CN105765713A - 散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种散热器，其特征在于：包含与发热体接触的基部、及将基部自发热体接收的热进行散热的散热部，基部包含至少一层金属层，散热部包含层叠体，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成；或者提供一种散热器，其用以自发热体将热进行散热，且其特征在于：所述散热器包含层叠体，并以覆盖所述发热体的方式配置，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成。

Description

散热器
技术领域
本发明涉及一种将来自发热体的热进行散热的散热器。
背景技术
搭载于以计算机为代表的电子设备的发热元件，随着高性能化而发热量增大。例如，搭载于电子设备的中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)的发热量特别大，因此在CPU上通常安装有散热器等导热体。所述导热体为了应对伴随着CPU的高速化所致的发热量的增大而大型化等，因而重量增大。若导热体的重量增大，则有电子设备的搬送变得困难，并且对安装了导热体的CPU施加过大的负荷的担忧。另外，搭载于汽车等的导热体的重量增加会导致耗油量增加。
因此，需要在不降低散热性能的情况下提供轻量的导热体，作为其一个方法，研究了在用于导热体的材料中使用具有与铜等相同程度或更高的导热率、且密度小于铜的石墨等。
作为关于此种使用石墨的散热器的现有技术，例如可列举专利文献1。
如上所述般，近年来的电子设备随着高性能化、高功能化而发热量增大，因此所述设备要求使用散热特性更优异的导热体。作为此种导热体，揭示了使用由粘接剂将石墨片与金属板粘接而成的层叠体的要点(专利文献2～专利文献5)。
所述专利文献3中记载了使用橡胶状弹性粘接剂或硅酮系导热性粘接剂作为粘接剂的要点，所述专利文献4中记载了使用含有银、金、铜等导电性填料的粘接剂的要点，所述专利文献5中记载了使用丙烯酸系粘接剂的要点。
另外，专利文献6中记载有利用以下的散热器而可实现散热性能的高性能化与轻量化，所述散热器通过以下方式构成：将使石墨片与金属薄板贴合而成者形成为波纹形(corrugate)状，并在散热器基础上以金属薄板部分进行接合。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开平11-21117号公报
专利文献2：日本专利特开2001-144237号公报
专利文献3：日本专利特开平10-247708号公报
专利文献4：日本专利特开2004-23066号公报
专利文献5：日本专利特开2009-280433号公报
专利文献6：日本专利特开2009-99878号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
所述专利文献2～专利文献5所记载的现有的导热体(层叠体)中，存在石墨片与金属板的粘接强度差的情况。
另外，包含粘接剂的层(粘接层)通常导热率小，且随着所述层的厚度变厚，所述层叠体的层叠方向的热电阻变大。即便使用导电性粘接层，所述粘接层的热电阻大的情况也相同，此种导电性粘接层的粘接力弱。因此，要求使用粘接强度优异、厚度尽可能薄的粘接层。
然而，所述专利文献2～专利文献5所记载的粘接层由于石墨片与金属板的粘接强度低，因此若不增厚粘接层的厚度，则有无法获得可用于电子设备等的导热体的情况。所述粘接层厚的层叠体存在以下情况：重量增加，特别是层叠体的层叠方向的热电阻大，散热特性差。而且，根据所用的粘接层(例如所述专利文献5所记载的粘接层)，由于石墨片或金属层与粘接层的热膨胀率的差异，若层叠体的温度上升，则层叠体会翘曲，若将此种层叠体用于电子电路等，则有电子电路与所述层叠体发生短路的可能性；或有因热收缩或物理性冲击而露出于表面的石墨缓慢地剥离而成为导电性粉，而使电子电路发生短路的可能性。
另外，所述专利文献6所记载的散热器，由于包含石墨片与金属薄板的层叠体的粘接强度低，因此机械强度及散热性差，并且不容易将所述层叠体加工成波纹形状。
本发明鉴于此种问题点而成，目的是提供一种轻量、且散热性优异的散热器。
[解决问题的技术手段]
本发明人为了解决所述课题而努力研究，结果发现，根据包含特定层叠体且为特定结构的散热器，而可解决所述课题，从而完成了本发明。
[1]一种散热器，其特征在于：包含与发热体接触的基部(basepart)、及将基部自发热体接收的热进行散热的散热部，
基部包含至少一层金属层，
散热部包含层叠体，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂(polyvinylacetalresin)的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成。
[2]根据[1]所述的散热器，其中所述散热部为蛇腹状。
[3]一种散热器，其用以自发热体将热进行散热，且其特征在于：
所述散热器包含层叠体，并以覆盖所述发热体的方式配置，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的散热器，其中所述聚乙烯缩醛树脂包含下述结构单元A、结构单元B及结构单元C：
[化1]
(结构单元A中，R独立地为氢或烷基)
[化2]
[化3]
[5]根据[4]所述的散热器，其中所述聚乙烯缩醛树脂进一步包含下述结构单元D：
[化4]
(结构单元D中，R1独立地为氢或碳数1～5的烷基)。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的散热器，其中所述粘接层的厚度为30μm以下。
[发明的效果]
根据本发明，可提供一种轻量、粘接层的厚度薄、金属层与石墨层的粘接强度高、且散热性及机械强度优异的散热器。而且，根据本发明，可提供一种散热性优异、可实现轻量化的电池或电子设备等。
附图说明
图1是表示散热器1的散热部或散热器2的一例的剖面概略图。
图2是表示设有孔的石墨层的一例的概略图。
图3是表示设有狭缝的石墨层的一例的概略图。
图4是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图5是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图6是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图7是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图8是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图9是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图10是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图11是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图12是表示散热器1的一例的剖面概略图。
图13是表示散热器2的一例的剖面概略图。
图14是表示评价实施例6的散热特性时的状态(各构件的配置)的剖面概略图。
图15是表示评价参考例6的散热特性时的状态(各构件的配置)的剖面概略图。
图16是表示评价实施例7的散热特性时的状态(各构件的配置)的剖面概略图。
具体实施方式
《散热器》
本发明涉及
(1)一种散热器(以下也称为“散热器1”)，其特征在于：包含与发热体接触的基部、及将基部自发热体接收的热进行散热的散热部，所述基部包含至少一层金属层，所述散热部包含层叠体，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成；或者
