CN108352371A - 放热器、电子机器、照明机器及放热器的制造方法 - Google Patents

放热器、电子机器、照明机器及放热器的制造方法 Download PDF

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CN108352371A
CN108352371A CN201680067465.6A CN201680067465A CN108352371A CN 108352371 A CN108352371 A CN 108352371A CN 201680067465 A CN201680067465 A CN 201680067465A CN 108352371 A CN108352371 A CN 108352371A
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CN
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radiator
heat release
laminated body
fin
metal foil
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古贺真
日夏雅子
氏家研人
白石安弘
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JNC Corp
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Abstract

本发明涉及一种放热器、电子机器、照明机器及放热器的制造方法,所述放热器具有两个以上的放热鳍,各放热鳍为依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体,所述放热器中所含的所有的放热鳍具有与相邻的放热鳍接合的接合面、以及与相邻的放热鳍彼此不接触的非接触部分,所述放热器中所含的至少两个放热鳍分别包含所述非接触部的至少一部分相对于所述接合面而具有规定角度的翼部。

Description

放热器、电子机器、照明机器及放热器的制造方法
技术领域
本发明涉及一种在对照明机器或电子机器中产生的热进行放热时适宜地使用的放热器及其制造方法等。
背景技术
以计算机为首的电子机器、或包含发光二极管(Light Emitting Diode,LED)等的照明机器随着其高性能化而发热量增大。例如,搭载于电子机器的中央处理装置(CentralProcessing Unit,CPU)或LED灯的发热量尤其大。为了将这些元件冷却至规定的温度以下,通常装设有放热器。所述放热器为了应对随着CPU的高速化或照明光源的高密度化的发热量的增大而大型化,并且增加构成放热器的鳍的片数,因此重量也增大。如此,若放热器的重量增大,则电子机器的运送变困难,并且有对装设有放热器的电子机器或照明机器施加过大的负荷之虞。另外,汽车等中所搭载的放热器的重量增加会导致耗油量恶化。
现有的放热器是通过利用铝或镁的压铸(die cast)的一体成形或机械加工而制作。其中,利用压铸的一体成形在使鳍的厚度变薄、或使高度变高的方面存在极限,无法作为放热器发挥充分的性能,另外,机械加工中存在成本变高、不适于量产等问题点。
根据以上情况,需要提供一种并不降低冷却性能且轻量的放热器,作为其一手段,研究有在放热器中所使用的材料中使用具有与铜等为相同程度以上的高的热传导率且密度小于铜的石墨等。
作为与使用此种石墨的放热器相关的技术,例如已知具有如下部位的放热器,所述部位是将石墨片与金属板层叠并弯曲加工为波状或波纹状而成(参照专利文献1及专利文献2)。
另外,专利文献3中记载有具有如下部位的放热器,所述部位是将利用金属箔覆盖石墨片的两面而成的层叠体加工为波纹状而成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2002-329987号公报
专利文献2:日本专利特开2009-99878号公报
专利文献3:日本专利特开2015-46557号公报
发明内容
发明所要解决的问题
所述专利文献1及专利文献2中所揭示的放热器在表面存在石墨片,且石墨即便为数层的层结构也脆弱,因此容易产生石墨的破碎粉末。此种石墨的破碎粉末成为短路等的原因,因此在电子机器或照明机器中要求抑制所述粉末的飞散。因此,在将所述放热器用于电子机器或照明机器的情况下,为了抑制粉末的飞散,需要以膜等对石墨片的整个面进行保护,其结果,保护中使用的膜成为热阻而无法充分获得将石墨片与金属板层叠的效果。
另外,所述专利文献3中记载的放热器虽为轻量,但就放热性的方面及强度的方面而言仍有进一步的改良余地。
在本发明的实施方式中,提供一种充分利用石墨的优异的热传导率并且抑制石墨的脆弱性所致的粉末的飞散或脱落、轻量且放热效率优异的放热器。
解决问题的技术手段
本发明的构成例如以下所述。
[1]一种放热器,其具有两个以上的放热鳍,且
各放热鳍为依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体,
所述放热器中所含的所有的放热鳍具有与相邻的放热鳍接合的接合面、以及与相邻的放热鳍彼此不接触的非接触部分,
所述放热器中所含的至少两个放热鳍分别包含所述非接触部分的至少一部分相对于所述接合面而具有规定角度的翼部。
[2]根据[1]所述的放热器,其中放热器中所含的所有的放热鳍的所述非接触部分的面积大于所述接合面的面积。
[3]根据[1]或[2]所述的放热器,其中放热器的、与所述接合面大致垂直的方向的最大长度H相对于与所述接合面大致水平的方向的最大长度L的比(H/L)为1.0以上。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的放热器,其中所述层叠体具有柔性。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的放热器,其中所述规定角度为30°~150°。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的放热器,其中所述放热鳍为将所述层叠体弯折而成者,且在自正面观察将所述放热鳍弯折的状态的情况下,具有大致L字型、大致U字型、大致凹字型或大致扇型的形状。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的放热器,其中放热器中所含的所有的放热鳍是利用粘着胶带、粘着剂、油脂(grease)或焊糊(cream solder)而与相邻的放热鳍接合。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的放热器,其中所述石墨片为天然石墨或人工石墨制造的片。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的放热器,其中所述石墨片的所述片的面内方向的热传导率为500W/m·K以上。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的放热器,其中所述金属箔为铜箔、铝箔、钛箔或镁箔。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的放热器,其中所述金属箔的厚度比石墨片薄。
