一種基於碳材料的吸波散熱片的製作方法
2023-05-24 05:05:06
一種基於碳材料的吸波散熱片的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基於碳材料的吸波散熱片，屬於電磁吸收及導熱散熱【技術領域】。該吸波散熱片由散熱層、反射層、吸收層和離型層組成，其中散熱層為金屬箔，反射層為人造高定向石墨膜，吸收層為碳纖維或碳螺旋氈布。吸波散熱片整體厚度在300微米以內，具有優良的吸波和散熱功能，可加工性能良好，適用於各種工狀下電磁屏蔽與散熱一體化應用。
【專利說明】一種基於碳材料的吸波散熱片
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型屬於電子器件【技術領域】，尤其涉及一種電子器件的吸波散熱貼片。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著網際網路的發展，手機、平板電腦等多媒體終端設備逐漸成為人們生活中重要的角色。有研究表明，人們每天與手機相處的時間長達60%以上。這些電子產品豐富了人們生活的同時，也存在一定的隱患。電子產品工作時會釋放電磁波，會對周圍其他器件產生幹擾，例如飛機航班因電磁波幹擾而影響起飛、行動電話幹擾醫院電子診療儀器等。此外，電磁波的長期輻射也會對人類健康造成危害。
[0003]吸波材料是指能夠有效吸收入射電磁波並使其衰減的一類材料，它通過不同的損耗機制將入射電磁波轉化成熱能或者其它能量形式以達到吸波的目的。應用於手機、平板電腦內的吸波材料除降低電磁輻射、防止電磁幹擾功能外，還要求輕、薄，以適應電子產品集成化、微型化。採用貼片設計的吸波散熱片，兼有吸波和散熱功能，比較適合應用於這類電子產品中。
[0004]吸波材料根據其損耗機理可以分為磁損耗和電損耗兩種，羰基鐵、鐵氧體、磁性金屬微粉等磁損耗材料的比重較大，不適合器件的輕薄化。而碳材料，如特製碳纖維、碳黑和碳納米管等屬於電損耗材料，其密度小、電性能好，力學性能優異，憑藉「薄、輕、寬、強」的特點應用於武器裝備塗層。因此，基於碳材料吸波材料最適合用於輕薄電子的吸波設計。
[0005]此外，當吸波片吸收大量電磁波後，最終將電磁能轉變為熱能，這無疑會加劇電子元件的散熱壓力，而近年來碳材料的應用極大的改善了產品的散熱能力，其中高導熱石墨膜已廣泛應用於各類電子產品中。因此，設計一種基於碳材料的吸波與散熱一體化的貼片可以充分發揮現代碳材料的優勢，改善電子產品的工作狀態，淨化電磁環境。
【發明內容】
[0006]本實用新型提供一種基於碳材料的吸波散熱片，具有輕、薄、寬、強的特點，應用於電子器件的吸波與散熱領域。
[0007]本實用新型提供一種基於碳材料的吸波散熱片，其包括散熱層、反射/導熱層、吸波層、離型層。散熱層、反射/導熱層和吸波層之間均採用矽膠粘接，吸波層與離型層之間採用丙烯酸酯類膠粘接。
[0008]吸波散熱片整體厚度可低於200微米，其中:散熱層由銅或鋁製金屬箔製成，厚度不低於35微米；反射/導熱層由特定類高分子材料經高溫熱石墨後的高定向結晶石墨膜，厚度不低於30微米；吸波層為碳纖維、碳螺旋氈布，厚度不低於80微米；離型層為PET材料，厚度不低於15微米。
[0009]本實用新型優點在於:採用高定向結晶的石墨膜作為導熱與電磁波的反射材料，具有極高的導熱率和電磁波反射性能，碳纖維或碳螺旋氈布作為吸波材料，電磁吸收頻率寬，整體吸波散熱性能優異，同時兼顧輕薄化設計，特別適用於輕薄電子產品的電磁輻射屏 蔽。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖1是本實用新型一種基於碳材料的吸波散熱片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型中，利用人造高定向石墨膜作為電磁波反射層和導熱層，碳纖維或碳螺旋作為電磁波的吸收層，兩外層分別覆有金屬箔層與離型層來提高膜的散熱與機械加工性能，實現了吸波與散熱的輕薄化。下面結合具體實施例，進一步詳細介紹。
[0012]具體實施例1:在25微米的鋁箔表面塗覆導熱矽膠，將其與高定向石墨膜覆(25微米)膜後碾壓2次，載荷25MPa，膜層緊實結合；將由碳螺旋材料織成的氈布(80微米)一側與離型層(15微米)用丙烯酸類膠覆合；將兩層複合膜的高定向石墨膜與碳螺旋氈布一側塗覆矽膠後經過滾壓機，載荷25MPa。將複合片層經歷3次碾壓，保證各層之間緊密結合後得到吸波散熱片。
[0013]具體實施例2:採用30微米的銅箔作為散熱層，25微米的膨脹石墨膜作為反射層，碳纖維織布(100微米)作為吸收層，離型層為PET層，採取與實施例1相同的製備工藝，可獲得吸波散熱片厚度在250±10微米。吸波性能採用反射率弓形測試法檢測，最小反射率低於-15dB。
【權利要求】
1.一種基於碳材料的吸波散熱片，其特徵在於：由散熱層、反射/導熱層、吸收層和離型層組成；其中散熱層為金屬箔，反射層採用高定向石墨膜層，吸收層為碳纖維或碳螺旋氈布，離型層為PET膜。
2.根據權利要求I所述的一種基於碳材料的吸波散熱片，其特徵在於散熱層、反射層和吸收層之間均採用矽膠粘接，離型層與吸收層間採用丙烯酸類膠粘接。
3.根據權利要求I所述的一種基於碳材料的吸波散熱片，其特徵在於吸波散熱片的整體厚度可控制在200微米以內，其中散熱層厚度不低於35微米，反射層厚度不低於30微米，吸收層厚度不低於80微米，離型層厚度不低於15微米。
【文檔編號】H05K7/20GK203554863SQ201320553805
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月8日 優先權日:2013年9月8日
【發明者】崔光磊, 張波, 韓鵬獻, 逄淑平, 劉志宏, 黃長水, 姚建華, 徐紅霞 申請人:中國科學院青島生物能源與過程研究所