《一種石墨層壓結構及其製備方法》是碳元科技股份有限公司於2016年8月12日申請的專利，該專利的公布號為CN106273883A，授權公布日為2017年1月4日，發明人是朱秀娟、林劍鋒、李志文、葛翔。
《一種石墨層壓結構及其製備方法》涉及導熱散熱材料技術領域，特別地涉及一種石墨層壓結構，包括順次壓合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜。一種石墨層壓結構的製備方法，包括如下步驟：（1）將石墨膜加熱至銅箔的熔解溫度，將石墨膜與銅箔熱壓處理，得到石墨膜和銅箔複合材料；（2）將上述石墨膜和銅箔複合材料加熱至300℃‑400℃，在壓力30‑40千克/立方厘米，軋輥轉速1米/分的條件下，與聚醯亞胺膜熱壓處理1‑1.5小時後，40℃室溫下冷卻處理，得石墨層壓結構。該發明提供的一種石墨層壓結構，具有優異的機械性能、導熱性能，可用於FPC基板。
2020年7月14日，《一種石墨層壓結構及其製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種石墨層壓結構及其製備方法
- 申請人：碳元科技股份有限公司
- 申請日：2016年8月12日
- 申請號：2016106591606
- 公布號：CN106273883A
- 公布日：2017年1月4日
- 發明人：朱秀娟、林劍鋒、李志文、葛翔
- 地址：江蘇省常州市武進經濟開發區蘭香路7號碳元科技股份有限公司
- 代理機構：常州市權航專利代理有限公司
- 代理人：張麗萍
- 類別：發明專利
- Int.Cl.：B32B9/04(2006.01)I、B32B15/20(2006.01)I、B32B15/08(2006.01)I、B32B37/06(2006.01)I等
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
FPC一般指柔性電路板，是以聚醯亞胺或聚酯薄膜為基材製成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路板。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。2016年8月之前的FPC基材和銅箔之間採用粘結劑粘合，或在粘合的基礎上進一步採用層壓，粘結劑的厚度影響了電路的散熱，同時也降低了FPC的撓性，減少了撓曲壽命。
2016年前導熱石墨膜材料主要用於小型電子設備散熱領域，由於其具有導電性，用於電子部件內部散熱時容易掉粉而導致短路，如果採用保護層貼合的方法，會導致導熱石墨膜的耐彎折性能變差，且需要使用膠帶，使得導熱性能變差，使用環境的溫度也受到限制。
發明內容
專利目的
《一種石墨層壓結構及其製備方法》的目的是提供一種具有優異的機械性能、導熱性能的石墨層壓結構，可用於FPC基板。
技術方案
《一種石墨層壓結構及其製備方法》解決其技術問題所採用的技術方案是：一種石墨層壓結構，包括順次壓合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜。
作為優選，所述銅箔為壓延銅或電解銅，厚度為11-30微米。
作為優選，所述銅箔厚度為16-18微米。
作為優選，所述銅箔為壓延銅。
作為優選，所述聚醯亞胺為厚度為10-14微米。
作為優選，所述聚醯亞胺為厚度為12.5微米。
作為優選，所述石墨膜厚度為5-200微米。
作為優選，所述石墨膜的導熱係數為700瓦/米·開爾文-1900瓦/米·開爾文。
作為優選，所述聚醯亞胺為熱塑性聚醯胺醯亞胺、熱塑性聚醚醯亞胺、聚矽氧烷改性聚醯亞胺、碸鍵合型聚醯亞胺和熱塑性聚酯醯亞胺的一種或幾種。
一種石墨層壓結構的製備方法，包括如下步驟：
（1）將石墨膜加熱至銅箔的熔解溫度，將石墨膜與銅箔熱壓處理，得到石墨膜和銅箔複合材料；
（2）將上述石墨膜和銅箔複合材料加熱至300℃-400℃，在壓力30-40千克/立方厘米，軋輥轉速1米/分的條件下，與聚醯亞胺膜熱壓處理1-1.5小時後，40℃室溫下冷卻處理，得石墨層壓結構。
有益效果
《一種石墨層壓結構及其製備方法》提供的一種石墨層壓結構，由於不使用粘結劑，因此大大降低了界面熱阻，具有優異的機械性能、導熱性能，可用於FPC基板。
技術領域
《一種石墨層壓結構及其製備方法》涉及導熱散熱材料技術領域，特別地涉及一種石墨層壓結構及其製備方法。
權利要求
1.一種石墨層壓結構，其特徵在於：包括順次壓合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜。
2.根據權利要求1所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述銅箔為壓延銅或電解銅，厚度為11-30微米。
3.根據權利要求2所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述銅箔厚度為16-18微米。