(2)一种散热器(以下也称为“散热器2”)，其用以自发热体将热进行散热，且其特征在于：包含层叠体，并以覆盖所述发热体的方式配置，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成。
在所述任一种散热器中，由于均包含特定层叠体，因此可获得轻量、且散热性优异的散热器。另外，所述层叠体经由特定粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成，因此金属层与石墨层的粘接强度高，包含此种层叠体的本发明的散热器的加工性及弯折性优异。
<散热器1>
所述散热器1至少具有：与发热体接触的基部、及将基部自发热体接收的热进行散热的散热部。
关于此种散热器1，基部可将来自发热体的热传递至散热部，并通过散热部将所述热散热。
另外，在本发明中，所谓“与发热体接触”，除了基部与发热体直接接触的情形外，还包括经由粘接剂层等现有公知的层(a)与发热体接触的情形。
同样，基部只要可将来自发热体的热传递至散热部即可，因此基部与散热部可直接接触，也可经由粘着层等现有公知的层(b)而接触。
即，所述散热器1如图4所示般，可仅包含基部14与散热部12，此时，如图11所示般，基部74与散热部72可成为一体。另外，如图5～图10所示般，基部与散热部可经由粘着层等现有公知的层(b)而接合，此时，如图12所示般，基部84与散热部82可成为一体。
<基部>
所述基部若与发热体接触，并包含至少一层金属层，则并无特别限制。
所述基部发挥出将来自发热体的热传递至散热部的作用，并且还发挥出如下作用：即便产生来自散热部中所使用的石墨层等的落粉等，也防止因所述落粉等引起的发热体的污染。
所述散热器1由于具有此种基部，因此即便散热部为蛇腹状的形状等，也可效率佳地将来自发热体的热传递至散热部并散热。
作为基部所含的金属层，并无特别限制，可为与用于散热部的金属层相同的金属层。所述基部优选为导热性优异的构件，作为此种金属层，可列举：包含金、银、铜、铝、镍、镁及含有所述的至少任一种金属的合金的层，更优选为可列举：包含银、铜、铝、镍、镁及含有所述的至少任一种金属的合金的层，特别优选为可列举：包含选自由铜、铝、镁及含有所述的至少任一种金属的合金所组成的组群的一种金属的层。
另外，若考虑到散热器的轻量性与散热性的平衡，则优选为经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成的层叠体，也可为包含与用于散热部的层叠体相同的层构成的层叠体。
在所述基部为与散热部相同的层构成的层叠体时，所述散热部与基部可如图11或图12所示般成为一体，若为此种构成，则即便不在散热部与基部之间介置粘着层(b)等，也可获得散热部与基部成为一体的散热器，因此有可获得散热性等优异的散热器的情形。
另外，在使用此种层叠体作为所述基部时，就可获得散热性优异的散热器等方面而言，优选为与发热体接触的一侧为金属层。
所述基部若与发热体接触，则其形状并无特别限制，就散热器的散热性等方面而言，优选为与发热体表面的接触面积尽可能大，优选为使用形状与利用散热器的发热体的表面形状对应的基部。
另外，所述基部的与发热体接触的一侧的相反侧的形状也无特别限制，由于基部与散热部直接接触或经由粘着层(b)等而接触，因此通常为大致平坦状。
所述基部的大小也无特别限制，若考虑到散热器的散热性，则优选为基部的与发热体接触的一侧表面的面积具有与发热体的表面积相同的面积或大于发热体的表面积的面积。特别是在对表面积小的发热体使用本发明的散热器时，由于此种小的发热体难以散热，因此可通过使用具有较所述发热体的表面积大的表面积的基部，将热扩散至较发热体的表面积广的范围，而提高散热器的散热性。
所述基部的厚度也无特别限制，只要考虑基部的散热性、以及使用散热器的用途、例如电子设备所要求的大小及重量等进行适当选择即可，通常为0.01mm～30mm，优选为0.03mm～10mm。
所述基部可与发热体直接接触，也可经由粘接剂层等现有公知的层(a)而与发热体接触。
作为所述粘接剂层等现有公知的层(a)，优选为能以发热体与基部成为一体的方式将发热体与基部粘接的层，而且更优选为如可将来自发热体的热效率佳地传递至基部的层。
作为此种层(a)，并无特别限制，可列举：包含粘着剂、粘接剂、双面胶带、热界面材料(ThermalInterfaceMaterials，TIM)(散热片)、润滑脂(grease)、油灰(putty)、焊料、银膏等的层或包含低温烧结银纳米粒子或低熔点金属的层，所述中，就电子设备等的制作的简便性及所得的电子设备等的轻量性等方面而言，优选为包含粘着剂、粘接剂、双面胶带、TIM等的层或包含低温烧结银纳米粒子或低熔点金属的层。
另外，在基部包含石墨层，且所述石墨层与发热体接触时，就粘接性、散热性等方面而言，优选为使用利用包含与下述相同的聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的层，代替所述现有公知的层(a)。
另外，可通过螺钉固定、夹具固定等方法，以与发热体接触的方式配置所述基部。
<散热部>
所述散热部若包含层叠体，则并无特别限制，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成。
在本说明书的后段，对构成所述层叠体的各层进行具体地说明。
所述层叠体可为在所述石墨层上，进而以金属层及石墨层交替地方式经由所述粘接层(A)层叠多层而成的层叠体，或为在所述石墨层上，按照任意顺序将金属层和/或石墨层经由所述粘接层(A)层叠多层而成的层叠体。
在使用多层的金属层、石墨层或粘接层(A)时，所述的层分别可为相同的层，也可为不同的层，但优选为使用相同的层。另外，所述层的厚度可相同，也可不同。
层叠的顺序只要根据所期望的用途而适当选择即可，具体而言，只要考虑所期望的散热特性或耐腐蚀性等而选择即可，层叠数也只要根据所期望的用途而适当选择即可，具体而言，只要考虑散热器的大小或散热特性等而选择即可。
另外，所述层叠体根据所期望的用途，也可包含所述金属层、粘接层(A)、石墨层以外的其他层等。例如，为了促进来自所述层叠体的与基部接触的一侧的相反侧的最外面的辐射所致的散热，而可设置下述树脂层。就散热器的散热性变得良好的方面而言，此时的树脂层的厚度优选为可充分地辐射至热电阻值不变大的程度的厚度。而且，为了促进来自所述最外面的辐射的散热，还优选为在最外面贴附现有公知的膜，若为考虑了导热率的膜，则更优选。作为此种膜，在高温条件下使用散热器时，优选为例如为聚酰亚胺等耐热性膜。所述膜厚度只要具有提高辐射率的效果即可，因此通常自操作容易的5μm～200μm中选择，就辐射性能良好、操作容易而言，优选为10μm以上，就热电阻值小而言，优选为50μm以下。
作为所述金属层、粘接层(A)、石墨层以外的其他层，例如可列举现有公知的具有粘接性的层。作为具有此种层的层叠体，具体可列举：在所述层叠体的最外层即金属层或石墨层的任一层或两层上，经由包含丙烯酸系或硅酮系粘着剂的市售的粘着片(具有粘接性的层)，层叠预先形成的包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚酰胺、氯乙烯等的树脂制膜而成的层叠体。
就可获得散热性优异的散热器等方面而言，所述散热部优选为与其基部接触的一侧为金属层，就可获得机械强度及加工性优异的散热器等方面而言，优选为与基部接触的一侧的相反侧的最外层也为金属层。
即，就散热特性、机械强度、轻量性及制造容易性等优异的方面而言，所述散热部优选为如图1所示的依序层叠有金属层2、粘接层(A)3、石墨层4、粘接层(A)5及金属层6而成的层叠体1。