[12]根据[1]至[11]中任一项所述的放热器,其中所述放热鳍在其表层的至少一部分具有含有斜方晶系硅酸盐与树脂粘合剂的放热涂料层。
[13]根据[12]所述的放热器,其中
所述放热涂料层是使用如下组合物而形成的层,
所述组合物为含有选自堇青石(cordierite)及莫来石(mullite)中的至少一种斜方晶系硅酸盐、氟系化合物及硬化剂的组合物、或
含有选自堇青石及莫来石中的至少一种斜方晶系硅酸盐、丙烯酸系化合物及硬化剂(其中,所述丙烯酸系化合物及硬化剂的至少一者经硅酮改性)的组合物。
[14]一种电子机器,其包含根据[1]至[13]中任一项所述的放热器。
[15]一种照明机器,其包含根据[1]至[13]中任一项所述的放热器。
[16]一种放热器的制造方法,其为制造根据[1]至[13]中任一项所述的放热器的方法,且包括下述步骤1及步骤2:
步骤1:形成两个以上的依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体的步骤
步骤2:将步骤1中所获得的各层叠体配置为规定形状后,利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊将相邻的层叠体的一部分接合,继而,在并非进行所述接合的位置将所获得的接合物中的层叠体弯折,而形成各层叠体彼此不接触的部分的步骤,或者
将步骤1中所获得的各层叠体的一部分以具有与相邻的层叠体接合的接合面、以及与相邻的层叠体彼此不接触的部分的方式弯折,继而,利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊将所述接合面接合的步骤。
发明的效果
本发明的实施方式的放热器(以下也称为“本放热器”)难以产生石墨粉末并具有充分的强度,并且轻量且放热效果优异。
附图说明
[图1]图1是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图2]图2是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图3]图3是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图4]图4是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图5]图5是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图6]图6是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图7]图7是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图8]图8是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图9]图9是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图10]图10是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图11]图11是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图12]图12是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图13]图13是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图14]图14是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图15]图15是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图16]图16是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图17]图17是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图18]图18是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图19]图19是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图20]图20是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图21]图21是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图22]图22是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图23]图23是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图24]图24是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图25]图25是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图26]图26是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图27]图27是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图28]图28是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图29]图29是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图30]图30是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图31]图31是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图32]图32是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图33]图33是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图34]图34是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图35]图35是表示本发明的放热器的一例的概略立体图。