4.根據權利要求3所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述銅箔為壓延銅。
5.根據權利要求1所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述聚醯亞胺為厚度為10-14微米。
6.根據權利要求5所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述聚醯亞胺為厚度為12.5微米。
7.根據權利要求1所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述石墨膜厚度為5-200微米。
8.根據權利要求1所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述石墨膜的導熱係數為700瓦/米·開爾文-1900瓦/米·開爾文。
9.根據權利要求1所述的一種石墨層壓結構，其特徵在於：所述聚醯亞胺為熱塑性聚醯胺醯亞胺、熱塑性聚醚醯亞胺、聚矽氧烷改性聚醯亞胺、碸鍵合型聚醯亞胺和熱塑性聚酯醯亞胺的一種或幾種。
10.一種石墨層壓結構的製備方法，其特徵在於包括如下步驟：
（1）將石墨膜加熱至銅箔的熔解溫度，將石墨膜與銅箔熱壓處理，得到石墨膜和銅箔複合材料；
（2）將上述石墨膜和銅箔複合材料加熱至300℃-400℃，在壓力30-40千克/立方厘米，軋輥轉速1米/分的條件下，與聚醯亞胺膜熱壓處理1-1.5小時後，40℃室溫下冷卻處理，得石墨層壓結構。
實施方式
《一種石墨層壓結構及其製備方法》包括如下步驟：
（1）將石墨膜加熱至銅箔的熔解溫度，將石墨膜與銅箔熱壓處理，得到石墨膜和銅箔複合材料；
（2）將上述石墨膜和銅箔複合材料加熱至300℃-400℃，在壓力30-40千克/立方厘米，軋輥轉速1米/分的條件下，與聚醯亞胺膜熱壓處理1-1.5小時後，40℃室溫下冷卻處理，得石墨層壓結構。
實施例1
通過上述方法製得的一種石墨層壓結構，包括順次壓合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜，銅箔為壓延銅，厚度為11微米，聚醯亞胺厚度為11微米，石墨膜厚度為5微米，石墨膜的導熱係數為700瓦/米·開爾文，聚醯亞胺為熱塑性聚醯胺醯亞胺。
實施例2
其他條件同實施例1，不同之處在於將壓延銅更改為電解銅。
實施例3
其他條件同實施例1，不同之處在於將銅箔厚度從11微米更改為30微米。
實施例4
其他條件同實施例1，不同之處在於將銅箔厚度從11微米更改為16微米。
實施例5
其他條件同實施例1，不同之處在於將銅箔厚度從11微米更改為18微米。
實施例6
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從11微米更改為10微米。
實施例7
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從11微米更改為14微米。
實施例8
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從11微米更改為12.5微米。
實施例9
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從5微米更改為50微米。
實施例10
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從5微米更改為200微米。
實施例11
其他條件同實施例1，不同之處在於將聚醯亞胺厚度從5微米更改為100微米。
實施例12
其他條件同實施例1，不同之處在於將石墨膜的導熱係數從700瓦/米·開爾文更改為1000瓦/米·開爾文。
實施例13
其他條件同實施例1，不同之處在於將石墨膜的導熱係數從700瓦/米·開爾文更改為1900瓦/米·開爾文。
實施例14
其他條件同實施例1，不同之處在於將熱塑性聚醯胺醯亞胺更改為熱塑性聚醚醯亞胺。
實施例15
其他條件同實施例1，不同之處在於將熱塑性聚醯胺醯亞胺更改為聚矽氧烷改性聚醯亞胺。
實施例16
其他條件同實施例1，不同之處在於將熱塑性聚醯胺醯亞胺更改為碸鍵合型聚醯亞胺。
實施例17
其他條件同實施例1，不同之處在於將熱塑性聚醯胺醯亞胺更改為熱塑性聚酯醯亞胺。
對比例1
其他條件同實施例1，不同之處在於：將“順次壓合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜”更改為“用粘結劑順次粘合的石墨膜、銅箔和聚醯亞胺膜”實施例1對比例1導熱性W/mk500-700300-500剝離強度（牛/厘米）12-157.5-11有無氣泡無氣泡銅箔部分有氣泡。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種石墨層壓結構及其製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