另外，在制造包含图1所示的层叠体1的散热器时，且根据所期望的用途，特别是欲制造经由石墨层4的金属层彼此(金属层2及金属层6)的粘接强度高的层叠体时，粘接层(A)3及粘接层(A)5可直接接触。作为此种例子，可列举：使用如图2所示的设有孔8的石墨层4′、或如图3所示的设有狭缝9的石墨层4″的方法。
就散热器的机械强度及散热特性等方面而言，所述孔或狭缝的形状、数量或大小只要适当选择即可。
在使用设有孔或狭缝的石墨层时，例如与无所述孔或狭缝的情形相比，通过在金属层或石墨层上形成厚的成为粘接层(A)的层，并设定高的贴合时的温度，而可在加热压接时等粘接层形成成分流入孔或狭缝，而在孔或狭缝部填充所述粘接层形成成分。另外，也可利用分配器等预先在金属层上相当于石墨层的狭缝或孔的部分厚厚地形成成为粘接层(A)的层。
另外，通过使用较金属层2及金属层6的大小(层的纵及横的长度)小的石墨层4，并且粘接层(A)3及粘接层(A)5直接接触，而可制造机械强度高的散热器。
构成所述散热部的层叠体的厚度并无特别限制，只要考虑散热部的散热性、以及使用散热器的用途、例如电子设备所要求的大小及重量等而适当选择即可，但通常为0.01mm～0.5mm，优选为0.02mm～0.2mm。
在所述散热部，为了将来自发热体的热进行散热，所述散热部的形状优选为如表面积变大的形状，例如通过设为剑山状或蛇腹状，而使所述散热部与外部气体等接触的面积增大的形状。作为具有此种形状的散热器，例如可列举：如图4～图12所示的形状的散热器。所述中，蛇腹状散热器、优选为发热体及基部的层叠方向与散热部的构成蛇腹的山及谷的方向大致平行的散热器、具体为具有如图4～图8、图11及图12所示的蛇腹状散热部的散热器，能以特别狭窄的设置面积进行效率佳地散热，所述情况就机械强度及加工性等方面而言优选，另外，所述散热器通过空气冷却而散热时，为如降低通过散热部的空气的通风电阻而不妨碍气流的形状，因此优选。
另外，图4～图12所示的形状为一例，在不损害本发明的效果的范围内，可适当变更散热部的形状。另外，各图的散热器可包含未图示的现有公知的层，也可不存在已图示的现有公知的层。
图9的散热器由于散热部的最下部也直接发挥出作为基部的作用，因此在为如图9的形状的散热器时，也可不存在现有公知的层53或基部54。
所述散热部为蛇腹状，理想为所述散热部的与基部接触的一侧的表面积的优选为1％～70％、更优选为2％～50％、进而优选为5％～30％与基部接触。另外，所述面积的比例是指在散热部与基部之间存在粘着层等现有公知的层(b)等时，散热部与粘着层等现有公知的层(b)等接触的面积的比例。
此种形状的散热器有自基部将热平稳地传递至散热部、且效率佳地进行散热部的散热的倾向，因此优选。
作为此种蛇腹状散热部的制造方法，可列举：包括对由下述方法等而得的层叠体施加热和/或压力进行三维加工的步骤的方法，具体可列举：使用压制式加工机或齿轮式加工机进行波纹形加工的方法。另外，此时，为了防止构成层叠体的各层的断裂等，优选为一山地加工波纹形的加工方法。在所述加工方法中，优选为如一边送入层叠体，一边对具备凹槽的固定型，依序使冲头等的导件向固定型下降，并实施压制加工的方法。
另外，还可通过先将构成层叠体的金属层或石墨层进行波纹形加工，并将所述加工后的层利用与下述方法相同的方法等经由粘接层(A)层叠，而获得蛇腹状散热部。
更具体而言，可列举：日本专利特开2010-264495号公报或日本专利特开平9-155461号公报所揭示的方法。
石墨层自身结构脆弱，在弯折的中途有断裂的倾向。即便是此种石墨层，通过与金属层层叠，也可实现某种程度的弯折加工，但在层叠体中，石墨层仍然断裂，其结果容易引起所得的散热器的导热性的降低或机械强度的降低。另外，由于石墨层的断裂，而容易产生石墨粉，由于所述石墨粉，而有容易污染发热体等的倾向。
如以上所述，在不使包含石墨层的层叠体的性质等劣化的情况下对层叠体的形状进行三维加工，并不容易。
另一方面，通过一边挤压所述冲头等的导件一边对包含石墨层的层叠体进行波纹形加工，而可一边抑制层叠体的性质劣化，一边三维加工成所期望的形状，此种情况可使用所述特定的层叠体。
所述散热部可与基部直接接触，也可经由粘着层等现有公知的层(b)而与发热体接触。
作为所述粘着层等现有公知的层(b)，优选为能以基部与散热部成为一体的方式将基部与散热部粘接的层，而且更优选为如可将来自基部的热效率佳地传递至散热部的层。
作为此种层(b)，可列举与所述粘接剂层等现有公知的层(a)相同的层等。
另外，在构成散热部的石墨层与基部接触时，就粘接性、散热性等方面而言，优选为使用利用包含与下述相同的聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的层，来代替所述现有公知的层。
另外，可通过螺钉固定、夹具固定等方法，以与基部接触的方式配置所述散热部。
<发热体>
作为所述散热器1所接触的发热体，并无特别限制，可列举：电子装置(具体为集成电路(IntegratedCircuit，IC)、电阻器、电容器(condenser)等)、电池、液晶显示器、发光元件(发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)元件、激光发光元件等)、马达、传感器等。
<散热器2>
所述散热器2的特征在于：其用于自发热体将热进行散热，优选为用于自配置于电子电路基板上的发热体将热进行散热，且包含层叠体，并以覆盖所述发热体的方式配置，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层(A)将金属层与石墨层层叠而成。此种散热器2可将来自发热体的热效率佳地散热，而且在使用产生电磁波的发热体作为发热体时，还可屏蔽所述电磁波。
作为散热器2中所用的层叠体，可列举：与散热器1的散热部所例示的层叠体相同的层叠体。另外，与散热器1的散热部所例示的层叠体相同，可包含金属层、粘接层(A)、石墨层以外的其他层等。
构成散热器2的层叠体的厚度，只要考虑散热性及使用散热器的用途而适当选择即可，通常为0.01mm～0.5mm，优选为0.02mm～0.2mm。
散热器2的形状若为如覆盖发热体的形状，则并无特别限制，就散热性及电磁波屏蔽性等方面而言，更优选为如与电子电路基板及发热体接触、且覆盖发热体的形状，作为此种散热器，可列举如图13所示的散热器。
另外，通过将散热器2的不与发热体接触的一侧的面的形状设为如表面积变大的形状、例如剑山状或蛇腹状，而可提高散热性，但若考虑到所用的用途等，则散热器2的不与发热体接触的一侧的面的形状通常为大致平坦状。
散热器2优选为与电子电路基板及发热体接触而使用，但此时，散热器2可与电子电路基板或发热体直接接触，也可经由粘接剂层等现有公知的层(a)而与发热体接触。
作为所述现有公知的层，优选为能以散热器2与电子电路基板或发热体成为一体的方式粘接的层，而且更优选为如可将来自电子电路基板或发热体的热效率佳地传递至散热部的层。
作为此种层，可列举：与所述散热器1中所说明的粘接剂层等现有公知的层(a)相同的层等。
另外，在构成散热器2的石墨层与电子电路基板或发热体接触时，就粘接性、散热性等方面而言，优选为使用利用包含与下述相同的聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的层，来代替所述现有公知的层。
另外，可通过螺钉固定、夹具固定等方法，以与电子电路基板或发热体接触的方式配置所述散热器2。根据需要，可通过导电性粘接剂、或低熔点焊料、螺钉等，确保散热器2与电子电路基板的电导通。
<发热体>
作为所述散热器2所接触的发热体，并无特别限制，具体可列举：IC(集成电路)、电阻器、电容器等。
<电子电路基板>
作为所述电子电路基板，并无特别限制，只要为现有公知的印刷基板等即可，若为铜箔成分多的高导热基板，则可期待更高的散热效果。
<层叠体>
以下，对构成所述层叠体的各层等进行说明。
1.粘接层(A)