[图36]图36是表示本发明的放热器的使用形式的一例的概略正视图。
[图37]图37是在实施例1中在层叠体上设置接合层时的概略说明图(正视图)。
[图38]图38是表示实施例1中形成的接合体的概略正视图。
[图39]图39(a)是比较例7中所获得的散热片(heat sink)的概略正视图,图39(b)是所述散热片的概略平面图。
具体实施方式
《放热器》
以下,基于图1对本发明的实施方式进行说明。
本发明的实施方式的放热器10具有两个以上的放热鳍,
各放热鳍为依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体,
所述放热器中所含的所有的放热鳍具有与相邻的放热鳍接合的接合面(以下也简称为“接合面”)30、以及与相邻的放热鳍彼此不接触的非接触部分,
所述放热器中所含的至少两个放热鳍分别包含所述非接触部分的至少一部分相对于所述接合面而具有规定角度的翼部20。
此种放热器充分利用石墨片的优异的热传导性并且抑制源自石墨的层结构的脆弱性所致的粉末的飞散或脱落、为轻量且放热效率优异。尤其,本放热器将发热体中产生的热传递至覆盖石墨片的两面的金属箔,进而石墨片的面内方向的热传导性极高,因此认为可将来自发热体的热在所述翼部表面的整体中均匀地放热,放热效果优异。另外,石墨片单体的柔性高,难以保持形状,但根据本发明的实施方式,即便使用所述石墨片,也可形成所需形状的放热器。
另外,尤其是本放热器具有两个以上的放热鳍,且具有由至少两个放热鳍形成的所述翼部,因此放热效率尤其优异,就轻量化等方面而言,即便使用厚度薄的层叠体,也为强度高的放热器,尤其是即便在利用紧固螺丝或紧固螺钉等将所述放热器固定于发热体而使用的情况下,也具有充分的强度。
再者,在本发明的实施方式中,所谓非接触部分是指一个放热鳍中、其每一部分均不与其他放热鳍接触的部分,作为此种非接触部分,例如在图1中可列举自接合面30立起的翼部20,自A方向观察图1时的接合面30的上表面并非所述非接触部分。
本放热器的形状只要并不损及本发明的效果,则并无特别限制,只要根据所需用途、例如发热体的形状、使用放热器的场所等而适宜选择即可,本放热器可根据情景而适宜地对其形状进行变形,另外,还可视情况固定为所需形状。
本放热器包含相对于所述接合面而具有规定角度的翼部20,所述放热器中所含的翼部20由至少两个放热鳍形成。即,本放热器与图39般的具有由一片放热鳍形成的翼部的放热器不同。
作为所述角度,并无特别限制,若考虑到可获得放热效率优异的放热器、抑制弯折层叠体时的石墨片的断裂或石墨片的落粉等,优选为30°~150°,更优选为45°~135°。
所述翼部所具有的角度在放热器中所含的、具有翼部的所有的放热鳍中可大致相同,也可不同。在后者的情况下,就可获得放热效率优异的放热器等方面而言,优选为随着朝向放热器的外侧,角度变大(例:图3)。
再者,例如图1的放热器具有相对于接合面30而为约90°的角度的翼部20,图3的放热器的自与图1的A相同的方向观察时的最右侧的翼部20相对于接合面30而具有约105°的角度,图10的放热器包含相对于接合面30而具有约135°的角度的翼部20,图18的放热器中所含的翼部20的全部相对于接合面30而具有约90°的角度。
所谓所述规定角度,为超过0°且小于180°的角度。
作为本放热器的形状,例如可列举图1~图35中记载的形状。除了这些图中记载的形状以外,还可列举:变更使用的放热鳍的片数的放热器、各翼部间的间隔为多种的放热器(例:翼部的间隔大致均匀的放热器、仅放热器的中央部的翼部的间隔大的放热器、随着朝向放热器的外侧而翼部的间隔变大的放热器、翼部的间隔零乱的放热器)、变更翼部的形状的放热器(例:将图2、图3、图15~图22等的放热器的翼部变更为例如图4~图12般的形状而成的放热器)等。
另外,为了将本放热器保持为所需形状,本放热器也可具有用于对翼部进行固定的固定部件。
作为本放热器的形状,优选为在自与图1的A相同的方向进行观察的情况(在本发明中,也将所述情况称为“自正面观察将放热鳍弯折的状态的情况”,也将所述情况下的图称为“正视图”)下,为大致L字型(例:图15)、大致U字型(例:图17)、大致凹字型(コ字型(例:图1、图2、图4~图6))或大致扇型(例:图3)的形状。此种形状的放热器具有良好的放热效果,因此优选。
本放热器优选为降低通过翼部的空气的通风阻力且并不妨碍气流的形状,就所述方面而言,优选为大致图1~图12、图15~图19、图21及图22等的形状的放热器。
另外,就可获得轻量并且放热特性优异、尤其是刚性优异的放热器等方面而言,本放热器优选为大致图33~图35等所表示的形状的放热器。
再者,图29~图32的放热器在附图中虽不明确,但具有两个以上的放热鳍,且翼部20包含至少两个放热鳍。例如,图32的放热器只要形成其中间层的翼部20是由两片以上的放热鳍形成即可,所述翼部20例如是由两片放热鳍、四片放热鳍或九片放热鳍形成。
在本发明中,所谓相邻的放热鳍是指在将某放热鳍X与某放热鳍Y接合的情况下,这些放热鳍X及放热鳍Y为邻接的放热鳍。
例如,图1中的、自A方向观察所述放热器时的形成最右侧的翼部的放热鳍、与形成其左侧的第一个翼部的放热鳍为相邻的放热鳍,自与图1的A方向相同的方向观察图13或图14等中的放热器时的形成翼部的放热鳍、与形成底面的放热鳍为相邻的放热鳍,图25等中的大致圆筒状的放热鳍与形成翼部20的放热鳍为相邻的放热鳍。
在本发明的实施方式中,为了进一步提高放热器的放热效果,优选为使所述非接触部分的面积尽可能大,更优选为使所述翼部的面积尽可能大,进而优选为使所述非接触部分的面积大于所述接合面的面积,特别优选为将所述非接触部分的面积设为接合面的面积的约2倍以上。尤其为了以狭小的设置面积效率良好地进行放热,优选为将放热鳍加工为立体形状而使表面积增加。
再者,所谓所述接合面的面积,是指形成放热鳍的层叠体的最大的面(单面)中成为所述接合面的部分的面积,所谓所述非接触部分的面积,是指所述单面中成为所述接合面的部分以外的面积。
本放热器通常与发热体相接而使用。所述情况下,优选为在放热器的与发热体相接的部分中存在热传导方面并无各向异性的金属箔,以将所述发热体中产生的热传递至放热器整体。
而且,暂且传递至放热器的热因石墨片的面内方向的高的热传导特性而扩散至放热器整体,进而传递至石墨片的与发热体侧为相反侧的金属箔,从而显现出高的放热性能。
即,本放热器通过包含两片以上的所述层叠体而具有高的放热特性,本发明者进行了努力研究,结果发现为了进一步提高使用此种层叠体的放热器的放热效率,放热器的、与所述接合面大致垂直的方向的最大长度(自图1的A方向进行观察时的纵方向的最大长度(以下也简称为“纵方向的长度”))H相对于与所述接合面大致水平的方向的最大长度(自与图1的A相同的方向进行观察时的横方向的最大长度(以下简称为“横方向的长度”))L的比(H/L)优选为1.0以上,更优选为1.5以上。再者,就放热器的重量或强度等方面而言,H/L的上限优选为2.5。
即,本放热器与现有的放热器不同,优选为因使用所述层叠体而使热在纵方向上扩散,从而缓和发热体的温度上升。
