石墨散熱件的制作方法

石墨散熱件的制作方法
【專利摘要】一種石墨散熱件，包含一離型層、一雙面膠層、一散熱層，及一覆蓋層，該雙面膠層形成于該離型層的部分表面，該散熱層對應形成于該雙面膠層的表面，該覆蓋層則覆蓋該散熱層、雙面膠層，且與未被該雙面膠層覆蓋的離型層的表面接合。本實用新型石墨散熱件可經由自動化方式大量生產，亦可有效地提升產品良率，且所制得的石墨散熱件可用以提供電子產品及相關元件良好的導熱效果。
【專利說明】石墨散熱件

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石墨散熱件，特別涉及一種能自動化大量生產制成的石墨散熱件。

【背景技術】
[0002]隨著電子產品不斷地往高性能化、高速度化及輕薄短小的方向發展，使得電子元件的密度也相對增加，由于電子元件于運作時會產生大量的熱能，故在設計時必須考量其散熱的問題，以即時將電子元件在操作時所產生的廢熱移除，而令該些元件可維持在正常的操作溫度下，并能有效地發揮其效能。
[0003]然而，隨著科技的發展以及消費者的需求，相關電子產品愈來愈強調輕薄短小的設計，而如何在有限的元件體積下達到散熱的目的，使其具備良好的散熱效率，以確保電子產品的正常運作，進而延長產品的使用壽命，『散熱』便成為現今電子產品首要克服的關鍵問題。
[0004]目前通常是使用銅、鋁等熱傳導率高的金屬散熱器，將元件運作時所產生的熱能由表面將熱導出，但和銅、鋁相比，石墨具有更低熱阻、重量輕，且熱傳導系數更高等獨特的性能優勢，因此石墨已被視為具有解決現今電子產品散熱問題的優良導熱材料。
[0005]但由于石墨本身的結合力較差，因此以石墨為原料所制作而成的散熱件表面，會產生許多細小的石墨粒子，因石墨具有導電的特性，該些細小的石墨粒子若掉落至電子產品的元件或電路上，容易造成元件的損壞或電路短路等情形發生，所以即有相關業者于石墨的表面包覆一絕緣層，用以防止該些細小的石墨粒子剝落或分離。
[0006]在石墨片易因為外力碎裂的前提下，目前業界通常的作法是如圖1所示，先提供一基底層11，該基底層11包括一離型膜111，于該離型膜111的表面形成一第一包覆層12,其中，該基底層11與該第一包覆層12的面積相同；再以人工的方式于該第一包覆層12的表面且于中心的位置設置一石墨層13，該石墨層13的面積小于該第一包覆層12的面積，并令該第一包覆層12的周緣外露于該石墨層13 ;最后將一第二包覆層14覆蓋于該石墨層13的表面，并與外露于該石墨層13的該第一包覆層12的周緣接合，而制得該石墨散熱件。
[0007]亦或是采用濕式包覆的方式將絕緣材料包覆于石墨材料的周圍。但該些作法皆需以人工的方式進行操作，于制作的過程中不但容易造成生產原料的浪費，也相當耗時費工，其所制成的產品良率低，亦無法以自動化的方式大量生產。
實用新型內容
[0008]因此，本實用新型的目的，在于提供一種能自動化量產且有效地提升產品良率的石墨散熱件。
[0009]為達上述目的，本實用新型提供一種石墨散熱件，其包含:
[0010]一離型層；
[0011]一雙面膠層，形成于該離型層的部分表面；
[0012]—散熱層,對應形成于該雙面膠層的表面；及
[0013]一覆蓋層，覆蓋該散熱層、雙面膠層，且與未被該雙面膠層覆蓋的離型層的表面接入口 ο
[0014]上述的石墨散熱件，其中該雙面膠層包括一與該離型層黏接的第一膠膜、一相對于該第一膠膜且與該散熱層黏接的第二膠膜，及一設置于該第一、二膠膜間的基底膜，該第一、二膠膜的厚度分別介于I μ m至300 μ m，該基底膜是選用絕緣材料且厚度介于I μ m至250 μ m0