所述粘接层(A)若使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成，则并无特别限制。所述组合物(以下也称为“粘接层形成用组合物”)可为实质上仅包含聚乙烯缩醛树脂的组合物，也可为除了所述树脂外，根据金属层的种类等，在不损害本发明的效果的范围内，进一步包含导热性填料、添加剂及溶剂的组合物。
通过使用此种粘接层(A)，而可获得金属层与石墨层的粘接强度优异、可弯折、韧性、柔软性、耐热性及耐冲击性优异的散热部或散热器。
1-1.聚乙烯缩醛树脂
所述聚乙烯缩醛树脂并无特别限制，就可获得韧性、耐热性及耐冲击性优异、即便厚度薄而与金属层或石墨层的密接性也优异的粘接层(A)等方面而言，优选为包含下述结构单元A、结构单元B及结构单元C的树脂。
[化5]
所述结构单元A为具有缩醛部位的结构单元，且例如可通过连续的聚乙烯醇链单元与醛(R-CHO)的反应而形成。
结构单元A中的R独立地为氢或烷基。若所述R为大体积的基团(例如碳数多的烃基)，则有聚乙烯缩醛树脂的软化点降低的倾向。另外，所述R为大体积的基团的聚乙烯缩醛树脂，有在溶剂中的溶解性高，但另一方面耐化学品性差的情况。因此，所述R优选为氢或碳数1～5的烷基，就所得的粘接层(A)的韧性等方面而言，更优选为氢或碳数1～3的烷基，进而优选为氢或丙基，就耐热性等方面而言，特别优选为氢。
[化6]
[化7]
就可获得与金属层或石墨层的粘接强度优异的粘接层(A)等方面而言，优选为所述聚乙烯缩醛树脂除了包含结构单元A～结构单元C外，还包含下述结构单元D。
[化8]
所述结构单元D中，R1独立地为氢或碳数1～5的烷基，优选为氢或碳数1～3的烷基，更优选为氢。
相对于所述树脂的全部结构单元，所述聚乙烯缩醛树脂中的结构单元A、结构单元B、结构单元C及结构单元D的总含有率，优选为80mol％～100mol％。作为聚乙烯缩醛树脂可含有的其他结构单元，可列举：结构单元A以外的乙烯缩醛链单元(所述结构单元A中的R为氢或烷基以外的结构单元)、下述分子间缩醛单元、及下述半缩醛单元等。相对于聚乙烯缩醛树脂的全部结构单元，结构单元A以外的乙烯缩醛链单元的含有率优选为小于5mol％。
[化9]
(所述分子间缩醛(acetal)单元中的R与所述结构单元A中的R同义)
[化10]
(所述半缩醛(hemiacetal)单元中的R与所述结构单元A中的R同义)
在所述聚乙烯缩醛树脂中，结构单元A～结构单元D可具有规则性而进行排列(嵌段共聚物、交替共聚物等)，也可进行无规地排列(无规共聚物)，但优选为进行无规地排列。
相对于所述树脂的全部结构单元，所述聚乙烯缩醛树脂中的各结构单元优选为结构单元A的含有率为49.9mol％～80mol％，结构单元B的含有率为0.1mol％～49.9mol％，结构单元C的含有率为0.1mol％～49.9mol％，结构单元D的含有率为0mol％～49.9mol％。相对于所述聚乙烯缩醛树脂的全部结构单元，更优选为结构单元A的含有率为49.9mol％～80mol％，结构单元B的含有率为1mol％～30mol％，结构单元C的含有率为1mol％～30mol％，结构单元D的含有率为0mol％～30mol％。
就获得耐化学品性、可挠性、耐磨耗性及机械强度优异的聚乙烯缩醛树脂等方面而言，结构单元A的含有率优选为49.9mol％以上。
若所述结构单元B的含有率为0.1mol％以上，则聚乙烯缩醛树脂在溶剂中的溶解性变佳，因此优选。另外，若结构单元B的含有率为49.9mol％以下，则聚乙烯缩醛树脂的耐化学品性、可挠性、耐磨耗性、及机械强度难以降低，因此优选。
就聚乙烯缩醛树脂在溶剂中的溶解性或所得的粘接层(A)与金属层或石墨层的粘接性等方面而言，所述结构单元C优选为含有率为49.9mol％以下。另外，在聚乙烯缩醛树脂的制造中，在将聚乙烯醇链缩醛化时，结构单元B与结构单元C成为平衡关系，因此结构单元C的含有率优选为0.1mol％以上。
就可获得与金属层或石墨层的粘接强度优异的粘接层(A)等方面而言，结构单元D的含有率优选为所述范围。
所述聚乙烯缩醛树脂中的结构单元A～结构单元C的各含有率，可依据JISK6728或JISK6729进行测定。
所述聚乙烯缩醛树脂中的结构单元D的含有率可通过以下所述的方法进行测定。
在1mol/l氢氧化钠水溶液中，在80℃下将聚乙烯缩醛树脂加温2小时。通过所述操作，可获得在羧基上加成钠、而具有-COONa的聚合物。自所述聚合物萃取过量的氢氧化钠后，进行脱水干燥。然后，进行碳化并进行原子吸光分析，求出钠的加成量进行定量。
另外，在对结构单元B(乙酸乙烯酯链)的含有率进行分析时，结构单元D以乙酸乙烯酯链进行定量，因此由依据所述JISK6728或JISK6729而测定的结构单元B的含有率，减去所定量的结构单元D的含有率，而修正结构单元B的含有率。
所述聚乙烯缩醛树脂的重量平均分子量优选为5000～300000，更优选为10000～150000。若使用重量平均分子量为所述范围的聚乙烯缩醛树脂，则可容易地制造散热部或散热器，并可获得成形加工性或弯曲强度优异的散热部或散热器，因此优选。
所述聚乙烯缩醛树脂的重量平均分子量只要根据所期望的目的进行适当选择即可，就可将制造散热部或散热器时的温度抑制在低的水平，并可获得具有高的导热率的散热器等方面而言，更优选为10000～40000，就耐热温度高或可获得散热器等方面而言，进而优选为50000～150000。
在本发明中，聚乙烯缩醛树脂的重量平均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GelPermeationChromatography，GPC)进行测定。具体的测定条件如以下所述。
检测器：830-RI(日本分光(股)制造)
烘箱：西尾公司制造的NFL-700M
分离管柱：昭和电工(Shodex)KF-805L×2支
泵：PU-980(日本分光(股)制造)
温度：30℃
载体：四氢呋喃
标准试样：聚苯乙烯
所述聚乙烯缩醛树脂的奥氏(Ostwald)粘度优选为1mPa·s～100mPa·s。若使用奥氏粘度为所述范围的聚乙烯缩醛树脂，则可容易地制造散热部或散热器，并可获得韧性优异的散热部或散热器，因此优选。
奥氏粘度可使用将聚乙烯缩醛树脂5g溶解于二氯乙烷100ml而成的溶液，在20℃下使用奥氏-坎农芬斯克粘度计(Ostwald-CannonFenskeViscometer)进行测定。
作为所述聚乙烯缩醛树脂，具体可列举：聚乙烯丁醛、聚乙烯甲醛、聚乙烯乙缩醛及这些的衍生物等，就与石墨层的粘接性、及粘接层(A)的耐热性等方面而言，优选为聚乙烯甲醛。
作为所述聚乙烯缩醛树脂，可单独使用所述树脂，也可并用二种以上结构单元的种类、键结的顺序或键结的数量等不同的树脂。
所述聚乙烯缩醛树脂可合成而得，也可为市售品。
包含所述结构单元A、结构单元B及结构单元C的树脂的合成方法，并无特别限制，例如可列举：日本专利特开2009-298833号公报所记载的方法。另外，包含所述结构单元A、结构单元B、结构单元C及结构单元D的树脂的合成方法，并无特别限制，例如可列举日本专利特开2010-202862号公报所记载的方法。
作为所述聚乙烯缩醛树脂的市售品，聚乙烯甲醛可列举：毕尼莱库(Vinylec)C、毕尼莱库(Vinylec)K(JNC(股)制造)等，聚乙烯丁醛可列举：电化丁醛(DenkaButyral)3000-K(电气化学工业(股)制造)等。
1-2.导热性填料
通过所述粘接层(A)包含导热性填料，而提高粘接层(A)的导热性，特别是提高所述层叠体在层叠方向的导热性。
通过使用包含导热性填料的粘接层(A)，而可提供粘接层(A)的厚度薄、散热特性及加工性优异、金属层与石墨层的粘接强度高、(弯折)加工性优异的散热部或散热器。另外，可提供将由发热体发出的热充分地除去、可实现轻量化、小型化的电子装置，或即便为高能量密度也可抑制因发热引起的困扰等的电池等。
另外，在本发明中，所谓“层叠体的层叠方向”，是指例如在图1中为纵方向、即层叠体1的层叠金属层2、粘接层(A)3、石墨层4的方向。具体而言，是指自金属层2面向粘接层(A)3、石墨层4的方向、或自石墨层4面向粘接层(A)3、金属层2的方向。
