散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是有關(guān)于一種散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，尤指一種具有良好導(dǎo)熱性能及便利加工特性的銅碳箔成品為其首先應(yīng)用創(chuàng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，現(xiàn)代社會電子裝置越來越普及，如個人電腦、手機、事務(wù)機、GPS導(dǎo)航裝置等電子裝置，且現(xiàn)今電子元件和電子設(shè)備的體積也日漸驅(qū)向薄、輕、小方向發(fā)展，除了薄、輕、小之外，功能也越來越多及強大。
[0003]隨著電子產(chǎn)品的集成度越來越高，單位面積內(nèi)的電子元件的數(shù)量呈幾何級數(shù)量增長，散熱成為一個很重要的課題，如果熱量來不及散除將導(dǎo)致元件工作溫度升高，嚴(yán)重時還會使電子元件失效，直接影響到使用它們的各種高精密度設(shè)備的壽命和可靠性。因此，熱量的如何散發(fā)問題已經(jīng)成為電子產(chǎn)品小型化、集成化的瓶頸。
[0004]而一般傳統(tǒng)用來散熱的技術(shù)為采用導(dǎo)熱硅膠，該導(dǎo)熱硅膠好處在于可壓縮，但導(dǎo)熱硅膠相比銅等金屬來說，熱傳導(dǎo)太慢，并且通常要搭配風(fēng)扇，在要求快速降低溫度時及空間有限時就顯得無能為力。于是，本領(lǐng)域人員于銅底部結(jié)合碳層，由此，以達到散熱特性，請參閱中國專利CN103476227 A公開的“銅碳復(fù)合散熱片及其制備方法”，該銅碳復(fù)合散熱片由銅箔兩面涂布碳導(dǎo)熱層構(gòu)成；其特征在于:所述銅箔的厚度為0.02-0.25mm ;所述碳導(dǎo)熱層的厚度為0.015-0.03mm ;所述銅碳復(fù)合散熱片的厚度為0.08-0.3mm ;所述碳導(dǎo)熱層由如下組分按質(zhì)量份計組成:石墨烯或者單壁碳納米管100份粘接劑1-50份所述石墨稀的比表面積為500-1000m2/g ;所述單壁碳納米管的粒徑為5nm ;所述粘接劑為聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或其一種以上組合物。一種制備，其特征在于，包括如下步驟:(1)將粘結(jié)劑溶于有機溶劑，得到粘結(jié)劑的有機溶液；(2)將石墨烯或碳納米管與粘接劑的有機溶液混合，得到混合物；(3)將混合物超聲分散0.5-1小時，在1500-3000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌分散1_5小時，得到混合均勻的混合物；(4)將混合均勻的混合物雙面涂布在銅箔上，在惰性氣體保護下固化得到所述銅碳復(fù)合銅箔散熱片，其中固化溫度為50-200 °C，固化時間為10-100min。
[0005]上述中國專利CN103476227A公開的“銅碳復(fù)合散熱片及其制備方法”雖可達到將含碳物質(zhì)附著于銅箔底面的效果，但其附著的方式是將含碳物質(zhì)利用粘結(jié)劑、溶劑制成有機溶液后，再涂布及于惰性氣體保護下固化，以形成銅碳復(fù)合銅箔散熱片，故僅以粘著劑或溶劑粘結(jié)的方式，不僅使構(gòu)成碳層的含碳物質(zhì)本身容易脫落，在與異質(zhì)銅箔的結(jié)合間更不穩(wěn)固，極容易發(fā)生碳層由銅箔表面剝落下來的情形，并且含碳物質(zhì)間是由粘結(jié)劑或溶劑粘結(jié)，此方式更會降低含碳物質(zhì)間的傳導(dǎo)性，大幅減低熱傳導(dǎo)效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型有鑒于現(xiàn)有上述銅箔上結(jié)合碳層的構(gòu)造及成型方式仍有碳層與鋁材結(jié)合性不佳，以致降低熱傳導(dǎo)效果和成本過高不符合經(jīng)濟效益等諸多缺失，乃通過其多年于相關(guān)領(lǐng)域的制造及設(shè)計經(jīng)驗和知識的輔佐，并經(jīng)多方巧思，針對現(xiàn)有銅碳箔的結(jié)構(gòu)做更新的研發(fā)改良，而研發(fā)出本實用新型。
[0007]本實用新型是有關(guān)一種散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其主要目的是為了提供一種具有良好導(dǎo)熱性能的銅碳箔成品。
[0008]本實用新型散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)的目的與功效是由以下的技術(shù)所實現(xiàn):