[0015]上述的石墨散熱件，其中該覆蓋層包括一與該散熱層、雙面膠層，及未被該雙面膠層覆蓋的離型層的表面接合的第三膠膜，及一位于該第三膠膜的表面的覆蓋膜，該第三膠膜的厚度介于I μ m至300 μ m，該覆蓋膜是選用絕緣材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
[0016]上述的石墨散熱件,其中該散熱層是選自高配向熱裂解石墨且厚度介于ΙΟμπι至100 μ m。
[0017]上述的石墨散熱件，其中還包含一設置于該散熱層的上方或下方其中任一表面的反射層。
[0018]為達上述目的，本實用新型還提供一種石墨散熱件，其包含:
[0019]一離型層；
[0020]一位于該離型層的表面的雙面膠層；
[0021]一位于該雙面膠層的表面的熱塑層；及
[0022]一包覆于該熱塑層內的散熱層。
[0023]上述的石墨散熱件，其中該熱塑層包括一位于該雙面膠層的表面的第一熱塑膜，及一位于該散熱層的表面并與該第一熱塑膜接合的第二熱塑膜。
[0024]上述的石墨散熱件，其中該雙面膠層具有一與該離型層黏接的第一膠膜、一相對于該第一膠膜且與該熱塑層黏接的第二膠膜，及一設置于該第一、第二膠膜間的基底膜，該第一、第二膠膜的厚度分別介于I μ m至300 μ m，該基底膜是選用絕緣材料且厚度介于I μ m至 250 μ m。
[0025]上述的石墨散熱件，其中該散熱層是選自高配向熱裂解石墨且厚度介于ΙΟμπι至100 μ m0
[0026]上述的石墨散熱件，其中還包含一設置于該散熱層的上方或下方其中任一表面的反射層。
[0027]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是一側視剖視圖，說明現有的石墨散熱件結構；
[0029]圖2是一側視剖視圖，說明本實用新型石墨散熱件該第一較佳實施例；
[0030]圖3是一流程圖，說明本實用新型石墨散熱件的第一較佳實施例的制作方法；
[0031]圖4是一側視剖視圖，說明本實用新型石墨散熱件該第一較佳實施例的半成品結構；及
[0032]圖5是一側視剖視圖，說明本實用新型石墨散熱件的第二較佳實施例。
[0033]其中，附圖標記
[0034]21 步驟
[0035]22 步驟
[0036]23 步驟
[0037]24 步驟
[0038]25 步驟
[0039]3離型層
[0040]3a離型層裸露的表面
[0041]4雙面膠層
[0042]41第一膠膜
[0043]42基底膜
[0044]43第二膠膜
[0045]5散熱層
[0046]6覆蓋層
[0047]61第三膠膜
[0048]62覆蓋膜
[0049]7熱塑層
[0050]71第一熱塑膜
[0051]72第二熱塑膜

【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0053]在本實用新型被詳細描述之前，應該注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表不。
[0054]參閱圖2，本實用新型石墨散熱件的第一較佳實施例包含一離型層3、一雙面膠層4、一散熱層5,及一覆蓋層6。
[0055]該離型層3可選用聚乙烯、聚氯乙烯，或聚苯乙烯等材料。
[0056]該雙面膠層4設置于該離型層3的部分表面，該雙面膠層4包括一與該離型層3黏接的一第一膠膜41、一疊設于該第一膠膜41上的基底膜42，及一疊設于該基底膜42上的第二膠膜43。較佳地，該第一膠膜41、基底膜42，及第二膠膜43的面積相同且設置于該離型層3近中央的位置，因此該離型層3的周緣是外露于該第一膠膜41、基底膜42，及第二膠膜43。該基底膜42為絕緣材料且選自聚乙烯、聚酯、聚酰亞胺，及前述其中一組合，該基底膜42的厚度介于I μ m至250 μ m,而該第一、二膠膜41、43的厚度介于I μ m至300 μ m。