另一方面,现有的放热器的横方向的长度通常长于纵方向的长度。认为其原因在于:在现有的放热器中,热容易传达至横方向,因此有通过使用在横方向上长的放热器而提高放热特性的意图。
作为本放热器,尤其就轻量并且放热效率优异、进而制造容易的方面而言,优选为H/L满足所述范围且其形状例如为大致图1、图3、图8、图15、图16及图19所表示的形状的放热器。另外,所述情况下,就可获得放热效率更优异的放热器等方面而言,翼部的形状可为大致图11或图12般的形状,就可获得刚性更优异的放热器等方面而言,翼部的形状也可为大致图13或图14般的形状。
另外,在使本放热器与发热体相接而使用的情况下,例如使发热体50与所述接合面30的中心部且与放热鳍立起侧为相反侧接触的情况下(参照图36),若在靠近所述发热体的部分放热鳍立起(在靠近发热体的部分存在翼部),则可获得放热效率更优异的放热器,因此优选。
即,在使发热体与接合面30的中心部且与放热鳍立起侧为相反侧接触的情况下,相较于图2的形状的放热器,图1的形状的放热器的放热效率更优异,因此优选。
本放热器中使用的放热鳍的片数只要为两片以上,则并无特别限制。若使用的放热鳍的片数变多,则可多地形成翼部,有放热特性提高的倾向,但若过多,则有引起接合部分所致的放热特性的降低等的可能性,因此例如为2片~20片,优选为2片~10片,更优选为4片~10片。
<放热鳍>
本放热器具有两个以上的作为依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体的放热鳍。
在本发明的实施方式中,因使用此种放热鳍而可获得轻量并且放热效率优异的放热器,另外,可容易地制造所需形状的放热器。
本放热器中所含的两个以上的层叠体各自的大小可不同,也可为相同大小,若使用大小不同的层叠体,则有可容易地形成放热效率优异的放热器的倾向。
所述层叠体的大小(纵及横的长度)并无特别限制,只要根据所需用途适宜选择即可。
所述层叠体的大小(厚度)并无特别限制,就可容易地形成所需形状的放热器等方面而言,所述层叠体优选为具有柔性,进而,若考虑到层叠体的弯曲加工性、形状保持性、放热特性等,通常为40μm~400μm,优选为40μm~300μm,更优选为100μm~200μm。
再者,所谓“层叠体具有柔性”是指在将层叠体弯折时,石墨片并不断裂,且放热性能难以降低的层叠体。
所述层叠体通常为具有一样的表面的板状体,但根据所需用途,也可开有孔或狭缝、或进行压花加工、或切入切口。
所述层叠体只要依序包含金属箔、石墨片及金属箔,则并无特别限制,可根据所需用途而包含三层以上的金属箔,包含两层以上的石墨片,包含这些以外的其他层。再者,就抑制石墨粉末的飞散或脱落的方面而言,石墨片存在于层叠体的表面的情况欠佳。
另外,所述层叠体也可以覆盖石墨片的方式利用一片金属箔包裹石墨片。
作为所述其他层,通常使用接着层。
通常,接着层的热传导性差,因此优选为尽可能不使用或厚度薄,如此若考虑到尽可能不使用接着层的情况,则优选为经由接着层利用金属箔夹住石墨片、或利用金属箔包裹石墨片的层叠体。
〔石墨片〕
作为所述石墨片,优选为天然石墨片或人工石墨片。
本放热器的放热性能有受到所述层叠体的表面积的大幅影响的倾向。市售的天然石墨片是以连续步骤制造,因此与仅以批次步骤制造的人工石墨片相比,可容易地获得面积大的片。因此,通过使用天然石墨片,可容易地制造大面积的放热器,可获得具有高的放热性能的放热器。另一方面,人工石墨片通常通过使聚酰亚胺等高分子膜热分解而获得。与天然石墨片相比,人工石墨片的热传导率格外高,因此可获得具有高的放热性能的放热器。
所述石墨片的所述片的面内方向的热传导率优选为500W/m·K以上,优选为600W/m·K以上,更优选为700W/m·K以上。
本放热器的放热性能有受到所述层叠体的热流量的大幅影响的倾向。因此,通过使用片的面内方向的热传导率大的石墨片,可获得即便厚度薄也具有高的放热性能的放热器。
所述石墨片的面内方向的热传导率可通过如下方式测定:利用激光闪光(laserflash)或氙闪光(xenon flash)热扩散率测定装置、示差扫描量热法(DifferentialScanning Calorimetry,DSC)及阿基米德(Archimedes)法分别测定热扩散率、比热、密度,并将这些相乘。
所述石墨片的厚度并无特别限制,若考虑到层叠体的弯曲加工性、形状保持性、放热特性等,通常为10μm~200μm,优选为20μm~150μm。
若使用所述范围的上限以上的厚度的石墨片,则有所述片断裂而无法进行弯曲加工之虞。
〔金属箔〕
作为所述金属箔,可使用市售的金属箔。作为此种金属箔,优选为铜箔、铝箔、钛箔或镁箔。就热传导性良好且容易获得的方面而言,优选为铜箔及铝箔。另外,就耐腐蚀性良好的方面而言,优选为钛箔及镁箔。
再者,所述金属箔可为包含一种金属的箔,也可为包含合金的箔。
所述层叠体中的、存在于石墨片的两面的金属箔的种类可相同,也可不同,优选为相同。
另外,存在于石墨片的两面的金属箔的厚度可相同也可不同。
就放热特性良好的方面而言,所述金属箔的厚度优选为比石墨片的厚度薄。具体而言,就容易获得且容易加工、并且可获得放热效率优异的放热器的方面而言,优选为3μm~100μm。就更容易加工的方面而言,特别优选为10μm~50μm。
〔接着层〕
作为所述接着层,只要可将金属箔与石墨片接着,则并无特别限制,例如可列举包含丙烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃、聚乙烯醇、乙酸乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚乙烯缩醛等的层。作为接着层,就金属箔与石墨片的接着性良好的方面而言,优选为包含聚乙烯缩醛、环氧树脂等的层,特别优选为即便厚度薄接着性也优异、放热特性也优异的包含聚乙烯甲醛的层,进而特别优选为由聚乙烯甲醛构成的层。
为了调整热传导率等特性,也可在所述接着层中适宜添加氧化铝(alumina)、氧化锌、黒铅、氮化硼、硅酸盐等填料。
只要金属箔与石墨片不会剥落,则所述接着层的厚度并无特别限定,若考虑到所获得放热器的放热特性,则优选为尽可能薄。鉴于所述金属箔与石墨片的厚度,在实用时容易采用0.5μm~4.0μm。
〔放热涂料层〕
出于促进利用来自表面的辐射的放热的目的,所述放热鳍优选为在放热鳍的表层的至少一部分具有含有斜方晶系硅酸盐与树脂粘合剂的放热涂料层。
斜方晶系硅酸盐作为远红外线放射陶瓷而使用,因此包含斜方晶系硅酸盐的所述放热涂料层具有对远红外线放射性而言尤其优异的特性,因此,通过使用所述放热涂料层,可获得热放射性更优异的放热器。
所述放热涂料层可存在于所述放热鳍的表层整面,也可局部存在。所谓局部存在,可列举覆盖所述层叠体的表层的单面(面积最大的面)整体的情况、覆盖单面的一部分的情况、覆盖两面的一部分的情况、仅覆盖端面的情况等。
在使用放热涂料层的情况下,就可获得放热特性优异的放热器等方面而言,优选为存在于所述放热鳍的表面的两面(面积最大的两面),就可抑制石墨粉末的飞散或脱落等方面而言,优选为存在于所述放热鳍的端面,就兼具这些效果等方面而言,更优选为存在于所述放热鳍表层的整面。