作为所述导热性填料，并无特别限制，可列举：金属粉、金属氧化物粉、金属氮化物粉、金属氢氧化物粉、金属氮氧化物粉及金属碳化物粉等含有金属或金属化合物的填料、以及包含碳材料的填料等。
作为所述金属粉，可列举：包含金、银、铜、铝、镍等金属及含有所述金属的合金的粉等。作为所述金属氧化物粉，可列举：氧化铝粉、氧化锌粉、氧化镁粉、氧化硅粉、硅酸盐粉等。作为所述金属氮化物粉，可列举：氮化铝粉、氮化硼粉、氮化硅粉等。作为所述金属氢氧化物粉，可列举：氢氧化铝粉、氢氧化镁粉等。作为所述金属氮氧化物，可列举：氮氧化铝粉等，作为所述金属碳化物粉，可列举：碳化硅粉、碳化钨粉等。
所述中，就导热性及获得容易性等方面而言，优选为氮化铝粉、氧化铝粉、氧化锌粉、氧化镁粉、碳化硅粉及碳化钨粉。
另外，在使用含有金属或金属化合物的填料作为所述导热性填料时，优选为使用含有与构成所述金属层的金属同种的金属的填料。
若使用含有与构成所述金属层的金属不同的金属或金属化合物的填料作为所述导热性填料，则有在金属层与填料之间构成局部电池，而腐蚀金属层或填料的情况。
作为所述含有金属或金属化合物的填料的形状，并无特别限制，可列举：粒子状(包括球状、椭圆球状)、扁平状、柱状、针状(包括四脚(tetrapod)形状、树枝状)及不定形状等。所述形状可使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置或扫描型电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)进行确认。
作为所述含有金属或金属化合物的填料，优选为使用氮化铝粉、氧化铝粉、及针状(特别是四脚形状)的氧化锌粉。
氧化锌与氮化铝相比，导热率低，但若使用四脚形状的氧化锌粉，则与使用粒子状氧化锌粉的情形相比，可获得散热特性优异的散热部或散热器。另外，通过使用四脚形状的氧化锌粉，而可通过定锚效应，而降低所述金属层与石墨层的层间剥离的产生。
另外，氧化铝与氮化铝或氧化锌相比，导热率低，但化学性稳定，不会因水或酸而反应、或不溶解于水或酸，因此可获得具有高的耐候性的散热部或散热器。
若使用氮化铝粉作为所述含有金属或金属化合物的填料，则可获得散热特性更优异的散热部或散热器。
所述含有金属或金属化合物的填料的一次粒子的平均粒径，只要根据欲形成的散热部或散热器的大小、粘接层(A)的厚度等而适当选择即可，但就所述粘接层(A)的在所述层叠体的层叠方向的导热性等方面而言，优选为0.001μm～30μm，更优选为0.01μm～20μm。含有金属或金属化合物的填料的平均粒径可使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置或SEM(扫描型电子显微镜)等进行确认。
另外，所谓含有金属或金属化合物的填料的平均粒径，在所述填料为粒子状时，是指粒子的直径(为椭圆球状时为长轴的长度)，在所述填料为扁平状时，是指最长的边，在所述填料为柱状时，是指圆的直径(椭圆的长轴)或柱的长度中的任一较长的，在所述填料为针状时，是指针的长度。
作为所述包含碳材料的填料，可列举：石墨粉(天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、科琴黑)、碳纳米管、金刚石粉、碳纤维及富勒烯等，所述中，就导热性优异等方面而言，优选为石墨粉、碳纳米管及金刚石粉。
所述包含碳材料的填料的一次粒子的平均粒径，只要根据欲形成的散热部或散热器的大小、粘接层(A)的厚度等而适当选择即可，就所述粘接层(A)的在所述层叠体的层叠方向的导热性等方面而言，优选为0.001μm～20μm，更优选为0.002μm～10μm。包含碳材料的填料的平均粒径可使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置或SEM(扫描型电子显微镜)等进行确认。
另外，所谓碳纳米管或碳纤维的平均粒径，是指管或纤维的长度。
所述导热性填料可直接使用平均粒径或形状为所期望的范围的市售品，也可使用以平均粒径或形状为所期望的范围的方式将市售品粉碎、分级、加热等而成者。
另外，所述导热性填料的平均粒径或形状有在散热部或散热器的制造过程中发生变化的情况，但只要在所述粘接层形成用组合物中调配具有所述平均粒径或形状的填料即可。
作为所述导热性填料，可直接使用经分散处理、防水处理等表面处理的市售品，也可使用自所述市售品除去表面处理剂。另外，也可将未经表面处理的市售品进行表面处理而使用。
特别是氮化铝及氧化镁容易因空气中的水分而劣化，因此理想为使用经防水处理的。
作为所述导热性填料，可单独使用所述填料，也可并用二种以上。
相对于粘接层(A)100体积％，所述导热性填料的调配量优选为1体积％～80体积％，更优选为2体积％～40体积％，进而优选为2体积％～30体积％。
若在粘接层(A)中包含所述量的所述导热性填料，则会一边维持粘接性，一边提高粘接层(A)的导热性，因此优选。
若所述导热性填料的调配量为所述范围的上限以下，则可获得对金属层或石墨层的粘接强度高的粘接层(A)，若所述导热性填料的调配量为所述范围的下限以上，则可获得导热性高的粘接层(A)，因此优选。
1-3.添加剂
作为所述添加剂，只要不损害本发明的效果，则并无特别限制，可列举：抗氧化剂、硅烷偶合剂、环氧树脂等热硬化性树脂、硬化剂、铜毒抑制剂、金属钝化剂、防锈剂、粘着性赋予剂、抗老化剂、消泡剂、抗静电剂、耐候剂等。
例如，在形成粘接层(A)的树脂因与金属的接触而劣化时，优选为添加如日本专利特开平5-48265号公报所列举的铜毒抑制剂或金属钝化剂，为了提高导热性填料与聚乙烯缩醛树脂的密接性，优选为添加硅烷偶合剂，为了提高粘接层(A)的耐热性(玻璃化温度)，优选为添加环氧树脂。
作为所述硅烷偶合剂，优选为JNC(股)制造的硅烷偶合剂(商品名S330、S510、S520、S530)等。
就可提高粘接层(A)与金属层的密接性等方面而言，相对于粘接层(A)所含的树脂的总量100重量份，所述硅烷偶合剂的添加量优选为1重量份～10重量份。
作为所述环氧树脂，优选为：三菱化学(股)制造的jER828、jER827、jER806、jER807、jER4004P、jER152、jER154；大赛璐(DAICEL)(股)制造的赛罗西德(Celloxide)2021P、赛罗西德(Celloxide)3000；新日铁住金化学(股)制造的YH-434；日本化药(股)制造的EPPN-201、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025、EOCN-1027、DPPN-503、DPPN-502H、DPPN-501H、NC6000及EPPN-202；艾迪科(ADEKA)(股)制造的DD-503；新日本理化(股)制造的理化树脂(Ricaresin)W-100等。
就提高粘接层(A)的玻璃化温度等方面而言，相对于粘接层(A)所含的树脂的总量100重量％，所述环氧树脂的添加量优选为1重量％～49重量％。
在添加所述环氧树脂时，优选为进一步添加硬化剂。作为所述硬化剂，优选为胺系硬化剂、酚系硬化剂、苯酚酚醛清漆系硬化剂、咪唑系硬化剂等。
构成所述粘接层(A)的聚乙烯缩醛树脂自古以来用于漆包线(enamelwire)等，是难以因与金属接触而劣化、或难以使金属劣化的树脂，但在高温多湿环境下使用散热器时等，可添加铜毒抑制剂或金属钝化剂。作为所述铜毒抑制剂，优选为艾迪科(股)制造的马克(Mark)ZS-27、马克(Mark)CDA-16；三光化学工业(股)制造的三光-艾珀库林(SANKO-EPOCLEAN)；巴斯夫(BASF)公司制造的艳佳固(Irganox)MD1024等。
就可防止粘接层(A)的与金属接触的部分的树脂劣化等方面而言，相对于粘接层(A)所含的树脂的总量100重量份，所述铜毒抑制剂的添加量优选为0.1重量份～3重量份。
