插拔式导热弹性体的制作方法

1.本实用新型是有关于一种导热弹性体，特别是一种可插拔式的导热弹性体。


背景技术：

2.讲究轻薄的电子装置(如笔记本电脑、手机、平板以及平面电视机等)，在使用期间会产生大量的热。电子装置产生的热需要立即消散，否则产品内部的构件会发生故障或不起作用，可能会缩短电子装置的寿命或引起火灾。为了使电子装置有良好的散热作用，在电子组件(即为发热体)与散热件之间通常还会加入一导热件，并让导热件直接接触电子组件与散热件的表面，增加自电子组件到散热件的导热效率。然而，在讲究轻薄之电子装置十分有限的内部空间内，发热体与散热件之间的空间狭小，因此不易加入具有固定形状的导热件。
3.为了解决电子装置内狭小空间之散热问题，现今市面上贩卖的导热硅胶其组成的化合物由于热量和压力等原因会分散延展开来。小分子结构的导热硅胶，可以填补更加细小的缝隙和缺口。这样他们就会进一步增大处理器与散热器的热传导面积。一般常见的导热硅胶，都是以液体或者粘稠液体的形态存在的。在很长一段时间内，通常不会轻易的打开机箱，拆掉处理器上的散热器。因此，这就需要导热硅胶具备长期的稳定性与可靠性。能够保证在一个相当长的时期内，持续为处理器与散热器进行导热换热。不过为了达到良好的导热系数与流体特性，通常会在导热硅胶中看到水或者是其他液体。当这些液体随着时间的流逝而挥发、蒸发掉之后，导热硅胶就会固化，导热硅胶的分子之间也会形成空洞。因此导热硅胶会被破坏，故不可重复使用。
4.现有技术us 2014/0332193 a1所请之导热弹性体虽有倒角之设计，然而，其结构为石墨层围绕弹性体。由于弹性体仅做为支撑作用，并不导热。由此可知，现有技术us 2014/0332193 a1仅能在石墨层的xy平面上进行热传递，在石墨层的垂直方向上，导热效果极差，因此使得导热路径只能沿着导热弹性体的表面分布而降低导热弹性体的导热效果。此外，石墨层最主要的缺点是机械强度比较低，容易断裂。石墨层除了可导热之外，还会导电，故使用石墨层做为导热材料还需使用其他绝缘材料来克服导电之问题。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.有鉴于此，对于开发可良好导热以及在狭小空间下可容易插拔之导热弹性体，可大幅提升电子产业的生产力与竞争力。
7.(二)技术方案
8.鉴于上述欲解决之问题及其原因，具体而言，本实用新型提供一种插拔式导热弹性体，包括导热胶层以及定型层。上述定型层，围绕上述导热胶层之外表面，上述定型层具有复数个倒角或圆角，且具有一定的柔韧性，表面静摩擦系数低，可以经受一定的插拔力，在导热弹性体插拔过程中，定型层本身不会发生褶皱、刺穿，同时保护导热胶层不受插拔力
的影响。定型层具有一定的柔性，让导热弹性体可以较易填充在插拔时两个部件之间的缝隙。
9.根据本实用新型之另一实施例，上述导热胶层包括胶层以及导热陶瓷粉末。上述导热陶瓷粉末分散于胶层之中。
10.根据本实用新型之另一实施例，上述胶层为导热硅胶或非硅型导热胶。
11.根据本实用新型之另一实施例，上述导热陶瓷粉末的材料例如可为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氮化铝、氮化硅、石墨、氮化硼、碳纤维、金属粉末材料(如铝粉、铁粉、铜粉等)或上述之任意组合。
12.根据本实用新型之另一实施例，上述导热胶层之厚度大于0.3mm。
13.根据本实用新型之另一实施例，上述定型层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚氨酯(pu)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺酰亚胺(pai)树脂、丙烯酸类树脂或上述之任意组合。
14.根据本实用新型之另一实施例，上述定型层之厚度为8μm～100μm。
15.根据本实用新型之另一实施例，上述插拔式导热弹性体更包括一粘接层，用以粘接层叠后的导热胶层。
16.根据本实用新型之另一实施例，上述粘接层为热熔粘合剂或液化树脂粘合剂。
17.本实用新型提供一种插拔式导热弹性体之制备方法，先将一导热胶层置于一定型层之上，再将上述定型层及上述导热胶层折迭成一形状，其中上述形状具有复数个倒角或圆角。
18.根据本实用新型之另一实施例，上述方法更包括将一粘接层涂布于上述导热胶层之上。
19.根据本实用新型之另一实施例，上述形状为对折或双折后的形状。
20.根据本实用新型之另一实施例，上述方法所使用之导热胶层包括一胶层及一导热陶瓷粉末，上述导热陶瓷粉末分散于胶层之中。
21.根据本实用新型之另一实施例，上述方法所使用之定型层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚氨酯(pu)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺酰亚胺(pai)树脂、丙烯酸类树脂或上述之任意组合。
22.(三)有益效果
23.综上所述，上述插拔式导热弹性体之导热胶层可在其xyz方向上传递热，故可以最短路径来进行热传递。定型层上具有复数个倒角或圆角，可降低导热弹性体于插拔时的阻碍。因此，上述插拔式导热弹性体为可倾斜(容易)插拔，并且具有良好传热效果。此外，上述之插拔式导热弹性体之制备方法为一简单、快速之制备方法，不需使用大量的材料及设备。
