高热传导散热复合膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110540190A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201810533034.5(22)申请日2018.05.29(71)申请人戴念华地址中国台湾新竹市东区光复路二段101号(72)发明人戴念华袁惠卿(74)专利代理机构隆天知识产权代理有限公司72003代理人张福根冯志云(51)Int.Cl.C01B32/184(2017.01)C01B32/28(2017.01)C09K5/14(2006.01)B82Y30/00(2011.01)H05K7/20(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图13页(54)发明名称高热传导散热复合膜及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高热传导散热复合膜及其制备方法，包含：制备包含多个氧化石墨烯的氧化石墨烯溶液；制备包含多个纳米初始复合结构的纳米颗粒溶液，纳米初始复合结构包含多个聚多巴胺层包覆的纳米钻石；提供混合作业，将氧化石墨烯溶液与纳米颗粒溶液混合为混合溶液；提供预备膜成型作业，抽滤混合溶液，保留混合的氧化石墨烯及纳米初始复合结构形成预备膜；提供热处理作业，加热预备膜使氧化石墨烯还原为多个还原石墨烯，使纳米初始复合结构的聚多巴胺层变为多个碳层，藉此形成高热传导散热复合膜，以使高热传导散热复合膜具有良好的垂直方向及水平方向导热性。CN110540190ACN110540190A权利要求书1/1页1.一种高热传导散热复合膜，其特征在于，包含：多个还原石墨烯；以及多个纳米复合结构，与所述多个还原石墨烯混合，且各该纳米复合结构包含：一纳米钻石；及一碳层，包覆该纳米钻石。2.根据权利要求1所述的高热传导散热复合膜，其中所述多个还原石墨烯层状堆叠成多个石墨烯层，所述多个纳米复合结构混置于所述多个石墨烯层之间。3.根据权利要求2所述的高热传导散热复合膜，其垂直方向热传导系数大于或等于0.5W/m.K。4.根据权利要求2所述的高热传导散热复合膜，其水平方向热传导系数大于或等于400W/m.K。5.一种制备方法，用以制备一高热传导散热复合膜，其特征在于，该制备方法包含：制备一氧化石墨烯溶液，该氧化石墨烯溶液包含多个氧化石墨烯；制备一纳米颗粒溶液，该纳米颗粒溶液包含多个纳米初始复合结构，各该纳米初始复合结构包含一纳米钻石及包覆该纳米钻石的一聚多巴胺层；一混合作业，将该氧化石墨烯溶液与该纳米颗粒溶液混合为一混合溶液；一预备膜成型作业，抽滤该混合溶液，保留混合的所述多个氧化石墨烯及所述多个纳米初始复合结构，以形成一预备膜；以及一热处理作业，加热该预备膜，使所述多个氧化石墨烯还原为多个还原石墨烯，且多个所述聚多巴胺层转变为多个碳层，以使所述多个纳米初始复合结构转化为多个纳米复合结构，由此形成该高热传导散热复合膜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中于制备该纳米颗粒溶液时，将多个纳米钻石分散于一三羟甲基氨甲烷-盐酸缓冲溶液中，使所述多个纳米钻石均匀分散，再加入多巴胺盐酸盐混合，以形成所述多个纳米初始复合结构，并将所述多个纳米初始复合结构分散于一氨水，形成该纳米颗粒溶液。7.根据权利要求6所述的制备方法，其中于该预备膜成型作业中，将混合的所述多个氧化石墨烯及所述多个纳米初始复合结构加压静置及自然干燥，以形成该预备膜。8.根据权利要求7所述的制备方法，其中于该热处理作业中，将该预备膜置入一高温炉并通入一氩气，进行800℃高温退火。2CN110540190A说明书1/7页高热传导散热复合膜及其制备方法技术领域[0001]本发明是有关于一种高热传导散热复合膜及其制备方法，且尤其是有关一种具有石墨烯的高热传导散热复合膜及其制备方法。背景技术[0002]半导体制程技术的进度及高功率的需求，使电子元件逐渐朝微型化、轻量化及高速化的趋势发展，然而过多废热的产生及残留使电子元件发生热当机现象，进而导致功效下降或耗损，故散热技术的改善一直都是3C产业的重要的议题。[0003]石墨烯由sp2混成轨域组成，且以σ键作为骨架形成六角形蜂巢状晶格，而通过离域π电子在平面结构上下方形成π键，因此石墨烯具有良好的机械强度及光学性质。此外，石墨烯在导电性及导热性方面亦具有优良的表现，故兴起了石墨烯纳米材料研究的热潮，并将石墨烯做为散热涂料、散热片或热介面材料，藉此提升电子元件的散热效能。[0004]然而，由于石墨烯在垂直方向(through-plane)及平面方向(in-plane)上的键结方式相去甚远，而使得其在热传导方面的表现上也有很大的差异性。再者，石墨烯在平面方向热传导系数较在垂直方向高出甚多，因此也导致其在应用上受到限制。[0005]有鉴于此，如何有效的改善石墨烯于垂直方向上的热传导性能，制作出具有较高垂直方向热传导系数的高热传导散热复合膜