專利名稱：具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種復(fù)合材料，尤其是關(guān)于一種同時具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽性能的復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
電器設(shè)備，特別是在高功率下動作的電器設(shè)備，大都需要解決散熱問題。通常對于較大的電器件，會采用裝設(shè)散熱裝置的方式，如由一個或若干個風扇組成的強制對流系統(tǒng)。
但是，對于那些用于密集狀態(tài)(如用于集成電路板上)的小型甚至微型電子組件(例如CPU)來說，僅使用強制對流散熱系統(tǒng)還是不夠的，因為在這種密集系統(tǒng)中沒有足夠的散熱面積，因此通常必須在芯片的散熱面上加上一個由高導(dǎo)熱材料制成的具有多個散熱片的散熱器，以提供較大的散熱面積。但是，通常這種散熱器是由金屬材料(例如鋁)所制成，其下表面與芯片的散熱片之間一定會存有些微的間隙，而這些間隙中將存有熱的不良導(dǎo)體-空氣，這些空氣將對整成散熱系統(tǒng)造成極大的不良影響。因此，業(yè)界希望能有一種柔軟的、熱的良導(dǎo)體能存在于芯片與散熱器之間。而且，這種電子元器件在使用時，還必須采取措施消除其因高頻動作而對周圍其它電子元器件的電磁干擾，否則會使整個電路板無法正常工作。因此，有關(guān)業(yè)界人士即考慮采用一種裝置，其可同時具有散熱和抗電磁干擾的功能。
例如于2000年3月15日授權(quán)公告的第91101947.2號中國專利就揭露了一種用于電路板的電磁屏蔽裝置，該電磁屏蔽裝置實為一個由導(dǎo)熱材料制成的屏蔽罩。但是，該屏蔽罩須與對應(yīng)的電路板上的接地極配合使用方能同時實現(xiàn)其導(dǎo)熱及消除電磁干擾的功能，須得在電路板上作相應(yīng)的電路設(shè)計，從而使得使用這種設(shè)計變得復(fù)雜，且不甚方便。
于是，業(yè)界又考慮采用某種同時具有導(dǎo)熱性和抗電磁干擾功能的特殊材料，中國臺灣專利第345667號公告即意在提供這樣一種具有高熱傳導(dǎo)性的復(fù)合磁性體材料。這種復(fù)合磁性體材料是在有機粘合劑中分散軟磁性體粉末和熱傳導(dǎo)性粉末(如Al2O3)而形成的，但由于該有機粘合劑所能滲入的軟磁性體粉末和熱傳導(dǎo)性粉末的總合存在一個最大上限的問題，相較原先只包含軟磁性體粉末或只包含熱傳導(dǎo)性粉末的材料，其導(dǎo)熱及屏蔽電磁干擾的性能皆不理想。
現(xiàn)有技術(shù)還有采用以樹脂為基材，再滲入氧化鋁粉末(如Al2O3)和硅粉(Silicone)而得到的一種材料，這種材料可以具有柔軟和高導(dǎo)熱性的特點，但這種材料并沒有屏蔽電磁干擾的能力。另外，還有采用在塑性基材中單獨加入軟磁性粉末而制成的吸波材，這樣得到的吸波材其具有較好的電磁屏蔽性能，但卻是熱的不良導(dǎo)體。因此，在實用上業(yè)界將這種傳統(tǒng)的吸波材應(yīng)用在電腦芯片CPU上的方式，多為將吸波材加工成中空的方形或圓形，再貼在CPU芯片的上表面，而后在其中空部分貼上導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片的上方再粘貼散熱片或小型風扇，以加強其熱傳導(dǎo)性能，但如此一來會降低電磁波吸收的效果，而且因可粘貼導(dǎo)熱片的面積變小而使得其散熱效果亦不理想。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可同時具有良好的高導(dǎo)熱和電磁屏蔽功能的復(fù)合材料。
本實用新型的技術(shù)要點是該具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料至少包括第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層。
本實用新型復(fù)合材料可以進一步包括若干相互間隔層迭貼設(shè)一體的高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層。高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層的層數(shù)可以根據(jù)需要來設(shè)定，各高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層的厚度亦可根據(jù)要求來確定。