[0009]—種散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，該散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)設(shè)有一銅箔，該銅箔表面形成第一凹凸粗糙面，再于銅箔第一凹凸粗糙面附著一金屬介質(zhì)層，該金屬介質(zhì)層表面隨第一凹凸粗糙面而形成第二凹凸粗糙面，于金屬介質(zhì)層的第二凹凸粗糙面嵌入結(jié)合一碳膜，該碳膜為以碳原子連續(xù)堆積鍵結(jié)形成的碳膜。
[0010]上述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)中，所述金屬介質(zhì)層為鎳、鉻或鈦制成的層。
[0011 ] 上述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)中，所述銅箔的第一凹凸粗糙面為以等離子體沖擊形成的面。
[0012]上述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)中，所述碳膜是形成為二維層狀的碳團簇結(jié)構(gòu)。
[0013]上述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)中，所述碳膜是形成為三維立體狀的碳團簇結(jié)構(gòu)。
[0014]上述技術(shù)方案具體采用如下操作方法:于銅箔表面以等離子體沖擊形成凹凸粗糙面，再于銅箔表面設(shè)有金屬介質(zhì)層，且使碳原子嵌入金屬介質(zhì)層，并使碳原子于銅箔表面堆積形成碳膜，由此，利用銅箔的凹凸表面結(jié)構(gòu)及金屬介質(zhì)層，即可使碳原子牢固地結(jié)合于銅箔上，且由碳原子鍵結(jié)形成的碳膜，更具有極佳的密合度及良好熱傳導(dǎo)特性，故使用實施上是能達到大幅提高電子產(chǎn)品的散熱效果，也能延長使用的壽命。
[0015]如上所述的散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其中進一步于銅箔二側(cè)面同步形成粗糙面，且二側(cè)面均附著金屬介質(zhì)層，所述金屬介質(zhì)層供碳原子沉積結(jié)合，以使銅碳箔于使用效率上更加倍提高，達到具體提升銅碳箔的產(chǎn)業(yè)競爭力的效果。
[0016]如上所述的散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其中所述金屬介質(zhì)層為采用鎳、鉻或鈦金屬。
[0017]如上所述的散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其中所述碳膜是形成為二維層狀或三維立體狀的碳團簇結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的剖視示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的另一實施例剖視示意圖。
[0020]主要附圖符號說明:
[0021]1銅箔11第一凹凸粗糙面2金屬介質(zhì)層21第二凹凸粗糙面
[0022]3碳膜A銅碳箔
【具體實施方式】
[0023]為令本實用新型所運用的技術(shù)內(nèi)容、創(chuàng)作目的及其達成的功效有更完整且清楚的揭露，茲于下詳細的說明，并請一并參閱所公開的附圖及圖號:
[0024]首先，請參閱圖1、圖2所示，為本實用新型的散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，其包含有:
[0025]—銅箔1，于至少一表面以等離子體沖擊形成第一凹凸粗糙面11 ;
[0026]至少一金屬介質(zhì)層2，是對應(yīng)附著在銅箔1表面，且隨銅箔第一凹凸粗糙面11而形成第二凹凸粗糙面21 ;
[0027]至少一碳膜3，為對應(yīng)嵌入附著于金屬介質(zhì)層2的第二凹凸粗糙面21，且該碳膜3為以碳原子堆積鍵結(jié)而成。
[0028]當(dāng)于實際實施制作銅碳箔A時，舉例一可實施的方式作為說明，其制作方式如下:
[0029]a.備置銅箔:將銅箔1置入真空腔室；
[0030]b.銅箔粗糙化:繼而，于真空腔室內(nèi)通入氣體，并啟動電場，以使真空腔室內(nèi)氣體電漿化，而電漿中帶正電的等離子體在磁場束的導(dǎo)引下，高速沖向設(shè)為陰極的銅箔1，以使銅箔1朝一側(cè)表面在等離子體的轟擊下，形成第一凹凸粗糙面11;
[0031]c.附著介質(zhì)層:之后，于真空腔室內(nèi)通入有鎳、鉻或鈦的金屬氣體，再啟動電場，以使金屬氣體中的鎳、鉻或鈦帶正電，并在磁場束的導(dǎo)引下，使帶正電的鎳、鉻或鈦高速沖向設(shè)為陰極的銅箔1，以使鎳、鉻或鈦金屬附著于銅箔1的第一凹凸粗糙面11，形成一金屬介質(zhì)層2，且所述金屬介質(zhì)層2隨第一凹凸粗糙面11形成第二凹凸粗糙面21 ;