[0057]由于該第一膠膜41具有黏性，因此在實際應用時將該離型層3移除，該石墨散熱件便可藉由該第一膠膜41貼合固設于電子產品或相關元件上。
[0058]該散熱層5對應疊設于該第二膠膜43的表面，且面積與該第二膠膜43相同。也就是說，該散熱層5、第二膠膜43、基底膜42，與第一膠膜41的面積是相同的，且邊界對齊并疊設在一起。該散熱層5是由石墨材料所構成，由于石墨具有高散熱效率及重量輕的優點，因此能將熱量均勻的分布在二維平面上而有效地將熱能轉移。要說明的是，該散熱層5的厚度需適中，若厚度太厚會影響其所適用的產品，無法達到輕薄的設計，厚度太薄則會影響其導熱的效率，因此該散熱層5較為理想的厚度是介于10 μ m至100 μ m。該散熱層5可選自人工石墨片，特別是聞分子材料經聞溫石墨化所制得的聞配向熱裂解石墨(HighlyOrdered Pyrolytic Graphite, HOPG)。
[0059]該覆蓋層6覆蓋該散熱層5、第二膠膜43、基底膜42、第一膠膜41，且與自第一膠膜41顯露于外的離型層裸露的表面3a接合。該覆蓋層6包括一第三膠膜61及一位于該第三膠膜61的表面的覆蓋膜62。此時，該第三膠膜61與該散熱層5、第二膠膜43、基底膜42、第一膠膜41，及該離型層裸露的表面3a黏接。較佳地，該覆蓋膜62為絕緣材料且選自聚乙烯、聚酯、聚酰亞胺，及前述其中一組合，該覆蓋膜62的厚度介于I μ m至250 μ m，該第三膠膜61的厚度介于I μ m至300 μ m。
[0060]要說明的是，本實用新型該第一較佳實施例還可包含一設置于該散熱層5的上或下表面的反射層(圖未示)，該反射層可選自金屬，如鋁、銅、鉻、鎳等，其主要目的是用以反射熱能并進一步提升散熱的效果。
[0061]本實用新型于實際應用時是將該石墨散熱件貼覆在電子產品或相關元件上，由于石墨具有極佳的熱傳導率，與銅、鋁等金屬相比，石墨更具有低熱阻、重量輕，且熱傳導系數高等獨特的性能優勢，因此，可使電子產品及其元件在運作過程中所產生的熱，經由該石墨散熱件沿平面的方向快速導出使熱散失，可有效地降低元件的溫度，并取代了傳統的熱導管與風扇等散熱元件，而大幅地減少產品的重量與體積。
[0062]再者，藉由該基底膜42及該覆蓋膜62的包覆，可有效地防止石墨粒子自該散熱層5剝離掉落至電子產品或相關元件內，造成污染及電干擾的問題，此外，該基底膜42還具有加強該散熱層5強度的作用，亦可使整體的結構更加穩固。
[0063]配合參閱圖3，關于上述本實用新型石墨散熱件該第一較佳實施例的制作方法包含以下步驟。
[0064]步驟21，準備一離型層3，并于該離型層3的表面設置一雙面膠層4。
[0065]步驟22，于該雙面膠層4的表面設置一由石墨材料構成的散熱層5。
[0066]步驟23，進行一半成品的制備。詳細的說，該半成品的制備是由該散熱層5的表面向下裁切至該離型層3的表面，并將裁切后邊框部分的該散熱層5、雙面膠層4移除，以顯露出離型層裸露的表面3a(如圖4所示)，并令此結構為該半成品。此時，該散熱層5、雙面膠層4的面積是相同的，邊界對齊且疊設在一起，且該散熱層5在該雙面膠層4的補強下，可承受自動化機械裁切時的外力。
[0067]步驟24，于該半成品的表面利用貼覆或噴涂的方式形成一覆蓋層6，即可得到如圖2所示的石墨散熱件。該覆蓋層6包括一第三膠膜61與一位于該第三膠膜61表面的覆蓋膜62。該第三膠膜61覆蓋該半成品的表面，且與該離型層裸露的表面3a黏接。藉由該雙面膠層4及覆蓋層6封圍該散熱層5，而令該散熱層5呈密封的狀態。
[0068]此外，還可再進行一步驟25，即對該覆蓋層6進行切邊，或進行預定形狀及尺寸的裁切與加工，即可制得具有預定形狀及尺寸的該石墨散熱件。
[0069]參閱圖5，本實用新型石墨散熱件的第二較佳實施例包含一離型層3、一雙面膠層
4、一散熱層5,及一熱塑層7。
