(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111418401.5 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 深圳市鸿富诚屏蔽材 料有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区福永街 道凤凰社区福永东大道7号C栋一层、 二层、 三层； 凤凰第一工业区华源三期 七层 (72)发明人 曹勇　孙爱祥　羊尚强　窦兰月　 周晓燕　贺西昌　方晓　 (51)Int.Cl. B32B 9/00(2006.01) B32B 9/04(2006.01) B32B 3/24(2006.01) B32B 3/08(2006.01) B32B 7/12(2006.01) B32B 37/12(2006.01)B32B 38/04(2006.01) B32B 38/00(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种石墨烯-液态金属导热垫片及其制备方 法 (57)摘要 本申请涉及热界面材料的领域， 具体公开了 一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片及其制备方法。 石墨烯‑液态金属导热垫片 包括多层依次堆叠的 石墨烯膜， 所述石墨膜的相邻层间涂覆有粘接 剂， 所述石墨烯膜上开设有若干贯穿石墨烯膜上 下表面的通孔， 所述通孔中均填充有液态金属， 且所述液态金属填充于所述石墨烯膜内部结构 的空隙中。 其制备方法为： 将多层石墨烯膜依次 堆叠至指定厚度然后 在其上开设通孔， 并向通孔 中填充液态金属， 然后切片得到石墨烯 ‑液态金 属导热垫片。 本申请提供的石墨烯 ‑液态金属导 热垫片， 通过液态金属填充石墨烯膜内部的空隙 来降低石墨烯膜的热阻， 进一步提升了导热垫片 的热传导 性能， 同时保持较优的力学性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114103289 A 2022.03.01 CN 114103289 A 1.一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 其特征在于： 包括多层依次堆叠的石墨烯膜， 所述 石墨烯膜的相 邻层间涂覆有粘接剂， 所述石墨烯膜上开设有若干贯穿石墨烯膜上下表面的 通孔， 所述通孔中均填充 有液态金属， 且所述液态金属填充于石墨烯 膜内部结构的空隙中。 2.根据权利要求1所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 其特征在于： 所述液态金属 为镓铟合金、 镓锡合金、 铟锡合金和镓铟锡合金中的一种。 3.根据权利要求2所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 其特征在于： 所述液态金属 的熔点为50‑80℃。 4.根据权利要求1所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 其特征在于： 还包括设置于 所述石墨烯 膜上、 位于所述 通孔开口侧的封边层， 通过 所述封边层封闭通 孔两端的开口。 5.根据权利要求4所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 其特征在于， 所述封边层的 厚度为5‑20 μm。 6.权利要求1 ‑5任一项所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片的制备方法， 其特征在 于， 包括以下步骤： S1.在第一层石墨烯膜上涂覆一层粘接剂， 然后将第二层石墨烯膜放置在第一层石墨 烯膜上， 并在第二层石墨烯膜上继续涂覆 一层粘接剂并叠放第三层 石墨烯膜， 以此往复， 不 断重复叠层直至目标高度， 粘接剂固化后得到石墨烯 膜块体； S2.在石墨烯膜块体上开设贯穿石墨烯膜块体两侧的通孔， 所述通孔沿石墨烯膜的叠 层方向； S3.将液态金属加热熔化后填充至通孔和石墨烯膜内部的空隙中， 液态金属冷却凝固 后得到石墨烯 ‑液态金属三维结构体； S4.在石墨烯 ‑液态金属三维结构体上通孔开口所在侧涂覆一层粘接剂， 粘接剂固化后 形成封边层； S5.将带有封边层的石墨烯 ‑液态金属三维结构体沿石墨烯膜堆叠方向进行切片， 得到 指定厚度的石墨烯 ‑液态金属导热垫片。 7.根据权利要求6所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片的制备方法， 其特征在于： 所 述液态金属的填充方式为浸泡灌注或注射 填充。 8.根据权利要求7所述的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片的制备方法， 其特征在于： 在 液态金属填充过程中抽真空加压以加快 液态金属的渗入。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114103289 A 2一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片及其制备方 法 技术领域 [0001]本申请涉及热界面材料的领域， 更具体地说， 它涉及一种石墨烯 ‑液态金属导热垫 片及其制备 方法。 背景技术 [0002]随着5G时代的到来， 电子芯片工作频率不断升高， 电子产品逐步向轻量化、 高集成 化的方向发展， 导致设备 的发热量大幅上升。 多余的热量若不及时传导出去会极大地影响 电子元器件的工作性能， 严重时会造成电子器件寿命降低甚至失效。 为了提升电子产品的 散热性能， 将电子器件产生的热量及时传导出去， 业界开始采用热界面材料作为导热介质 进行散热。 热界面材料是用于涂敷在散热器件与发热器件之间， 降低它们之间接触热阻所 使用的材 料的总称。 [0003]石墨烯作为一种由碳原子堆积而成的单层 二维蜂窝状晶格结构的新型碳材料， 具 有优异的导热性能， 是制作热界面材料的理性材料之一。 石墨烯的理论热导率可以达到 5300W/(m·K)， 是常见金属的几十倍， 目前以石墨烯为原料开发的石墨烯导热膜的导热系 数最高可达2000W/(m ·K)， 较常规的石墨膜具有更好的导热性能， 是一种可以应用于大热 流密度的芯片散热 领域的新型 热界面材 料。 [0004]石墨烯膜的内部结构存在比较多细微的空隙， 这些空隙通常被空气填充， 而空气 的导热系数只有约0.02 4W/(m·K)， 是热的不良体， 石墨烯膜内部空隙存在的空气严重影 响 了石墨烯 膜的导热效果， 使得石墨烯的导热性能减弱。 发明内容 [0005]为了降低石墨烯内部结构的空隙率， 进而提升石墨烯导热膜的导热性能， 本申请 提供一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片及其制备 方法。 [0006]本申请提供的一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片及其制备方法采用如下的技术方 案： 第一方面， 本申请提供一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 采用如下的技 术方案： 一种石墨烯 ‑液态金属导热垫片， 包括多层依次堆叠的石墨烯膜， 所述石墨膜的相 邻层间涂覆有粘接剂， 所述石墨烯膜上开设有若干贯穿石墨烯膜上下表面的通孔， 所述通 孔中均填充 有液态金属， 且所述液态金属填充于石墨烯 膜内部结构的空隙中。 [0007]通过采用上述技术方案， 液态金属也称块状非晶， 原子呈无序排列， 没有晶界， 微 观结构均匀， 无析出相， 同时具有极佳的电性能和导热性能。 在石墨烯膜堆叠的块体上开设 通孔， 然后将液态金属填充在通孔中， 液态金属在填充满通孔的同时， 会渗透进入石墨烯膜 内部结构中的空隙中， 排出 空隙中的空气并将空隙填满， 进而降低石墨烯膜内部的热阻， 提 升石墨烯 膜的导热性能。 [0008]另外， 由于石墨烯的导热性能具有各向异性， 其在多层石墨烯膜层间方向上的导 热效果较差， 同时由于石墨烯膜相邻层通过粘接剂粘接， 进一步降低了层 间方向上石墨烯说　明　书 1/6 页 3 CN 114103289 A 3