CN109747232A - 一种石墨散热片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨散热片，用于对一发热体进行热传导散热，包括：一石墨片，该石墨片的其中一面用以吸收所述发热体产生的热能；及一导热层，覆盖在该石墨片的另一面。本发明提供的石墨散热片能够自发热体吸收热能并且快速传导扩散，再进一步通过导热层以热辐射方式快速发散。

Description

一种石墨散热片

技术领域

本发明涉及一种散热结构，特别是一种石墨散热片。

背景技术

目前，现有的散热器大多以金属散热器为主流，其主要通过热传导的方式自发热体吸收热能，再进一步通过热对流的方式辐射发散至环境空气中。考虑在金属材料的热传递特性、价格以及重量的间取得平衡，一般金属散散热器常使用的金属材料为铝或者铜，铝的热传导系数(K)约为200W/(m.K)，而铜的热传导系数(K)约为400W/(m.K)，为热传导效率较好的金属材料的中价格相对较低。传统的金属散热器通过改变其鳍片的构造以求达到更好的热对流效率，但现有的金属散热器受限于金属本身的热传递特性极限，已难有更大幅的进展。发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种石墨散热片，该散热片能够快速从发热体吸收热能并且能够快速扩散出去。

为了实现上述目的，本发明提供的一种石墨散热片，用于对一发热体进行热传导散热，包括：一石墨片，该石墨片的其中一面用以吸收所述发热体产生的热能；及一导热层，覆盖在该石墨片的另一面。

作为优选，其中该导热层与该石墨片的间夹设有一胶黏层。

作为优选，其中该导热层为片状热辐射材料。

作为优选，其中该导热层为由一片状石墨烯构成。

作为优选，其中该导热层为由单一片状石墨烯构成。

作为优选，其中该导热层为相互接合延伸的多层片状石墨烯构成。

作为优选，其中该导热层包含有覆盖在该石墨片一吸附层，以及分散嵌埋在该吸附层的多层热传导粒子。

作为优选，其中该热传导粒子为石墨烯碎片。

作为优选，其中该热传导粒子为纳米碳球。

作为优选，该吸附层为固化的胶状材料。本发明实施例提供的石墨散热片能够通过其石墨片自发热体吸收热能并且快速扩散，再进一步通过导热层以热辐射方式快速发散。其相较于现有的金属散热器具有更好的散热效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的的石墨散热片的示意图。

图2为本发明第二实施例的石墨散热片的示意图。

图3为本发明第三实施例的石墨散热片的示意图。

图4为本发明的石墨散热片的另一配置方式示意图。

【主要附图标记】

10…发热体

20…壳体

100…石墨片

200…导热层

210…吸附层

220…热传导粒子

300…胶黏层

400…防护层

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的第一实施例提供一种石墨散热片，其用以对应一发热体10设置以进行辐射散热，其中发热体10利如IC芯片、电路板或是其他发热组件。于本实施例中，本发明的石墨散热片包含有一石墨片100以及一导热层200。

石墨片100为片状的石墨(Graphite)，石墨烯为碳原子的六边形键结相连构成的多层层迭结构，其可以是天然石墨或是人工石墨，天然石墨的热传导系数(K)约为600W/(m.K)以上，而人工石墨的热传导系数(K)约为 1500W/(m.K)以上。石墨片100的其中一面用以吸收发热体10产生的热能，并且将该些热能传导扩散至石墨片100的各部分。

导热层200覆盖在石墨片100的另一面。于本实施例中导热层200为片状热辐射材料制成，优选为一片片状的石墨烯(Graphene)所构成，石墨烯为碳原子的六边形键结相连构成的单层平面状键结构。其中，片状的石墨烯可以是单一的片状石墨烯，也可以是多层片状石墨烯平铺相接而构成。导热层 200与石墨片100的间夹设有一胶黏层300，通过胶黏层300将导热层200 黏着固定在石墨片100的上，而且导热层200覆盖有一防护层400，防护层400为绝缘且能够被热辐射穿透，其防护层400优选是由PET(聚对苯二甲酸乙二酯；polyethylene terephthalate)制成。由于片状的石墨烯难以直接覆盖在石墨片100上，因此片状的石墨优选地先行形成在胶黏层300或是防护层400再贴附至石墨片100。

如图2所示，本发明的第二实施例提供一种石墨散热片，其用以对应一发热体10设置以进行辐射散热，其中发热体10例如IC芯片。于本实施例中，本发明的石墨散热片包含有一石墨片100以及一导热层200。