所述第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層為上下層迭貼設(shè)而成；所述第一電磁屏蔽層呈棋盤格狀，其即將電磁屏蔽材料相互間隔設(shè)置在一高導(dǎo)熱次層中而形成的。所述的電磁屏蔽材料為電磁吸收材料；可以采用膠粘合方式，或者平版印刷方式、或者注射成型(insert-molding)的方式與該高導(dǎo)熱次層結(jié)合一體。
本實用新型的復(fù)合材料還包括第二高導(dǎo)熱層，其層迭貼設(shè)于第一電磁屏蔽層遠離第一高導(dǎo)熱層的一側(cè)。該復(fù)合材料可進一步包括第二電磁屏蔽層，層迭貼設(shè)在第二高導(dǎo)熱層遠離第一電磁屏蔽層的一側(cè)。第二電磁屏蔽層的構(gòu)成與第一電磁屏蔽層相同，但其電磁屏蔽材料與第一電磁屏蔽層相應(yīng)的電磁屏蔽材料的上下位置正好彼此錯開。
本實用新型復(fù)合材料采用若干間隔層迭貼設(shè)一體的高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層的設(shè)計，其中各電磁屏蔽層即為在一高導(dǎo)熱次層上呈棋盤格狀、間隔設(shè)置電磁吸收材料，各電磁屏蔽層之間對應(yīng)的電磁吸收材料的位置是相互錯開設(shè)置的，形成彼此交錯、彎延但連續(xù)的熱傳導(dǎo)路徑，且各電磁屏蔽層的上、下兩面均為完整的高導(dǎo)熱層，因此具有良好的高導(dǎo)熱性能。而且，由棋盤格狀分布的電磁吸收材料構(gòu)成的電磁屏蔽層相互間隔、上下層迭設(shè)置，形成一個完整的電磁吸收網(wǎng)罩，使得本實用新型具有了良好的電磁屏蔽性能。
另外，本實用新型可以根據(jù)需要制成各種形狀，直接設(shè)置于相應(yīng)的電子元器件上，無需與電路板作額外的配合設(shè)計，因此還具有使用簡單、可靠的優(yōu)點。


圖1是本實用新型的縱剖面示意圖；圖2是本實用新型的電磁屏蔽層的俯視示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，對本實用新型具有高導(dǎo)熱性及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料作進一步詳細說明。
圖1所示為本實用新型復(fù)合材料的縱剖面示意圖，該復(fù)合材料由第一高導(dǎo)熱層1、第一電磁屏蔽層2、第二高導(dǎo)熱層3、第二電磁屏蔽層4和第三高導(dǎo)熱層5構(gòu)成。
其中第二導(dǎo)熱層3，層迭貼設(shè)在第一電磁屏蔽層2遠離第一高導(dǎo)熱層1的一側(cè)；第二電磁屏蔽層4層迭貼設(shè)于第二高導(dǎo)熱層3遠離第一電磁屏蔽層2的一側(cè)。
第一、第二電磁屏蔽層2、4是采用將電磁屏蔽材料22、42相互交錯地設(shè)置在高導(dǎo)熱次層23、43中而形成的。第二電磁屏蔽層4的構(gòu)成與第一電磁屏蔽層2相同，但其電磁屏蔽材料42與第一電磁屏蔽層2相應(yīng)的電磁屏蔽材料22的上下位置正好彼此錯開。
參閱圖2，所述第一、第二電磁屏蔽層2、4呈棋盤格狀，所述的電磁屏蔽材料22、42為電磁吸收材料，相互交錯地設(shè)置在高導(dǎo)熱次層23、43中；電磁屏蔽材料22、42可以采用膠粘合方式，或者平版印刷方式、或者注射成型(insert-molding)的方式與該高導(dǎo)熱次層23、43結(jié)合一體。
本實用新型復(fù)合材料還可以進一步包括若干相互交錯、層迭貼設(shè)于一體的高導(dǎo)熱層(1、3、5)和電磁屏蔽層(2、4)。高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層的層數(shù)可以根據(jù)需要來設(shè)定，各高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層的厚度亦可根據(jù)要求來確定。
下面再就本實用新型具有高導(dǎo)熱和電磁屏蔽功能的復(fù)合材料的制造過程作一個簡單說明步驟一，以耐熱塑性材料(如SiC)為基材，滲入Al2O3粉末形成第一高導(dǎo)熱層1；步驟二，在該第一高導(dǎo)熱層1上形成一個棋盤格狀的高導(dǎo)熱次層23，這個高導(dǎo)熱次層23上具有相互間隔錯開的空格子(未圖示)；再將電磁屏蔽材料22設(shè)置到高導(dǎo)熱次層23的空格子內(nèi)，于是形成第一電磁屏蔽層2；步驟三，在第一電磁屏蔽層2上，以耐熱塑性材料(如SiC)為基材，滲入Al2O3粉末形成第二高導(dǎo)熱層3；步驟四，在第二高導(dǎo)熱層3上形成一個棋盤格狀的高導(dǎo)熱次層43，這個高導(dǎo)熱次層43上具有相互間隔錯開的空格子(未圖示)；再將電磁屏蔽材料42放置到高導(dǎo)熱次層43的空格子內(nèi)，于是形成第一電磁屏蔽層4，其中，其電磁屏蔽材料42與第一電磁屏蔽層2相應(yīng)的電磁屏蔽材料22的上下位置正好彼此錯開；步驟五，在第二電磁屏蔽層4上，以耐熱塑性材料(如SiC)為基材，滲入Al2O3粉末形成第三高導(dǎo)熱層5。