1-4.溶剂
作为所述溶剂，若为可溶解所述聚乙烯缩醛树脂的，则并无特别限制，优选为可使导热性填料分散的，可列举：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、正辛醇、二丙酮醇、苄醇等醇系溶剂；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮、异佛尔酮等酮系溶剂；N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯系溶剂；二噁烷、四氢呋喃等醚系溶剂；二氯甲烷(dichloromethane)、二氯甲烷(methylenechloride)、氯仿等氯化烃系溶剂；甲苯、吡啶等芳香族系溶剂；二甲基亚砜；乙酸；松油醇；丁基卡必醇；丁基卡必醇乙酸酯等。
所述溶剂可单独使用，也可并用二种以上。
就散热部或散热器的制造容易性及散热特性等方面而言，优选为以粘接层形成用组合物中的树脂浓度成为优选为3质量％～30质量％、更优选为5质量％～20质量％的量使用所述溶剂。
1-5.粘接层(A)
所述粘接层(A)的厚度并无特别限制，若具有仅可将所述金属层与石墨层粘接的厚度，则就可降低热电阻等方面而言，优选为尽可能薄，更优选为30μm以下，进而优选为10μm以下，特别优选为4μm以下。
所述散热部或散热器由于使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物形成粘接层(A)，因此即便所述粘接层(A)的厚度为1μm以下的厚度，也可将金属层与石墨层粘接。
另外，所谓所述粘接层(A)的厚度，是指与一层粘接层(A)的单面接触的金属层或石墨层、和与所述粘接层(A)的接触了金属层或石墨层的面为相反的面接触的金属层或石墨层之间的厚度。但是，即便是在使用如图2或图3所示的石墨层的情况下，也是指金属层和/或石墨层间的厚度，并不包括可填充至所述石墨层的孔或狭缝部的粘接层(A)的厚度。
另外，所述粘接层(A)可含的导热性填料有扎入石墨层的情况等，但即便是此种情况，粘接层(A)的厚度也不考虑扎入石墨层的填料部分，而是指金属层和/或石墨层间的厚度。
2.金属层
所述金属层是为了提高散热器的热容量、机械强度及加工性等而层叠。
作为所述金属层，优选为包含导热性优异的金属的层，更优选为可列举：包含金、银、铜、铝、镍及含有所述的至少任一种金属的合金的层，进而优选为可列举：包含银、铜、铝、镍及含有所述的至少任一种金属的合金的层，特别优选为可列举：包含选自由铜、铝及含有所述的至少任一种金属的合金所组成的组群的一种金属的层。
所述合金可为固溶体、共晶或金属间化合物的任一种状态。
作为所述合金，具体可列举：磷青铜、铜镍、硬铝(duralumin)等。
所述金属层的厚度并无特别限制，只要考虑所得的散热器的用途、重量、导热性等而适当选择即可，优选为石墨层的0.01倍～100倍的厚度，更优选为0.1倍～10倍的厚度。若金属层的厚度为所述范围，则可获得散热特性、机械强度优异的散热部或散热器。
3.石墨层
所述石墨层具有大的导热率，轻且富有柔软性。通过使用此种石墨层，而可获得散热特性优异、轻量的散热部或散热器。
所述石墨层若为包含石墨的层，则并无特别限制，例如可使用通过日本专利特开昭61-275117号公报及日本专利特开平11-21117号公报所记载的方法而制造的，也可使用市售品。
作为市售品，由合成树脂片制造的人工石墨片可列举：eGRAF斯普莱得希尔德(eGRAFSPREADERSHIELD)SS-1500(葛福特国际(GrafTECHInternational)制造)、古拉菲妮迪(GRAPHINITY)(卡尼卡(Kaneka)(股)制造)、PGS石墨片(松下电器(Panasonic)(股)制造)等，由天然石墨制造的天然石墨片可列举：eGRAFSPREADERSHIELDSS-500(葛福特国际制造)等。
所述石墨层的相对于所述层叠体的层叠方向而大致垂直的方向上的导热率，优选为250W/m·K～2000W/m·K，更优选为500W/m·K～2000W/m·K。通过石墨层的导热率为所述范围，而可获得散热性、均热性优异的散热部或散热器。
所述石墨层的相对于层叠体的层叠方向而大致垂直的方向上的导热率，可通过激光闪光或氙闪光热扩散率测定装置、示差扫描热量测定(DifferentialScanningCalorimetry，DSC)及阿基米德(Archimedes)法，分别测定热扩散率、比热、密度，并将所述相乘而测定。
所述石墨层的厚度并无特别限制，为了获得散热特性优异的散热部或散热器，优选为厚的层，更优选为15μm～600μm，进而优选为15μm～500μm，特别优选为20μm～300μm。
4.树脂层
为了提高散热性、抗氧化性或设计性，所述散热部或散热器可在所述层叠体的最外层的任一层或两层上具有树脂层。
所述树脂层若为包含树脂的层，则并无特别限制，作为所述树脂，例如可列举：广泛用作涂料的丙烯酸系树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰亚胺、硝基纤维素，所述中，理想为具有耐热性的树脂。
作为包含所述树脂的涂料的市售品，可列举：耐热涂料(奥绮斯摩(Okitsumo)(股)制造：一触式耐热涂料)等。
为了赋予由将来自所述层叠体表面的远红外线放射所致的散热能力，所述树脂层可包含所述导热性填料、或远红外线放射率高的填料。
作为所述远红外线放射率高的填料，并无特别限制，例如理想为选自由堇青石(cordierite)、莫来石(mullite)等矿物；氮化硼、氮化铝等氮化物；二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁等氧化物；碳化硅；及石墨所组成的组群的至少一种填料。
用于所述树脂层的树脂的种类，只要根据使用散热器的温度、形成树脂层时的方法或温度而适当选择即可。
另外，用于所述树脂层的填料的种类，根据使用散热器的用途，适当选择导热率高的填料和/或远红外线放射率高的填料即可。
所述树脂层可直接形成于金属层或石墨层上，也可经由所述粘接层(A)而形成于金属层或石墨层上。
另外，在使所述散热部经由现有公知的层与基部接触、或使所述散热器2经由现有公知的层与电子电路基板或发热体接触时，需要使导热润滑脂、或导热性双面胶带附着于所述接触部，因此优选为在所述接触部无所述树脂层。
5.层叠体的制造方法
所述层叠体可通过以下方式制造：将所述粘接层形成用组合物涂布于形成所述金属层的金属板或形成石墨层的石墨板上，根据需要进行预干燥后，将金属板与石墨板以夹住所述组合物的方式配置，一边施加压力一边加热。另外，在制造所述层叠体时，就可获得金属层及石墨层的粘接强度高的散热部或散热器等方面而言，优选为在金属板与石墨板的两个涂布所述粘接层形成用组合物。
在涂布所述粘接层形成用组合物之前，就获得金属层及石墨层的粘接强度高的散热部或散热器等方面而言，金属层优选为预先除去表面的氧化层、或对表面进行脱脂清洗，石墨层优选为通过氧等离子体装置或强酸处理等预先对表面进行易粘接处理。
作为将所述粘接层形成用组合物涂布于金属板或石墨板的方法，并无特别限制，优选为使用可均匀地涂布组合物的湿式涂布法。在湿式涂布法中，在形成膜厚薄的粘接层(A)时，优选为可简便地形成均质的膜的旋涂法。在重视生产性的情况下，优选为凹版印刷涂布(gravurecoating)法、模涂法、棒涂法、反向涂布法、辊涂法、狭缝涂布法、喷雾涂布法、吻合涂布法、反吻合涂布法、气刀涂布法、淋幕式涂布法、杆涂布法等。
所述预干燥并无特别限制，可通过在室温下静置1天～7天左右而进行，但优选为利用热板或干燥炉等在80℃～120℃左右的温度下，加热1分钟～10分钟左右。
另外，所述预干燥只要在大气中进行即可，根据需要可在氮气或稀有气体等惰性气体环境下进行，也可在减压下进行。特别是在高的温度下进行短时间干燥时，优选为在惰性气体环境下进行。
