[发明专利]一种复合石墨薄片的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合石墨薄片的制备方法，包括以下步骤：(1)制备一蠕虫状石墨粉末；(2)制备一热裂解石墨层；(3)将该蠕虫状石墨粉末迭置于该热裂解石墨层之上；以及(4)对前述步骤(3)的产物进行一压合步骤，将其成型为具有该热裂解石墨层与一柔性石墨层的一复合石墨薄片。本发明的复合石墨薄片可依不同产品的要求而被制成各种厚度、大小的高导热散热片、均温片或导电片，以应用于移动电话、智能型手机、个人计算机、平板计算机、液晶显示器等3C电子产品的散热工程。

技术领域

本发明涉及一种复合石墨制品，特别是一种复合石墨薄片及其制备方法。

背景技术

近年来，移动电话、智能型手机、个人计算机、平板计算机、液晶显示器等3C电子产品极为普遍地被人们使用；此外，随着人性化科技的进步，这些电子产品趋向轻薄短小且高性能设计；然而，为了达到轻薄短小、高性能的要求，使得电子产品内部的CUP与IC等电子零件的聚集密度越来越高，因此，散热问题便成为这些电子产品的重要课题。

由于石墨薄片可依不同产品的要求而被制成各种厚度、大小的高导热散热片、均温片或导电片，因此石墨片最常被置于电子产品内部，用以将电子产品内部的CUP与IC等电子零件所产生的热迅速地扩散。而上述的石墨片通常为一复合石墨片。如图1所示，常用的一种复合石墨片的侧面剖视图，如图1所示，该复合石墨片1’由一热裂解石墨层(heatpyrolytic graphite,HPG)11’与一石墨层(graphite layer,GL)12’迭合而成，其中，该热裂解石墨层11’与该石墨层12’在一接合界面13’处相互接合，藉此构成具高导热性的复合石墨片1’。

热裂解石墨层11’的原料为高分子膜，例如聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚酰胺(polyamide,PA)、聚酰胺酰亚胺(polyamide-imide,PAI)等高耐热性的芳香族高分子；该热裂解石墨层11’的步骤步骤如下所述：首先，将具有一定厚度的高分子薄膜置于一腔体内，并通入氩气与氮气至该腔体内，再以2500℃～3100℃的温度将该高分子薄膜烧成为一热裂解石墨片；接着，使用轧制设备以多次轧制该热裂解石墨片，进而以45％～80％的压缩率逐渐地减薄该热裂解石墨片的厚度，使其成为可用以制成复合石墨片1’的该热裂解石墨层11’。

另外，石墨层12’则以鳞片状石墨粉(crystalline graphite)为主原料来源；该石墨层12’的步骤步骤如下所述：将硫酸与硝酸的混合液添加至鳞片状石墨粉以进行酸化处理，接着将酸化后的鳞片状石墨粉置于气体燃烧器内以进行高温加热处理，进而获得可膨胀石墨粉(expandable graphite)；继续地，将该可膨胀石墨粉堆积于轧制设备的输送带上，以利用轧制设备的轧制将该可膨胀石墨粉制成一石墨片，并可添加树脂等微量的结合剂所制成一石墨片；最后，同样使用轧制设备以一定的压缩率将该石墨片轧制成为可用以制成复合石墨薄片1’的该石墨层12’。

并且，于分别完成热裂解石墨层11’与石墨层12’后，即可予以迭合已切成特定大小的热裂解石墨层11’与石墨层12’；接着，使用一压合设备以 30Mpa～150Mpa的压力对该迭合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理，进而使得热裂解石墨层11’与石墨层12’可完美接合成如图1所示的该复合石墨片1’。

如此，发明人发现现有的复合石墨片的制造方法具有下列的缺点与不足：

(1)以压合设备对该叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理时，压合设备的压力必须设定至少30Mpa以上，一旦压合设备的压力设定小于30Mpa，将会影响热裂解石墨层11’与石墨层12’的接合，严重者，将导致脱层现象。

(2)由于叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’之间的接合强度并不强，因此，以压合设备对该叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理是不可或缺的步骤步骤。

(3)由于该复合石墨片1’属于两片各已压合后的石墨薄片，将两片石墨薄片再高压进行压合一次，因此，切割该复合石墨薄片1’时，非常容易发生脱层现象。