所述放热涂料层的厚度优选为热阻值不会变大且可充分辐射热的程度的厚度。所述放热涂料层的厚度优选为所获得的放热器中的热的辐射率变高的厚度,具体而言,选自5μm~200μm中。就辐射性能良好的方面而言,优选为10μm以上,就热阻值变小的方面而言,优选为70μm以下。
<斜方晶系硅酸盐>
所述斜方晶系硅酸盐具有轻量且热放射性优异、化学性稳定且与树脂粘合剂的亲和性也高、对人体的损害小等特性,因此在本发明的实施方式中可优选地使用。
作为所述斜方晶系硅酸盐,并无特别限制,可为天然、人工的任一种,也可为铝硅酸盐矿物,或进而也可为矿物以外的硅酸盐化合物。作为斜方晶系硅酸盐,就可获得放热特性更优异的放热器等方面而言,优选为使用堇青石或莫来石。
所述放热涂料层中所含的斜方晶系硅酸盐可为单独一种,也可为两种以上。
所述斜方晶系硅酸盐的形状并无特别限制,通常使用粉状的硅酸盐。
就可获得放热特性更优异的放热器等方面而言,所述斜方晶系硅酸盐的基于利用激光衍射·散射法的粒度分布测定的平均粒径优选为0.01μm~100μm。
在所述放热涂料层中,所述斜方晶系硅酸盐以优选为成为1重量%~80重量%、更优选为成为15重量%~60重量%的量使用。
若以此种量使用斜方晶系硅酸盐,则难以产生所述硅酸盐的落粉等,可获得轻量且热放射性尤其优异的放热器。
<树脂粘合剂>
作为所述树脂粘合剂,并无特别限制,优选为使用氟系化合物与硬化剂而形成的粘合剂。
通过使用此种树脂粘合剂,可获得耐候性优异的放热涂料层。
作为所述氟系化合物,可列举含氟单体及寡聚物、以及具有交联性官能基的含氟聚合物。这些化合物可完全氟化,也可部分氟化,所述聚合物也可为共聚物。
作为所述硬化剂,例如可列举异氰酸酯化合物、二异氰酸酯化合物、嵌段异氰酸酯化合物、酚化合物、酸、碱、热酸产生剂、酸酐系硬化剂及胺系硬化剂。
另外,作为所述树脂粘合剂,还优选为使用丙烯酸系化合物与硬化剂(其中,所述丙烯酸系化合物及硬化剂的至少一者经硅酮改性)而形成的粘合剂。
通过使用此种树脂粘合剂,可获得耐候性或耐紫外线(ultraviolet,UV)性优异的放热涂料层。
作为所述丙烯酸系化合物,可列举丙烯酸化合物或甲基丙烯酸化合物,不仅可列举具有交联性官能基的丙烯酸系聚合物,还可列举具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的单体及寡聚物。丙烯酸化合物的聚合反应的反应速度快,因此优选,与丙烯酸化合物相比,甲基丙烯酸化合物的反应速度慢,但皮肤刺激性小,因此优选。
作为所述丙烯酸系化合物,例如可列举多官能性(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯。
所述硅酮改性丙烯酸系化合物可列举这些丙烯酸系化合物经硅酮改性而成的化合物。
作为所述硬化剂,例如可列举异氰酸酯化合物、二异氰酸酯化合物、嵌段异氰酸酯化合物、酚化合物、酸、碱、热酸产生剂、酸酐系硬化剂及胺系硬化剂。
所述经硅酮改性的硬化剂可列举这些化合物经硅酮改性而成的化合物。
所谓所述硅酮改性是指经硅酮改性而赋予硅酮的特性的情况。如此,通过使用经硅酮改性的化合物或硬化剂,可通过硬化而成为硅酮改性(甲基)丙烯酸粘合剂,因此可获得具有优异的耐热性或耐UV性的放热涂料层。硅酮改性只要进行至所获得的放热涂料层产生本发明的效果的程度即可。即,与使用未经硅酮改性的树脂粘合剂的情况相比,只要硅酮改性至获得耐热性及耐UV性提高了的放热涂料层的程度即可。
在所述放热涂料层中,所述树脂粘合剂以优选为成为20重量%~99重量%、更优选为成为40重量%~85重量%的量使用。
若以此种量使用树脂粘合剂,则难以产生所述硅酸盐的落粉等,可获得轻量且热放射性尤其优异的放热器。
所述放热涂料层中所含的树脂粘合剂可为单独一种,也可为两种以上。
就可获得放热特性及耐候性更优异的放热器等方面而言,
优选为所述放热涂料层为使用如下组合物而形成的层,
所述组合物为含有选自堇青石及莫来石中的至少一种斜方晶系硅酸盐矿物、氟系化合物及硬化剂的组合物、或
含有选自堇青石及莫来石中的至少一种斜方晶系硅酸盐矿物、丙烯酸系化合物及硬化剂(其中,所述丙烯酸系化合物或硬化剂的至少一者经硅酮改性)的组合物。具有此种放热涂料层的放热器即便在室外等更严格的情景下也可长期充分地发挥其效果。
所述各组合物也可在不损及本发明的效果的范围内,包含现有公知的添加剂。
《放热器的制造方法》
本放热器的制造方法包括下述步骤1及步骤2。
步骤1:形成两个以上的依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体的步骤
步骤2:将步骤1中所获得的各层叠体配置为规定形状后,利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊(以下也将这些称为“接合剂”)将相邻的层叠体的一部分接合,继而,在并非进行所述接合的位置将所获得的接合物中的层叠体弯折,而形成各层叠体彼此不接触的部分的步骤2A,或者
将步骤1中所获得的各层叠体的一部分以具有与相邻的层叠体接合的接合面、以及与相邻的层叠体彼此不接触的部分的方式弯折,继而,利用接合剂将所述接合面接合的步骤2B
根据此种制造方法,可容易地制造所需形状的放热器。
<步骤1>
在步骤1中,形成两个以上的所述层叠体。
此种步骤1并无特别限制,可利用现有公知的方法进行,优选为在所述金属箔和/或石墨片的规定位置形成所述接着层,继而,以获得依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体的方式经由接着层配置各层,并施加热和/或压力,由此将各层接着而形成层叠体的方法。
作为形成接着层的方法,例如可列举对金属箔和/或石墨烯涂布所需的接着剂溶剂并视需要使其干燥的方法、或者贴附双面接着剂的方法等。
关于接着剂溶液的涂布,可选择通常的涂布方法。具体而言,优选为旋涂、凹版涂布、模涂、棒涂、喷涂、浸渍涂布等。在考虑到量产性的情况下,优选为凹版涂布、模涂、喷涂等。
作为所述施加热和/或压力的方法,例如可列举使用手动压机、加热压机、压带机、真空加热压机、层压机、加热板等可进行加热和/或加压操作的装置的方法,可根据接着层而适宜选择。在使用热塑性的接着层的情况下,优选为使用可进行加热的装置的方法,在使用可进行压接的接着层的情况下,优选为使用可进行加压的装置的方法。
作为使用加热压机的层叠体的形成方法,可为日本专利特开2012-136022号公报中揭示的方法。
再者,例如在使用两片金属箔与一片石墨片的情况下,各金属箔与石墨片的接着可同时进行,也可逐次进行。
在所述步骤1中,可利用所述方法等形成两个以上的层叠体,也可形成一片大的层叠体并将所述层叠体切割为所需大小,由此形成两个以上的层叠体。
作为制造含有具有所述放热涂料层的放热鳍的放热器的方法,例如可列举:
方法(i),在通过步骤1形成层叠体后,在其表层形成放热涂料层,并使用所述带放热涂料层的层叠体进行下述步骤2;