所述一边施加压力一边加热的方法并无特别限制，作为压力，优选为0.1Mpa～30Mpa，作为加热温度，优选为200℃～250℃，加热加压时间优选为1分钟～1小时。另外，加热只要在大气中进行即可，根据需要可在氮气或稀有气体等惰性气体环境下进行，也可在减压下进行。特别是在高的温度下进行短时间加热时，优选为在惰性气体环境下或减压下进行。
在最外层的任一层或两层上具有树脂层的层叠体，可通过以下方式制造：在所述层叠体的最外层即金属层或石墨层的任一层或两层上涂布包含树脂的涂料，根据需要进行干燥，然后使所述涂料硬化。另外还可通过以下方式制造：预先形成树脂制膜，在所述层叠体的最外层即金属层或石墨层的任一层或两层上涂布所述粘接层形成用组合物或现有公知的粘接剂，根据需要进行预干燥后，使树脂制膜与所述涂布面接触，根据需要施加压力、或加热等。
[实施例]
以下，使用实施例对本发明进行详细地说明。但本发明并不限定于以下实施例所记载的内容。
本发明的实施例中所用的材料如下所述。
<石墨片>
·石墨片(人工石墨)：葛福特国际制造、SS-1500(商品名)、厚度为25μm、(片的面方向的导热率：1500W/m·K)
·石墨片(天然石墨)：葛福特国际制造、SS-500(商品名)、厚度为76μm、(片的面方向的导热率：500W/m·K)
<金属板>
·铜板：尼拉克(股)(Nilaco)制造、厚度为0.05mm
·电解铜箔：古河电气工业(股)、0.012mm
·铝板：尼拉克(股)制造、厚度为0.125mm
·铝板：尼拉克(股)制造、厚度为0.10mm
·硬质铝箔：住轻铝箔(股)制造、厚度为0.020mm
·镁合金(AZ31)板：大阪富士工业(股)制造、厚度为1.2mm
<聚乙烯缩醛树脂>
·“PVF-K”：聚乙烯甲醛树脂、JNC(股)制造、毕尼莱库(Vinylec)K(商品名)
将所述“PVF-K”的结构等记载于下述表1。
[表1]
表1
<双面粘着胶带>
·日东电工(股)制造、TR-5310F、厚度为0.100mm
·日荣化工(股)制造、尼欧菲克斯(NeoFix)10、厚度为0.010mm
[实施例1]
<散热器的制作>
在200ml的三口烧瓶中加入环戊酮80g，自上部设置氟树脂制搅拌翼，通过马达使搅拌翼旋转。转速根据溶液的粘度进行适时调节。在所述烧瓶中使用玻璃制漏斗投入聚乙烯甲醛树脂(PVF-K)10g。利用20g环戊酮冲洗附着于漏斗的PVF-K后，取出漏斗，塞上玻璃栓。将所得的溶液在设定为80℃的水浴中一边搅拌4小时一边加热，使PVF-K完全溶解于环戊酮。将搅拌后的烧瓶自水浴取出，而获得粘接层形成用组合物。
在大小为300mm×50mm、厚度为0.012mm电解铜箔上，以所得的粘接涂膜的厚度为2μm的方式，使用旋涂机(米卡萨(Mikasa)(股)制造：1H-D3型)，以1500转/分钟涂布所述粘接层形成用组合物后，在设定为80℃的热板上在80℃下预干燥3分钟，而获得附有粘接涂膜的铜箔。
利用所述附有粘接涂膜的铜箔2片，将粘接涂膜设为内侧，夹住大小为300mm×50mm且厚度为0.025mm的人工石墨片，并静置于小型加热压制机(井元制作所制造：IMC-19EC型小型加热手动压制机)的热板上。一边注意不使二片铜箔与石墨片错开，一边反复多次加压与减压，由此将粘接涂膜脱气后，加压至成为6MPa为止。然后，由加热加热器将热板加热至240℃为止，并将温度与压力保持5分钟。经过5分钟后，在保持压力的状态下切断加热加热器的电源，自然冷却至约50℃为止。冷却后，释放压力而获得层叠体。另外，将由层叠体整体的厚度减去2片金属箔的厚度、以及石墨片的厚度而得的值的1/2设为粘接层的厚度。层叠体的厚度由尼康(Nikon)(股)制造的戴吉米库(DIGIMICRO)MF-501+康特(Counter)TC-101进行测定。
使用剪刀自所得的层叠体切出250mm×50mm及50mm×50mm的大小的2个层叠体。将大小为250mm×50mm的层叠体以长度成为约50mm的方式、以将欲弯折的部位绕着直径为5mm的铜管缠绕的方式进行弯曲加工，而制作蛇腹状散热部。继而，在大小为50mm×50mm的层叠体(基部)的单面贴附双面胶带(尼欧菲克斯(NeoFix)10)，并在其上如图5所示般贴附所述散热部，由此获得散热器。将所得的散热器的重量表示于表2。
<散热特性的评价>
在实施例1中所得的散热器中的基部的未安装散热部的一侧的面的中心，贴附大小为10mm×10mm的导热性双面胶带(TR-5310F)，在贴附了所述胶带的部分，贴合T0220封装的晶体管(东芝(股)制造：2SD2013)。在晶体管的贴合了散热器的面的背面安装K热电偶(理化工业(股)制造的ST-50)，使用温度数据记录器(datalogger)(图技(GRAPHTEC)(股)制造的GL220)，利用计算机可记录与晶体管的贴合了散热器的面为相反侧的面的温度。将所述安装了热电偶的晶体管静置于设定为40℃的恒温槽中央，确认晶体管的温度为40℃而固定后，使用直流稳定化电源对晶体管施加1.5V，而测定表面的温度变化。此时，流入至晶体管的电流显示约1.5A。晶体管若施加相同瓦特数，则产生固定热量，因此安装的散热器的散热效果越高，则温度越降低。即，可以说越使晶体管的温度变低的散热器，散热效果越高。
测定电压施加后1800秒钟后的晶体管的温度。
[实施例2]
将直径为5mm的铜管变更为5mm见方的铜的角材，并如图4所示般将弯折部分设为コ字状，除此以外，利用与实施例1相同的方法制作散热器，并评价散热特性。
[比较例1及比较例2]
使用厚度为0.05mm的铜板代替所述层叠体，除此以外，利用与实施例1及实施例2相同的方法，分别制作散热器，并分别设为比较例1及比较例2。利用与实施例1相同的方法对所述比较例评价散热特性。
将实施例1、实施例2及比较例1、比较例2的重量与电压施加后1800秒钟后的晶体管的温度表示于表2。
[表2]
表2
1800秒钟后的晶体管温度(℃) 重量(g)
实施例1 71.8 5.3
实施例2 67.7 4.1
比较例1 76.1 7.8
比较例2 78.8 6.6
若将实施例1与比较例1进行比较，则实施例1的散热器与比较例1的散热器相比，尽管轻2.5g，但晶体管的温度降低4.3℃。另外，若将实施例2与比较例2进行比较，则实施例2的散热器与比较例2的散热器相比，尽管轻2.5g，但晶体管的温度降低11.1℃。
若将实施例1与实施例2进行比较，则实施例1的散热器的散热部与基部仅以线进行接触，但实施例2的散热器中，散热部的与基部接触的一侧的表面积的约10％与基部接触，因此将基部的热效率佳地传递至散热部，而认为使用实施例2的散热器时的散热效果高。实际上，在测定后，将实施例1的散热器的散热部与基部剥离而观察双面胶带，结果仅接触散热部的面积的2％左右。另外，若将比较例1与比较例2进行比较，则散热部与基部的接触面积广的比较例2的温度变高。其原因认为，由于铜的粘附，因此利用厚度为10μm的粘着胶带，无法充分取得散热部与基部的密接。与此相比，实施例2所示的本发明的散热器中，散热部对基部的追随性高，即表示，即便利用薄的双面胶带也可密接性佳地组装。另外，虽然尝试了仅由厚度为0.050mm的相同的人工石墨片制作散热部，但无法维持形状，从而无法制作散热器。
[实施例3～实施例4及比较例3～比较例4]
在实施例1～实施例2及比较例1～比较例2中所得的散热器的散热部的与基部接触的一侧的相反侧最外层，分别以涂膜的厚度为约20μm的方式喷雾涂装耐热涂料(奥绮斯摩(股)制造：一触式耐热涂料)，并使其干燥。分别设为实施例3～实施例4及比较例3～比较例4。使用所得的散热器，以与实施例1相同的条件评价散热特性。将其结果表示于表3。
[表3]
表3
1800秒钟后的晶体管温度(℃)
实施例3 66.7
实施例4 61.6
比较例3 72.5
比较例4 72.8