如此反復(fù)，可根據(jù)需要制成具有若干間隔、層迭貼設(shè)于一體的高導(dǎo)熱層(1、3、5)和電磁屏蔽層(2、4)的復(fù)合材料。
本實用新型復(fù)合材料采用若干間隔、層迭貼設(shè)于一體的高導(dǎo)熱層(1、3、5)和電磁屏蔽層(2、4)的設(shè)計；其中各電磁屏蔽層(2、4)即為在一高導(dǎo)熱次層(23、43)上呈棋盤格狀、間隔設(shè)置電磁吸收材料而形成，各電磁屏蔽層(2、4)之間對應(yīng)的電磁吸收材料的位置是相互錯開設(shè)置的，形成彼此交錯、彎延但連續(xù)的熱傳導(dǎo)路徑，且各電磁屏蔽層(2、4)上、下兩面均為完整的高導(dǎo)熱層(1、3、5)，因此具有良好的高導(dǎo)熱性能。而且，藉由棋盤格狀分布有電磁吸收材料構(gòu)成的電磁屏蔽層相互間隔、上下層迭設(shè)置，形成一個完整的電磁吸收網(wǎng)罩，使得本實用新型之復(fù)合材料具有了良好的電磁屏蔽性能。
另外，本實用新型復(fù)合材料可以根據(jù)需要制成各種形狀和尺寸，直接設(shè)置于相應(yīng)的電子元器件上，無需與電路板作額外的配合設(shè)計，因此還具有使用簡單、可靠的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料；其特征在于該復(fù)合材料至少包括第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料可以包括若干相互間隔層迭貼設(shè)一體的高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層。
3.如權(quán)利要求1所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于所述第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層為上下層迭而成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于所述第一電磁屏蔽層呈棋盤格狀。
5.如權(quán)利要求4所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于所述的第一電磁屏蔽層是采用將電磁屏蔽材料相互間隔設(shè)置在一高導(dǎo)熱次層中而形成的。
6.如權(quán)利要求5所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于所述的電磁屏蔽材料為電磁吸收材料；可以采用膠粘合方式，或者平版印刷方式、或者注射成型的方式與該高導(dǎo)熱次層結(jié)合一體。
7.如權(quán)利要求6所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料還可包括第二高導(dǎo)熱層，其層迭貼設(shè)于第一電磁屏蔽層遠離第一高導(dǎo)熱層的一側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料可進一步包括第二電磁屏蔽層，層迭貼設(shè)在第二高導(dǎo)熱層遠離第一電磁屏蔽層的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求6所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于第二電磁屏蔽層上的電磁屏蔽材料與第一電磁屏蔽層相應(yīng)的電磁屏蔽材料的上下位置正好彼此錯開。
10.如權(quán)利要求1或2所述的具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料還可以包括第三導(dǎo)熱層，層迭貼設(shè)在第二電磁屏蔽層遠離第二高導(dǎo)熱層的一側(cè)。
專利摘要本實用新型關(guān)于一種同時具有高導(dǎo)熱及電磁屏蔽功能的復(fù)合材料，該復(fù)合材料至少包括第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層。所述第一高導(dǎo)熱層和第一電磁屏蔽層為上下層迭貼設(shè)而成；所述第一電磁屏蔽層呈棋盤格狀。該第一電磁屏蔽層是采用將電磁屏蔽材料相互間隔設(shè)置在一高導(dǎo)熱次層中而形成的；電磁屏蔽材料為電磁吸收材料。該復(fù)合材料可以進一步包括若干相互間隔層迭貼設(shè)一體的高導(dǎo)熱層和電磁屏蔽層。
文檔編號H05K9/00GK2626193SQ03256620
公開日2004年7月14日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者楊慶隆 申請人:嘉得隆科技股份有限公司