺頁條帶，是通過石墨膜兩側摺疊獲得的條狀結構； 襯條，設置在雙摺頁條帶之中，用以固定雙摺頁條帶且將雙摺頁條帶兩側的折頁沿著襯條向同一側方向彎折； 其中，具有前述襯條的雙摺頁條帶，並排設置有兩個或以上。
2.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:前述襯條的長度，大於或等於所固定雙摺頁條帶的長度。
3.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:所述的散熱結構中，包括的雙摺頁條帶數量為3個或以上。
4.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:所述的襯條結構，通過如下方式實施， a，具有柔性的條狀或片狀結構； b,通過石墨條或金屬條製作的襯條； C，通過下層設置石墨條，上層設置金屬條的結構設置的襯條； d，通過起到支撐作用的框體結構設置的襯條。
5.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:所述的石墨膜結構，為如下結構形式其 中之一， 人造石墨I]吳； 天然石墨膜； 人造石墨膜和天然石墨膜疊在一起構成的膜材料； 其上設置有金屬凸點的人造石墨膜或天然石墨膜。
6.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:所述的石墨膜結構上，設置著通過膠粘劑相粘附的非金屬包邊層，或者通過氣相沉積設置有非金屬鍍膜。
7.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外側，設置有對膠粘劑層起到保護作用的離型層。
8.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有內側膠粘劑層，在內側膠粘劑層的外側設置有固定基材，在該固定基材的外側設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外側，設置有對膠粘劑層起到保護作用的離型層。
9.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:在固定有襯條的雙摺頁條帶底部的外側，設置有膠粘劑層，在該膠粘劑層的外側，設置有用以實現導熱功能的導熱基片。
10.根據權利要求1所述的一種雙摺頁型石墨散熱結構，其特徵在於:對應著前述的雙摺頁條帶設置有固定框體，該固定框體包括有用以起到支撐作用的間隔襯條，在該間隔襯條兩側為空心的間隔空腔，該間隔襯條用作為前述的襯條。
專利摘要本實用新型提供了一種即雙摺頁型石墨散熱結構，屬於散熱技術領域。該雙摺頁型石墨散熱結構包括雙摺頁條帶，是通過石墨膜兩側摺疊獲得的條狀結構；襯條，設置在雙摺頁條帶之中，用以固定雙摺頁條帶且將雙摺頁條帶兩側的折頁沿著襯條向同一側方向彎折；其中，具有前述襯條的雙摺頁條帶，並排設置有兩個或以上。本實用新型的優點在於雙摺頁型石墨散熱結構中的雙摺頁條帶，延展出襯條之外部分可以根據需要調整長度，因此，能夠有效地控制散熱能力。另外，還可以根據需要將兩個或以上的雙摺頁條帶並排設置，提高散熱能力。
文檔編號G12B15/06GK203085188SQ201320033849
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者馬宇塵 申請人:上海量科電子科技有限公司