附图说明
24.为了让本实用新型之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图之说明如下：
25.图1a
‑
2b分别绘示依据本实用新型一些实施例之一种插拔式导热弹性体的立体结
构示意图；
26.图3a及图3b分别绘示依据本实用新型一些实施例之一种插拔式导热弹性体之制备方法的流程示意图；
27.图4a及图4b分别绘示依据本实用新型一些实施例之将粘接层涂布于导热胶层上之俯视图。
28.附图标记说明
29.100a、100b、105a、105b：插拔式导热弹性体；
30.110：导热胶层；
31.111：胶层；
32.112：导热陶瓷粉末；
33.120：定型层；
34.125a、125b：接缝；
35.130：粘接层；
36.201
‑
203：步骤。
具体实施方式
37.为利了解本实用新型之特征、内容与优点，兹将本实用新型配合图式，并以实施例之表达形式详细说明如下，而其中所使用之图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本实用新型实施后之真实比例与精准配置，故不应就所附之图式的比例与配置关系解读、局限本实用新型于实际实施上的申请专利范围。
38.参考图式为根据本实用新型的期望实施方式进行描述。相同的组件采用相同的标号，并且省略相同组件的重复描述。
39.请先参阅图3a，并同时参阅图1a
‑
1b。图3a是绘示依据本实用新型一些实施例之一种插拔式导热弹性体之制备方法的流程示意图。图1a
‑
1b是绘示依据本实用新型一些实施例之一种插拔式导热弹性体的立体结构示意图。
40.在图3a之步骤201中，将适当大小之导热胶层110置于适当大小的定型层120之上。上述定型层120的长度，例如至少为导热胶层110长度的两倍。
41.在图3a之步骤203中，将上述定型层120折迭至导热胶层110的上方，以包覆导热胶层110，形成如图1a
‑
1b所示具有多个倒角(c角)或圆角(r角)之插拔式导热弹性体100a、100b。图1a及图1b之区别在于制备过程中，插拔式导热弹性体100a和插拔式导热弹性体100b的折迭方式不同。在图1a中，定型层120的折迭方式为左右两侧的部分双折上来，在导热胶层110的上方形成接缝125a。在图1b中，定型层120的折迭方式为直接对折。
42.使用时，插拔式导热弹性体100a、100b是位于发热体(未示于图中)与散热件(未示于图中)之间，并且同时直接接触发热体与散热件。由于插拔式导热弹性体100a、100b具有多个倒角或圆角，因此能在发热体与散热件之间轻易地进行插拔的动作。
43.此外，定型层120具有一定的耐磨指数、柔韧性以及具有低静摩擦系数的表面。上述特性，可再降低导热弹性体100a、100b在插拔过程中的阻碍，因此即使经历多次插拔过程，定型层120本身不会发生褶皱、刺穿，同时还可保护导热胶层110不受插拔力的影响。且定型层120具有一定的柔性，可以让插拔式导热弹性体100a、100b填充在发热体和散热件之
间的狭小空间中并充分地直接接触发热体和散热件，以利发热体所产生的热可以实时传递到散热件上而散发出去。
44.在上述的制造方法中，根据本实用新型之一实施例，上述定型层120的材料例如可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚氨酯(pu)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺酰亚胺(pai)树脂、丙烯酸类树脂或上述之任意组合。根据本实用新型之另一实施例，上述定型层120之厚度为8μm～100μm，如8μm、9μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm或100μm等不同厚度。若定型层120之厚度小于8μm，将不足以保护导热胶层110。若定型层120之厚度大于100μm，则在有限的空间里，导热胶层110将不能有足够的厚度，使导热效率降低。
45.根据本实用新型之另一实施例，上述导热胶层110包括胶层111以及导热陶瓷粉末112。上述导热陶瓷粉末112分散于胶层111之中。
46.根据本实用新型之另一实施例，上述胶层111的导热系数k值可为0.1w/m
·
k～30.0w/m
·
k，其耐热温度为120℃以上。依据一实施例，胶层111的耐热温度可为150℃以上。根据本实用新型之另一实施例，上述胶层111的材料例如可为导热硅胶(silicon)或非硅型导热胶。
47.根据本实用新型之另一实施例，上述导热陶瓷粉末112的材料为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化硅、石墨、氮化硼、碳纤维、金属粉末材料(如铝粉、铁粉、铜粉等)或上述之任意组合。
48.根据本实用新型之另一实施例，上述导热胶层110的主要目的在于增加发热体表面到散热件之间的导热效率。上述导热胶层110之厚度大于0.3mm，比如0.3mm
‑
50.0mm，如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、5.0mm、10.0mm、15.0mm、20.0mm、25.0、30.0mm、35.0mm、40.0mm、45.0mm、50.0mm等不同厚度。