石墨片100为片状的石墨，其可以是天然石墨或是人工石墨。石墨片100 的其中一面用以吸收发热体10产生的热能，并且将该些热能传导扩散至石墨片100的各部分。

导热层200覆盖在石墨片100的另一面。于本实施例中，导热层200与石墨片100的间夹设有一胶黏层300，通过胶黏层300将导热层200黏着固定在石墨片100的上，而且导热层200覆盖有一防护层400，防护层400为绝缘且能够被热辐射穿透，其防护层400优选地是由PET(聚对苯二甲酸乙二酯；polyethylene terephthalate)制成。

导热层200包含有覆盖在石墨片100一吸附层210以及分散嵌埋在吸附层210的多层热传导粒子220。吸附层210为固化的胶状材料(例如胶或是漆) 且优选为绝缘的胶状材料以避免导电至发热体而造成发热体损坏，热传导粒子220可以是石墨烯碎片，热传导粒子220也可以是纳米碳球，纳米碳球为碳原子所构成的球状键结结构。

其制作方式可以先将热传导粒子220与未固化的胶状材料混合后能够均匀分散，而后再将混合物以喷涂、涂布或是印刷的方式覆盖在胶黏层300，再藉由胶黏层300贴附石墨片100而构成。另一种其制作方式可以将辐射颗粒与未固化的胶状材料的混合物以喷涂、涂布或是印刷的方式覆盖在防护层400，再上喷涂、涂布或是印刷的方式在导热层200上覆盖胶黏层300，再通过胶黏层300贴附石墨片100而构成。

如图3所示，本发明的第三实施例提供一种石墨散热片，其用以对应一发热体10设置以进行辐射散热，其中发热体10例如IC芯片。于本实施例中，本发明的石墨散热片包含有一石墨片100以及一导热层200。

石墨片100为片状的石墨，其可以是天然石墨或是人工石墨。石墨片100 的其中一面用以吸收发热体10产生的热能，并且将该些热能传导扩散至石墨片100的各部分。

导热层200覆盖在石墨片100的另一面。于本实施例中导热层200包含有覆盖在石墨片100一吸附层210，以及分散嵌埋在吸附层210的多层热传导粒子220。吸附层210为固化的胶状材料(例如胶或是漆)且优选为绝缘的胶状材料以避免导电至发热体而造成发热体损坏，热传导粒子220可以是石墨烯碎片，热传导粒子220也可以是纳米碳球，纳米碳球为碳原子所构成的球状键结结构。而且导热层200覆盖有一防护层400，防护层400为绝缘且能够被热辐射穿透，其防护层400优选地是由PET(聚对苯二甲酸乙二酯； polyethyleneterephthalate)制成。

其制作方式可以先将热传导粒子220与未固化的胶状材料混合后能够均匀分散，而后再将混合物以喷涂、涂布或是印刷的方式覆盖在石墨片100而构成。

于前述的各实施例中，本发明的石墨散热片皆是贴附设置在发热体10，其石墨片100接触发热体10而能够通过热传导的方式吸收发热体10产生的热能，但是本发明不限于此。如图4所示，本发明的石墨散热片也可以贴附设置在一电子装置的壳体20的内壁，优选地，导热层200贴附于电子装置的壳体20的非金属区域的内壁，石墨片100对应电子装置内的发热体10配置但未接触发热体10，其通过热辐射的方式吸收发热体10产生的热能。而且，导热层200能够以热辐射的方式将该些热能穿透壳体20的非金属区域发散至电子装置之外。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨散热片，用于对一发热体进行热传导散热，其特征在于，包括：一石墨片，该石墨片的其中一面用以吸收所述发热体产生的热能；及一导热层，覆盖在该石墨片的另一面。

2.如权利要求1所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层与该石墨片的间夹设有一胶黏层。

3.如权利要求2所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层为片状热辐射材料。

4.如权利要求3所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层为由一片状石墨烯构成。

5.如权利要求4所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层为由单一片状石墨烯构成。

6.如权利要求4所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层为相互接合延伸的多层片状石墨烯构成。

7.如权利要求1或2所述的石墨散热片，其特征在于，其中该导热层包含有覆盖在该石墨片一吸附层，以及分散嵌埋在该吸附层的多层热传导粒子。

8.如权利要求7所述的石墨散热片，其特征在于，其中该热传导粒子为石墨烯碎片。

9.如权利要求7所述的石墨散热片，其特征在于，其中该热传导粒子为纳米碳球。

10.如权利要求7所述的石墨散热片，其特征在于，其中该吸附层为固化的胶状材料。