方法(ii),在通过步骤1形成层叠体时,预先在成为所述层叠体的表层的金属箔等上形成放热涂料层,并使用所述带放热涂料层的金属箔等形成层叠体,进而使用所获得的带放热涂料层的层叠体进行下述步骤2;
方法(iii),在下述步骤2的中途或获得了所需形状的放热器的阶段,在所需部分形成放热涂料层。
再者,出于促进利用来自放热鳍的辐射的放热的目的,还优选为在放热鳍上设置使用市售的放热涂料所得的层,或贴合市售的膜。作为设置此种层及膜的方法,可列举与所述方法(i)~方法(iii)相同的方法。
就容易获得的方面而言,所述膜优选为市售的树脂膜,若为考虑到热传导率的膜,则所获得的放热器的放热特性良好,而进而优选。当在高温条件下使用本放热器的情况下,例如优选为聚酰亚胺等耐热性膜。膜的厚度优选为在所形成的膜中有使所获得的放热器的辐射率变高的效果,通常选自处理容易的5μm~200μm中。就辐射性能良好且处理容易的方面而言,优选为10μm以上,就热阻值小的方面而言,优选为70um以下。
<步骤2>
所述步骤2通常以所述步骤2A及步骤2B的任一步骤进行,但在放热器中所含的两个以上的层叠体中,也可在一部分中应用所述步骤2A,在剩余的层叠体中应用所述步骤2B。
〔步骤2A〕
在步骤2A中,将步骤1中所获得的各层叠体配置为规定形状后,利用接合剂将相邻的层叠体的一部分接合(接合面的形成、接合步骤),继而,在并非进行所述接合的位置将所获得的接合物中的层叠体弯折,而形成各层叠体彼此不接触的部分(翼部)(弯折步骤)。
所谓将所述各层叠体配置为规定形状,例如是指在使用五片层叠体101~层叠体105的情况下,以图37所示的方式配置(在所述图37中,以各层叠体的大小由小到大的方式配置各层叠体)各层叠体。
再者,在所述配置时,可仅将层叠体配置为规定形状,也可使用在与相邻的层叠体形成接合面的位置形成有使用接合剂所获得的层的层叠体而配置为规定形状。
作为所述粘着胶带、粘着剂、油脂及焊糊,并无特别限制,可使用市售品。
作为所述粘着胶带,可列举日荣加工(股)制造的尼欧菲克斯(NeoFix)10等,作为所述粘着剂,可列举日本3M(股)制造的EW2070等,作为所述油脂,可列举圣哈亚涛(sunhayato)(股)制造的SCH-20等,作为所述焊糊,可列举圣哈亚涛(sunhayato)(股)制造的SMX-21等。
作为所述接合剂,就贴合非常容易且可获得放热性能高的放热器等方面而言,优选为粘着胶带或粘着剂。
此时,使用接合剂所获得的层的大小(纵、横的长度)只要可将各层叠体接合,则并无特别限制,因根据所需用途而使所欲制造的放热器的形状发生变化,因此只要设为考虑到所述放热器的形状的大小即可。
例如,在欲制造图1般的形状的放热器的情况下,与制造图2般的形状的放热器的情况相比,只要使使用接合剂所获得的层的大小变小即可。
再者,使用接合剂所获得的层的大小(厚度)只要可将各层叠体接合,则并无特别限制,就可获得放热特性优异的放热器等方面而言,优选为尽可能薄,通常,优选为0.5μm~30μm,更优选为0.5μm~10μm。
继而,在并非进行所述接合的位置将所获得的接合物中的层叠体弯折,由此形成各层叠体彼此不接触的部分(翼部)。此时的弯折角度并无特别限制,只要根据所需用途适宜选择即可,优选为以相对于接合面的角度成为所述范围的方式进行弯折。例如,在弯折角度为约90°的情况下,可通过所述步骤2A获得图1的形状的放热器。
通过对此时的弯折场所进行变更,例如即便在弯折为约90°的情况下,也可获得图1般的形状的放热器或图2般的形状的放热器。
在所述弯折时,优选为施加热和/或压力而进行弯折。通过施加热和/或压力而进行弯折,可获得具有某程度的形状保持性的放热器。
作为施加热和/或压力的方法,并无特别限制,优选为使用导件的方法,具体而言,可列举使用按压式加工机或齿轮式加工机的方法等。在所述方法中,优选为一边输送接合物一边相对于具备凹槽的固定模使冲头依次向固定模下降,从而进行按压加工。
进而,具体而言可应用日本专利特开2010-264495号公报中揭示的方法或日本专利特开平9-155461号公报中揭示的装置等。
所施加的热和/或压力并无特别限制,只要根据使用的层叠体(放热鳍)适宜选择即可,优选为可获得具有某程度的形状保持性的放热器的程度的热和/或压力。
〔步骤2B〕
在步骤2B中,将步骤1中所获得的各层叠体的-部分以具有与相邻的层叠体接合的接合面、以及与相邻的层叠体彼此不接触的部分的方式弯折(弯折步骤),继而,利用接合剂将所述接合面接合(接合步骤)。
所述步骤2B实质上为使所述步骤2A的接合步骤与弯折步骤的顺序颠倒而成的步骤。
例如,在为图1的形状的放热器的情况下,步骤2B可为将规定大小的层叠体弯折为大致凹字(コ字)型并在配置各层叠体后,在各层叠体间设置接合剂而进行接合的步骤,也可为将形成有使用接合剂所获得的规定大小的层的规定大小的层叠体弯折为大致凹字(コ字)型,并以所述层存在于各层叠体间的方式配置后,将各层叠体接合的步骤。
步骤2B中的接合步骤及弯折步骤只要分别为与步骤2A中的接合步骤及弯折步骤相同的步骤即可。
《电子机器及照明机器》
本发明的实施方式的电子机器及照明机器分别包含所述本放热器。
作为所述电子机器,例如可列举:图像处理或电视、音频等中所使用的专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等芯片;个人计算机、智能电话等CPU(Central Processing Unit);汽车或移动电话等中所使用的锂离子二次电池、锂离子电容器、镍氢电池等电池。
作为所述照明机器,可列举LED(Light Emitting Diode)照明等,对于超高亮度LED等发热量非常大的LED,本放热器的使用有效。
作为本放热器的在电子机器及照明机器中的使用例,可列举如图36所示,以使本放热器10与电子机器及照明机器中的发热体50相接的方式进行配置而使用的情况。
在以使本放热器与发热体相接的方式进行配置的情况下,优选为如图36所示以所述接合面30直接与发热体相接的方式使其密接,而自翼部使其放热的情况。
作为使所述放热器密接于发热体时的密接的方法,并无特别限定,优选为粘着剂、双面胶带、放热片(TIM)、油脂、油灰(putty)、紧固螺钉、紧固夹具等方法。就固定时的操作简便且轻量的方面而言,优选为使用粘着剂、双面胶带、TIM等,就热传导良好的方面而言,优选为使用粘着剂、双面胶带、TIM、油脂、油灰,就在装配时能够更牢固地进行固定的方面而言,优选为紧固螺钉、紧固夹具。
另外,出于使热传导率良好且牢固地进行固定的目的,还优选为将油脂、油灰、TIM、粘着剂及双面胶带等与螺钉及紧固夹具等并用。
再者,就促进本放热器的放热的方面而言,优选为在所述电子机器或照明机器中具有风扇等空气冷却装置。
[实施例]
使用以下的实施例对本发明进行详细说明。然而,本发明并不限定于以下的实施例中所记载的内容。
本发明的实施例中使用的材料如下所述。
<层叠体形成用接着材料>
·PVF-K:聚乙烯甲醛树脂、JNC(股)制造、比尼莱库(VINYLEC)K(商品名)
<接合材料>
·NeoFix10:双面粘着片、日荣化工(股)制造
<放热特性评价时使用的接着材料>