49.本实用新型提供另一制备方法，请参阅图3b。图3b是绘示依据本实用新型一实施例之一种插拔式导热弹性体之制备方法的流程示意图。图3b与图3a之区别在于多了一步骤202，其余步骤及使用材料皆相同，详细说明如下。
50.图3b之步骤201中，将上述导热胶层110置于上述定型层120之上。
51.图3b之步骤202中，可选择性地将一粘接层130涂布于上述导热胶层110之上，且须涂覆均匀并不能有气泡。
52.根据本实用新型之另一实施例，上述粘接层130涂覆的范围如图4a，图4a是绘示依据本实用新型一实施例之将粘接层涂布于导热胶层上之俯视图。在图4a中，粘接层130仅覆盖在导热胶层110中间部分的面积之上。根据本实用新型之另一实施例，若胶层111本身的材料具有粘性(自粘性)时，则不需要使用粘接层130，也就是导热胶层110可自行粘合。最后进行步骤203，折迭成如图1a
‑
1b所示之插拔式导热弹性体的立体结构示意图。在图1a中，定型层120及导热胶层110的折迭方式为左右两侧的部分双折上来，在导热胶层110的上方形成接缝125a。在图1b中，定型层120及导热胶层110的折迭方式为直接对折，在导热胶层110的侧边形成形成接缝125b。由于粘接层130被导热胶层110包覆在中间或是没有使用粘接层130，所以外观上插拔式导热弹性体100a、100b为一双层结构，外面为定型层120及里面为导热胶层110。
53.根据本实用新型之另一实施例，上述粘接层130涂覆的范围如图4b，图4b是绘示依据本实用新型一实施例之将粘接层涂布于导热胶层上的俯视图。粘接层130覆盖导热胶层110之全部面积上。最后进行步骤203，折迭成如图2a
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2b所示之插拔式导热弹性体的立体结构示意图。从外观而言，插拔式导热弹性体105a、105b为一三层结构，外面为定型层120、中间为导热胶层110以及最内层为粘接层130。
54.图3b之步骤203中，折迭上述定型层120及上述导热胶层110，形成如图1a
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2b所示具有多个倒角(c角)或圆角(r角)之插拔式导热弹性体100a、100b、105a、105b。图1a及图1b之区别在本案说明书段落[26]已说明，故不再赘述。图2a及图2b之区别在于制备过程中，插拔式导热弹性体105a、105b的折迭方式不同。在图2a中，定型层120及导热胶层110的折迭方式为左右两侧的部分双折上来，在导热胶层110的上方形成接缝125a。在图2b中，定型层120及导热胶层110的折迭方式为直接对折，在导热胶层110的侧边形成接缝125b。使用时，插拔式导热弹性体105a、105b也是位于发热体(未示于图中)与散热件(未示于图中)之间，并且同时直接接触发热体与散热件。由于插拔式导热弹性体105a、105b具有多个倒角或圆角，因此能在发热体与散热件之间轻易地进行插拔的动作。
[0055]
上述粘接层130为热熔粘合剂或液化树脂粘合剂。根据本实用新型之另一实施例，上述热熔粘合剂由乙烯乙酸乙烯酯、聚异丁烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酯、聚酰亚胺和聚乙烯中的任一种形成。上述液化树脂粘合剂例如可为硅树脂、环氧、压克力等。根据本实用新型之另一实施例，上述粘接层130之厚度范围为0.01mm
‑
0.9mm，如0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm等不同厚度。
[0056]
根据本实用新型之另一实施例，上述插拔式导热弹性体100a、100b、105a、105b之整体导热系数k值为0.1w/m
·
k～30w/m
·
k。
[0057]
根据本实用新型之另一实施例，上述制备方法可使用一接合装置，将定型层120、导热胶层110以及粘接层130依序放置于上述接合装置中，通过接合装置折迭成一形状。接合装置之操作温度例如可为25℃及压力为1
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100psi。定型层120最外层之一单面贴双面胶，固定在接合装置上，使插拔式导热弹性体100a、100b、105a、105b不会位移。
[0058]
综上所述，本实用新型提供之一种插拔式导热弹性体可在其xyz方向上传递热，因此可以使用最短路径来进行热传递。定型层上具有复数个倒角或圆角，可降低插拔时的摩擦力。本实用新型之插拔式导热弹性体为一可容易插拔，并且具有良好传热效果的导热弹性体。并且本实用新型提供之插拔式导热弹性体之制备方法为一简单、快速之制备方法，不需大量的材料及设备。
[0059]
虽然本实用新型已实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，凡熟悉该项技艺之人士其所依本实用新型之精神，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本实用新型之保护范围当视后之申请专利范围所界定者为准。