[0032]d.碳原子沉積:隨后，于真空腔室內(nèi)通入混有碳原子2的混合氣體，再啟動電場，以使混合氣體中的碳原子2帶正電，并在磁場束的導(dǎo)引下，使帶正電的碳原子2高速沖向設(shè)為陰極的銅箔1，以使碳原子2大力的嵌入金屬介質(zhì)層2的第二凹凸粗糙面21內(nèi)，形成穩(wěn)固的附著，且利用磁場束的引導(dǎo)，使碳原子2可均勻附著于金屬介質(zhì)層2—側(cè)的第二凹凸粗糙面21，并連續(xù)堆積以于金屬介質(zhì)層2上鍵結(jié)形成二維層狀結(jié)構(gòu)乃至三維立體狀結(jié)構(gòu)的碳團簇薄膜；
[0033]e.翻面成型:繼而，將銅箔1未施工的另側(cè)表面11朝上，再重覆上述B、C、D的施工步驟，以使銅箔1另側(cè)表面11形成粗糙面，隨之附著金屬介質(zhì)層2，使碳原子2均勻的附著于金屬介質(zhì)層2表面，并連續(xù)堆積以形成碳團簇薄膜，依此，以成型一表面具有高純碳且具低電阻性的銅碳箔A。
[0034]據(jù)此銅碳箔A的成型方式，是可以使碳膜3與銅箔1間的牢固的結(jié)合，且由于碳膜3是由碳原子2鍵結(jié)而成，故碳膜本身是具有極佳的密合性不易相互脫落，且純由碳原子構(gòu)成的碳膜3更具有良好的傳導(dǎo)率與導(dǎo)電性，故本實用新型的銅碳箔A不僅可大幅提高銅箔1的機械強度，于實施上其良好的高熱傳導(dǎo)率特性，更有助于所組裝的電器產(chǎn)品、電子元件的散熱效果，進而增加使用壽命等的提升。
[0035]由上述結(jié)構(gòu)及實施方式可知，本實用新型是具有如下優(yōu)點:
[0036]1、本實用新型的銅碳箔結(jié)構(gòu)是使銅箔表面成型凹凸粗糙面，以使碳原子通過金屬介質(zhì)層而與銅箔表面結(jié)合時，碳原子可以嵌入銅箔與金屬介質(zhì)層的表面內(nèi)，而與銅箔間形成牢固的結(jié)合，據(jù)此，即不易發(fā)生碳由銅箔表面剝落的情形，而能確保銅箔機械強度的提升。
[0037]2、本實用新型的銅碳箔結(jié)構(gòu)是使碳原子于銅箔表面連續(xù)堆積形成碳膜，通過碳原子間的鍵結(jié)構(gòu)造可使碳膜具有極佳的密合度，且純由碳原子構(gòu)成的碳膜更具有良好的導(dǎo)電性，故于實施上不僅可大幅提高銅箔的機械強度，于實施上其良好的高熱傳導(dǎo)率特性，更有助于所組裝的電器產(chǎn)品、電子元件的散熱效果，進而增加使用壽命等的提升。
[0038]3、本實用新型的銅碳箔結(jié)構(gòu)是于銅箔二側(cè)面同步設(shè)有凹凸粗糙面及附著金屬介質(zhì)層、碳膜等層狀結(jié)構(gòu)，以使銅碳箔于使用效率更加倍提高，達到具體提升銅碳箔的產(chǎn)量及產(chǎn)業(yè)競爭力的實質(zhì)效益。
【主權(quán)項】
1.一種散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)設(shè)有一銅箔，該銅箔表面形成第一凹凸粗糙面，再于銅箔第一凹凸粗糙面附著一金屬介質(zhì)層，該金屬介質(zhì)層表面隨第一凹凸粗糙面而形成第二凹凸粗糙面，于金屬介質(zhì)層的第二凹凸粗糙面嵌入結(jié)合一碳膜，該碳膜為以碳原子連續(xù)堆積鍵結(jié)形成的碳膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬介質(zhì)層為鎳、鉻或鈦制成的層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述銅箔的第一凹凸粗糙面為以等離子體沖擊形成的面。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碳膜是形成為二維層狀的碳團簇結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碳膜是形成為三維立體狀的碳團簇結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型是有關(guān)于一種散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)，該散熱用的銅碳箔結(jié)構(gòu)設(shè)有一銅箔，該銅箔表面形成第一凹凸粗糙面，再于銅箔第一凹凸粗糙面附著一金屬介質(zhì)層，該金屬介質(zhì)層表面隨第一凹凸粗糙面而形成第二凹凸粗糙面，于金屬介質(zhì)層的第二凹凸粗糙面嵌入結(jié)合一碳膜。由此，利用銅箔的凹凸表面結(jié)構(gòu)及金屬介質(zhì)層，即可使碳原子牢固地結(jié)合于銅箔上，且由碳原子鍵結(jié)形成的碳膜，是具有良好熱傳導(dǎo)特性，故使用實施上能達到大幅提高電子產(chǎn)品的散熱效果，也能延長使用的壽命。
【IPC分類】H05K7/20, B32B15/04, B32B15/20
【公開號】CN205124230
【申請?zhí)枴緾N201520891162
【發(fā)明人】林鉦絖
【申請人】林鉦絖
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月10日