若将表2与表3的结果进行比较，则明确地可知：通过涂装金属表面，并降低金属表面的红外线反射率，通过涂装从而确认到降低约6℃的温度，并可获得散热效率更佳的散热器。
[实施例5]
在实施例2中，使用大小为100mm×30mm、且厚度为0.02mm的铝箔、与大小为100mm×30mm、且厚度为0.076mm的天然石墨片，来代替铜箔及人工石墨片，除此以外，以与实施例2相同的方式，制作层叠体，将所述层叠体以长度为约30mm的方式与实施例2同样地弯折成蛇腹状，由此制作散热部。使用粘着胶带(尼欧菲克斯(NeoFix)10)将所述散热部贴附于30mm×30mm×1.2mm的镁板上而制作散热器，并以与实施例2相同的方式评价散热特性。
[比较例5]
在实施例5中，使用厚度为0.125mm的铝板来代替层叠体，除此以外，以与实施例5相同的方式，制作散热器并评价散热特性。将实施例5与比较例5的评价结果表示于表4。
[表4]
表4
1800秒钟后的晶体管温度(℃)
实施例5 69.5
比较例5 73.7
若将实施例5与比较例5进行比较，则可知，即便是基部非层叠体时，通过利用所述层叠体制作散热部，而与不具有石墨层的情形相比，也可获得散热特性佳的散热器。
[实施例6]
在实施例4中所得的散热器上，如图14所示般，使用剪切为10mm×10mm的导热性双面胶带(TR-5310F)，安装安装了热电偶的晶体管(大小：10mm×17mm)。将所述样品以散热部向上的方式(如图14般)静置于设定为40℃的自然对流式恒温槽内，对晶体管施加1.3V的电压，记录电压施加后1800秒钟后的晶体管的温度。另外，此时流至晶体管的电流为约1.45V。
[参考例6]
仅使用实施例2中所得的散热部，制作以与实施例3相同的方式利用耐热涂料涂装了其单面的。在所述耐热涂料涂装面的相反侧，如图15所示般，使用剪切为10mm×10mm的导热性双面胶带(TR-5310F)，安装安装了热电偶的晶体管(大小：10mm×17mm)。将所述样品如图15般静置于设定为40℃的自然对流式恒温槽内，对晶体管施加1.3V的电压，记录电压施加后1800秒钟后的晶体管的温度。
在实施例6中，晶体管的温度为68.7℃，相对于此，在参考例6中，温度上升至95.3℃为止。因此认为，在发热体较散热器小的情况下，通过利用基部将热一次性向横方向(与散热部的构成蛇腹的山及谷的方向大致垂直的方向)扩散后将所述热传递至散热部，而可进行更有效的散热。
[实施例7]
在以与实施例1相同的方式形成层叠体后，切出为35mm×70mm的大小。将所得的层叠体如图16(图16的散热器110)般弯折后，使用导热性双面胶带(TR-5310F)、及导电性双面胶带(应研商事(股)制造)，如图16所示般固定在安装于通用基板(三好亚托(Sunhayato)(股)制造的ICB-288GU)中央的晶体管上，由此获得样品。将所得的样品静置于设定为40℃的自然对流式恒温槽内，在内部的温度为40℃而固定后，对晶体管施加1.2V的电压，并记录电压施加后1800秒钟后的晶体管的温度。
[比较例7]
在实施例7中，使用厚度为0.1mm的铝板来代替层叠体，除此以外，以与实施例7相同的方式获得样品。使用所得的样品，以与实施例7相同的方式评价散热特性。
在实施例7中，1800秒钟后的晶体管的温度为66.9℃，相对于此，在比较例7中，温度上升至72.1℃为止。因此可知，通过使用本发明的散热器2，而可有效地降低电子电路基板上的晶体管或半导体零件等发热体的温度。另外，在实施例7中，使用层叠了一层铜箔的玻璃-环氧制通用基板作为电子电路基板的基材，但在使用铜的比例更高的多层印刷基板时，使用本发明的散热器的效果变得更显著。即，在实施例7及比较例7中，在使用铜的含有比例多的多层印刷基板代替通用基板时，实施例的晶体管的温度与比较例相比显著降低。另外认为，在实施例7中，如实施例3般通过在散热器的与发热体接触的一侧的相反侧的面上涂装耐热涂料等，而可进一步降低晶体管的温度。
[参考例8]
在以与实施例1相同的方式形成层叠体(厚度为49μm)后，切出为50mm×50mm，以成为30μm的厚度的方式，在上表面涂布耐热涂料(奥绮斯摩(股)制造：一触式耐热涂料)，而获得平面散热器。使用所得的散热器，在所述散热器的与耐热涂料涂布面为相反侧的面的中心贴合晶体管，将施加于晶体管的电压变更为1.0V，除此以外，以与实施例1的<散热特性的评价>相同的方式，评价散热特性。
[比较例8]
在切出为40mm×40mm的厚度为0.012mm的电解铜箔2片上贴附尼欧菲克斯(NeoFix)10，由此获得附有粘着胶带的铜箔。继而，利用所得的附有粘着胶带的铜箔2片，将粘着胶带设为内侧，一边注意不进入空气一边夹住切出大小为40mm×40mm的厚度为0.025mm的人工石墨片，而制作比较用层叠体(厚度为69μm)。除了使用所述比较用层叠体以外，以与参考例8相同的方式，制作散热器，以与参考例8相同的方式，评价散热特性。
参考例8的晶体管的温度为67.6℃，比较例8的晶体管的温度为68.2℃。温度差为0.6℃，所述差不可谓大，但各散热器的粘接层的厚度的合计比参考例8薄20μm，因此可知，通过使用利用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层，即便层叠体的厚度薄29％，也可获得散热性能高的散热器。
[符号的说明]
1：层叠体
2：金属层
3：粘接层(A)
4、4′、4″：石墨层
5：粘接层(A)
6：金属层
8：孔
9：狭缝
10、20、30、40、50、60、70、80：散热器1
12、22、32、42、52、62、72、82：散热部
23、33、43、53、63、83：粘着层等现有公知的层(b)
14、24、34、44、54、64、74、84：基部
25、35、55、65、75、85：粘接剂层等现有公知的层(a)
16、26、36、46、56、66、76、86：发热体
90：散热器2
95：粘接剂层等现有公知的层(a)
96：发热体
97：电子电路基板
100：实施例4中所得的散热器
102：在实施例2中所制作的散热部的最外部涂装耐热涂料而成的
103：双面胶带
104：实施例1中所制作的基部
105：导热性双面胶带
106：发热体(晶体管)
108：热电偶
110：实施例7中所得的散热器
115：导热性双面胶带
116：发热体(晶体管)
117：电子电路基板(通用基板)
119：导电性双面胶带

Claims (6)

1.一种散热器，其特征在于：包含与发热体接触的基部、及将基部自发热体接收的热进行散热的散热部，
基部包含至少一层金属层，
散热部包含层叠体，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中所述散热部为蛇腹状。
3.一种散热器，其用以自发热体将热进行散热，且其特征在于：
所述散热器包含层叠体，并以覆盖所述发热体的方式配置，所述层叠体经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合物而形成的粘接层将金属层与石墨层层叠而成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热器，其中所述聚乙烯缩醛树脂包含下述结构单元A、结构单元B及结构单元C：
[化1]
(结构单元A中，R独立地为氢或烷基)
[化2]
[化3]
5.根据权利要求4所述的散热器，其中所述聚乙烯缩醛树脂还包含下述结构单元D：
[化4]
(结构单元D中，R1独立地为氢或碳数1～5的烷基)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的散热器，其中所述粘接层的厚度为30μm以下。
CN201480061612.XA 2013-11-12 2014-11-10 散热器 Pending CN105765713A (zh)

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