[0070]該第二較佳實施例中的離型層3、雙面膠層4，及散熱層5所選用的材料與特性皆與該第一較佳實施例相同，因此不再多加贅述，不同之處在于該熱塑層7是位于該雙面膠層4的表面并包覆該散熱層5,該熱塑層7包括一位于該雙面膠層4的表面的第一熱塑膜71，及一位于該散熱層5的表面并與該第一熱塑膜71接合的第二熱塑膜72。其中，該第一、二熱塑膜71、72是利用加熱熔融的方式而軟化接合在一起并包覆該散熱層5。
[0071]本實用新型石墨散熱件可利用自動化的操作方式進行制作，使得該石墨散熱件可不需以傳統人工加工的方式進行制作，因此可大量生產并有效地提升產品的良率，進而節省生產成本。
[0072]綜上所述，本實用新型石墨散熱件可利用裁切、貼覆、噴涂、加熱等方式進行制作，該些制作方式皆可經由機械設備進行操作，使得該石墨散熱件可利用自動化的方式大量生產，且此制作方法省時、效率高，亦可有效地提升產品的良率，不會造成原料的浪費；此外，本實用新型該石墨散熱件利用石墨優異的熱傳導率，使熱能可經由該石墨散熱件而沿平面的方向快速導出，有效地降低電子元件的溫度，故確實能達成本實用新型的目的。
[0073]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種石墨散熱件，其特征在于，包含: 一離型層； 一雙面膠層，形成于該離型層的部分表面； 一散熱層，對應形成于該雙面膠層的表面 '及 一覆蓋層，覆蓋該散熱層、雙面膠層，且與未被該雙面膠層覆蓋的離型層的表面接合。
2.根據權利要求1所述的石墨散熱件，其特征在于，該雙面膠層包括一與該離型層黏接的第一膠膜、一相對于該第一膠膜且與該散熱層黏接的第二膠膜，及一設置于該第一、二膠膜間的基底膜，該第一、二膠膜的厚度分別介于I μ m至300 μ m，該基底膜是選用絕緣材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
3.根據權利要求1所述的石墨散熱件，其特征在于，該覆蓋層包括一與該散熱層、雙面膠層，及未被該雙面膠層覆蓋的離型層的表面接合的第三膠膜，及一位于該第三膠膜的表面的覆蓋膜，該第三膠膜的厚度介于I μ m至300 μ m，該覆蓋膜是選用絕緣材料且厚度介于IumM 250 μ m。
4.根據權利要求1所述的石墨散熱件，其特征在于，該散熱層是選自高配向熱裂解石墨且厚度介于10 μ m至100 μ m。
5.根據權利要求1所述的石墨散熱件，其特征在于，還包含一設置于該散熱層的上方或下方其中任一表面的反射層。
6.一種石墨散熱件，其特征在于，包含: 一離型層； 一位于該離型層的表面的雙面膠層； 一位于該雙面膠層的表面的熱塑層；及 一包覆于該熱塑層內的散熱層。
7.根據權利要求6所述的石墨散熱件，其特征在于，該熱塑層包括一位于該雙面膠層的表面的第一熱塑膜，及一位于該散熱層的表面并與該第一熱塑膜接合的第二熱塑膜。
8.根據權利要求6所述的石墨散熱件，其特征在于，該雙面膠層具有一與該離型層黏接的第一膠膜、一相對于該第一膠膜且與該熱塑層黏接的第二膠膜，及一設置于該第一、第二膠膜間的基底膜，該第一、第二膠膜的厚度分別介于I μ m至300 μ m，該基底膜是選用絕緣材料且厚度介于I μ m至250 μ m。
9.根據權利要求6所述的石墨散熱件，其特征在于，該散熱層是選自高配向熱裂解石墨且厚度介于10 μ m至100 μ m。
10.根據權利要求6所述的石墨散熱件，其特征在于，還包含一設置于該散熱層的上方或下方其中任一表面的反射層。
【文檔編號】B32B27/08GK204168690SQ201420574450
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】李宏元, 蔣宗辰 申請人:綠晶能源股份有限公司