·No.9885:热传导性接着剂转印胶带、日本3M(股)制造
<溶剂>
·NMP:和光纯药工业(股)制造、和光一级
<石墨片>
·SS500:格拉芙泰科国际(GrafTECH Intemational)制造、天然石墨片、厚度76μm(片的面方向的热传导率:500W/m·K)
·SS600(商品名):格拉芙泰科国际(GrafTECH International)制造、天然石墨片、厚度127μm(片的面方向的热传导率:600W/m·K)
<金属箔>
·铝箔:UACJ制箔(股)制造、1N30-O(商品名)、厚度20μm
·钛箔:尼拉考(nilaco)(股)制造、厚度20μm
·铝箔:尼拉考(nilaco)(股)制造、厚度100μm
<放热涂料>
·包含作为丙烯酸系化合物的TR西拉(TR sealer)(商品名、ACG涂布科技(ACGCOAT-TECH)(股)制造)、作为硅酮改性硬化剂的TR西拉(TR sealer)硬化剂(ACG涂布科技(ACG COAT-TECH)(股)制造)、作为合成堇青石的SS-1000(商品名、玛鲁斯釉药(marusuglaze)合资公司制造、平均粒径1.7μm)的放热涂料
[实施例1]
本发明的实施例中的散热片及其制造方法包含“层叠步骤”、“带接合层的层叠体形成步骤”、“加压接合步骤”及“弯曲步骤”。
“层叠步骤”:将固体成分浓度为9.4重量%的PVF-K溶液(溶媒:N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP))以干燥后的包含所述PVF-K的层的厚度成为约2μm的方式涂布于厚度为20μm的铝箔上。涂布后,使溶媒充分干燥,获得带接着涂膜的铝箔。继而,使用两片所获得的带接着涂膜的铝箔,以接着涂膜面与SS500相接的方式进行层叠,并进行加热·加压接合,由此获得具有以金属箔夹住石墨片的两面而成的结构的层叠体。再者,带接着涂膜的铝箔是利用与日本专利特开2013-157599号公报中记载的方法相同的方法,以包含PVF-K的层的厚度成为约2μm的方式制作。另外,包含PVF-K的层的厚度是通过如下方式而求出:使用尼康(Nikon)(股)制造的高度计(digimicro)MF-501及高度计数器(digimicrocounter)TC-101,自带接着涂膜的铝箔的厚度减去使用的铝箔自身的厚度。
“带接合层的层叠体形成步骤”:将所述层叠步骤中所获得层叠体切割为175mm×60mm、165mm×60mm、155mm×60mm、145mm×60mm及135mm×60mm的大小,获得五个层叠体(自长度长的层叠体起依次设为层叠体101、层叠体102、...层叠体105)。继而,将NeoFix10切割为45mm×60mm、35mm×60mm、25mm×60mm及15mm×60mm的大小,获得接合层(自长度长的接合层起依次设为接合层201、接合层202、...接合层204)。如图37般,将接合层201贴合于层叠体102、将接合层202贴合于层叠体103、进而也将接合层203及接合层204贴合于层叠体104及层叠体105,从而获得带接合层的层叠体。
“加压接合步骤”:以层叠体的大小经由接合层而依序变化的方式将所述带接合层的层叠体形成步骤中所获得的带接合层的层叠体配置后,进行加压,获得图38般的接合体300。
“弯曲步骤”:将所述加压接合步骤中所获得的接合体中的各层叠体一边触碰半径为1mm的圆棒,一边弯折为图1般的形状,由此形成翼部,从而获得目标放热器。
使用秤测定所获得的放热器的重量。将结果示于表1中。
<放热特性的评价>
在实施例1中所获得的放热器的、层叠体101与接合层201相接的一侧的面的相反侧的面的大致中央部,使用“No.9885”贴合陶瓷加热器(坂口电热(股)制造的微陶瓷加热器MS-3),由此形成试验体。再者,在加热器的与“No.9885”相接的一侧的相反侧的面安装K热电偶(理化工业(股)制造的ST-50),可使用数据记录仪(古拉夫泰科(GRAPHTEC)(股)制造的GL220)将所述加热器的温度记录于个人计算机中。
将所获得试验体静置于设定为25℃的经绝热材料覆盖的盒子中央,确认到加热器的温度为25℃而固定之后,使用直流稳定化电源对加热器施加1800秒16.5V的电压,测定此时的加热器表面的温度。将结果示于表1。只要施加相同的瓦数,则加热器产生固定的热量,因此放热器的放热效果越高,温度越降低。即,可以说越是加热器的表面温度变低的放热器,放热效果越高。
[实施例2~实施例6]
以获得表1的尺寸的放热器的方式对层叠体及NeoFix10进行切割,并以获得表1的尺寸的放热器的方式将所获得的接合体中的层叠体弯折,除此以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
再者,这些各实施例中所获得的放热器中的各翼部的间隔与实施例1相同。
[实施例7]
在实施例1中,更换“加压接合步骤”与“弯曲步骤”的顺序,除此以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
[实施例8~实施例10]
在实施例1中,在获得层叠体101~层叠体105后,将放热涂料以由所述涂料形成的放热涂料层的厚度成为30μm的方式涂抹于所述层叠体101~层叠体105的各单面(层叠体的最大的一面)、两面(层叠体的最大的两面)、或端面(层叠体的最大的面以外的面),制成带放热涂料层的层叠体。使用所获得的带放热涂料层的层叠体,除此以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。再者,将在单面形成有放热涂料层的试验设为实施例8,将在两面形成有放热涂料层的试验设为实施例9,将在端面形成有放热涂料层的试验设为实施例10。
[实施例11]
除了代替SS500而使用SS600以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
[实施例12]
以获得表1的尺寸的放热器的方式对层叠体及NeoFix10进行切割(其中,制作四片层叠体,制作三片NeoFix10),并以获得表1的尺寸的放热器的方式将所获得的接合体中的层叠体弯折,除此以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
再者,在自与图1的A相同的方向进行观察的情况下,所获得放热器中的右侧的四个翼部的间隔及左侧四个翼部的间隔与实施例1相同。
[实施例13]
除了代替铝箔(厚度20μm)而使用钛箔以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
[比较例1]
在所述带接合层的层叠体形成步骤中,代替层叠体而使用厚度为100μm的铝箔,除此以外,与实施例1同样地进行而获得散热片并进行评价。
[比较例2~比较例5]
以获得表1的尺寸的放热器的方式对厚度为100μm的铝箔及NeoFix10进行切割,并以获得表1的尺寸的放热器的方式将所获得的接合体中的铝箔弯折,除此以外,与实施例1同样地进行而获得放热器并进行评价。
再者,这些各比较例中所获得的放热器中的各翼部的间隔与实施例1相同。
[比较例6]
在所述带接合层的层叠体形成步骤中,代替层叠体而使用厚度为100μm的铝箔,代替NeoFix10而使用SS500,除此以外,与实施例1同样地进行而获得散热片并进行评价。
再者,所述比较例6中所获得的散热片无法将各层叠体接合,并非可供于实用者。
[比较例7]
利用与实施例1的层叠步骤相同的方法制作层叠体。将所获得层叠体切割为约50mm×500mm大小(层叠体A),将层叠体A一边触碰正方形的一边的长度为5.8mm的正四方柱一边如图39般进行波纹加工。如图39般,使用切割为约50mm×6mm大小的九片NeoFix10(图39的208)与实施例1同样地对所获的波纹状的层叠体A(图39的108)与50mm×100mm大小的铝箔(厚度100μm、图39的的400)进行加压接合,由此获得散热片500并进行评价。
[比较例8]
使用市售的铝散热片(翼部数量为10片、翼部厚度为1.2mm)进行与实施例1相同的评价,结果,为了获得与实施例为相同程度的表面温度的加热器,需要使用约4倍以上重的散热片。
[制造方法的研究]
即便变更制造步骤的顺序,放热性能也不存在差异。
[放热涂料的研究]
通过涂布放热涂料,而提高层叠体表面的放射率并降低加热器的表面温度。若涂布放热涂料的面积变大,则可自层叠体表面有效率地向空间中放射远红外线,因此认为温度进一步降低。
通过将放热涂料涂抹于层叠体的端面,还可提高放热性能并抑制石墨的落粉。
[石墨片的研究]
若将使用SS500作为石墨片的实施例1与使用SS600的实施例11相比较,则通过使用放热性高的SS600,重量虽稍许增加,但加热器的表面温度大幅降低。
[形状的研究]
若将实施例1~实施例6加以比较,则得知使用H/L处于所述范围的放热器的情况下的放热特性更优异。
另外,若将实施例12与比较例7相比较,虽为相同尺寸的放热器,但为实施例12的重量轻、加热器的表面温度也下降的结果。比较例7仅使用一片层叠体,仅具有包含一片层叠体的翼部,因此认为无法将加热器中产生的热有效地移送至鳍,或者无法将自鳍内侧放射的远红外线效率良好地放射至空间中。
[接合材料的研究]
比较例6中,在接合铝箔时,使用SS500。SS500的平面方向的热传导率高,但并无与铝箔的密接性,因此结果加热器的表面温度上升。
[放热速度的研究]
得知实施例1~实施例13中所获得放热器可使热源中产生的热快速地移动。
另外,得知通过使用所述层叠体,可无损高的热传导率地兼顾弯曲加工性。根据以上情况认为,若使用本放热器,则例如可快速地放掉通过ON/OFF与脉冲控制而切换的发热体的热。
产业上的可利用性
本放热器可有效用于要求放热的用途,具体而言可有效用作以计算机为首的电子机器、或包含LED等的照明机器的放热构件,尤其可有效用作发热量大、高性能化的这些机器的放热构件。另外,本放热器轻量且放热效率优异,因此,可有效用作可运送的机器、或汽车等运送机器的放热构件。

Claims (16)

1.一种放热器,其具有两个以上的放热鳍,且
各放热鳍为依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体,
所述放热器中所含的所有的放热鳍具有与相邻的放热鳍接合的接合面、以及与相邻的放热鳍彼此不接触的非接触部分,
所述放热器中所含的至少两个放热鳍分别包含所述非接触部分的至少一部分相对于所述接合面而具有规定角度的翼部。
2.根据权利要求1所述的放热器,其中放热器中所含的所有的放热鳍的所述非接触部分的面积大于所述接合面的面积。
3.根据权利要求1或2所述的放热器,其中放热器的、与所述接合面大致垂直的方向的最大长度H相对于与所述接合面大致水平的方向的最大长度L的比即H/L为1.0以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放热器,其中所述层叠体具有柔性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的放热器,其中所述规定角度为30°~150°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的放热器,其中所述放热鳍为将所述层叠体弯折而成者,且在自正面观察将所述放热鳍弯折的状态的情况下,具有大致L字型、大致U字型、大致凹字型或大致扇型的形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的放热器,其中放热器中所含的所有的放热鳍是利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊而与相邻的放热鳍接合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的放热器,其中所述石墨片为天然石墨或人工石墨制造的片。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的放热器,其中所述石墨片的所述片的面内方向的热传导率为500W/m·K以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的放热器,其中所述金属箔为铜箔、铝箔、钛箔或镁箔。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的放热器,其中所述金属箔的厚度比石墨片薄。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的放热器,其中所述放热鳍在其表层的至少一部分具有含有斜方晶系硅酸盐与树脂粘合剂的放热涂料层。
13.根据权利要求12所述的放热器,其中
所述放热涂料层是使用如下组合物而形成的层,
所述组合物为含有选自堇青石及莫来石中的至少一种斜方晶系硅酸盐、氟系化合物及硬化剂的组合物、或
含有选自堇青石及莫来石中的至少一种斜方晶系硅酸盐、丙烯酸系化合物及硬化剂(其中所述丙烯酸系化合物及硬化剂的至少一者经硅酮改性)的组合物。
14.一种电子机器,其包含根据权利要求1至13中任一项所述的放热器。
15.一种照明机器,其包含根据权利要求1至13中任一项所述的放热器。
16.一种放热器的制造方法,其为制造根据权利要求1至13中任一项所述的放热器的方法,且包括下述步骤1及步骤2:
步骤1:形成两个以上的依序包含金属箔、石墨片及金属箔的层叠体的步骤
步骤2:将步骤1中所获得的各层叠体配置为规定形状后,利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊将相邻的层叠体的一部分接合,继而,在并非进行所述接合的位置将所获得的接合物中的层叠体弯折,而形成各层叠体彼此不接触的部分的步骤,或者
将步骤1中所获得的各层叠体的一部分以具有与相邻的层叠体接合的接合面、以及与相邻的层叠体彼此不接触的部分的方式弯折,继而,利用粘着胶带、粘着剂、油脂或焊糊将所述接合面接合的步骤。
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