JP7425670B2 - 放熱部材 - Google Patents
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Description
前記発熱性部品に付着するベース部と所定の赤外線を選択的に放射する微細凹凸構造部とからなる基材と、
前記微細凹凸構造を覆い前記所定の赤外線を透過する樹脂の層とを具備し、
前記樹脂の層は、該樹脂よりも見掛け密度の低い粒子の群を含むことを特徴とする放熱部材、を提供するものである。
(i)前記微細凹凸構造部は金属材料からなり、前記見掛け密度の低い粒子の群は中空粒子および多孔質粒子の少なくとも一つを含む。
(ii)前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂の層に対して3体積%以上30体積%以下で含まれている。
(iii)前記見掛け密度の低い粒子の群は、平均粒子径が1μm以上200μm以下である。
(iv)前記樹脂の層は、厚さが1μm以上300μm以下である。
(v)前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂の層の表面領域に偏在する。
(実施例1の作製)
Al板(JIS A1100、縦30 mm×横30 mm×厚さ1 mm)の一方の主表面に対し、フォトリソグラフィ法を用いて微細凹凸構造部12(円柱状凹部:直径2μm×深さ2μm、円柱状凹部の面内方向ピッチ4.2μm)を形成して基材10を用意した。
実施例1で用いた樹脂/粒子塗料の低密度粒子22を5体積%のシラスバルーン(株式会社アクシーズケミカル製、ウインライト、MSB-3011S、見掛け密度0.5 g/cm3、平均粒子径30μm)に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の放熱部材とテスト試料とを作製した。
実施例1で用いた樹脂/粒子塗料の低密度粒子22を8体積%の中空ガラス粒子に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の放熱部材とテスト試料とを作製した。
実施例1で用いた樹脂/粒子塗料の低密度粒子22を5体積%の中空ポリマー粒子(積水化学株式会社製、アドバンセル、EML101、見掛け密度0.02 g/cm3、平均粒子径15μm)に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の放熱部材とテスト試料とを作製した。
低密度粒子22を混合しないこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂塗料を用意した。つぎに、微細凹凸構造部12を形成していない平板のAl板(JIS A1100、縦30 mm×横30 mm×厚さ1 mm)を基材10とし、その一方の主表面を覆うように、吹付塗装装置を用いて樹脂塗料を吹付塗装した後、塗膜を乾燥させて比較例1の放熱部材(樹脂層20の厚さ100μm)を作製した。
比較例1で用いた基材10を実施例1と同じ基材(微細凹凸構造部12が形成された基材)に変更した以外は、比較例1と同様にして、比較例2の放熱部材とテスト試料とを作製した。比較例2は、樹脂層20が低密度粒子22を含んでいないことによる影響を観察することができる比較試料である。
実施例1と同様の面状発熱体の両主表面に、平板のAl板(JIS A1100、縦30 mm×横30 mm×厚さ1 mm)を貼り付けた。このとき、Al板と面状発熱体との間に測温用のK熱電対を挟み込んだ。これにより、もらい熱環境を構築するための他の発熱性部品を用意した。
(もらい熱のない環境での放熱テスト)
図2は、実験環境を示す模式図である。図2に示したように、テスト試料の放熱部材に対面するように他の発熱性部品を2 cm離して配置し、風の影響を防止するためにそれらを密閉容器(実験開始時温度25℃)の中に静置した。図2の実験環境は、実験2~4で共通とした。
(もらい熱環境での断熱テスト)
実験3では、他の発熱性部品の面状発熱体のみに定電力(4.5 W)を印加し、他の発熱性部品およびテスト試料の温度を測定した。実験3においては、断熱性の高いテスト試料ほど低い温度を示すことが予想される。結果を表2に示す。
(もらい熱環境での放熱および断熱テスト)
実験4では、他の発熱性部品の面状発熱体に定電力(4.5 W)を印加し、テスト試料の面状発熱体に定電力(2.5 W)を印加して、他の発熱性部品およびテスト試料の温度を測定した。実験4においては、断熱性の高いテスト試料ほど低い温度を示すことが予想される。結果を表3に示す。
20…樹脂層、21…樹脂、22…低密度粒子、100…放熱部材。
Claims (7)
- 発熱性部品の熱を放熱する放熱部材であって、
前記発熱性部品に付着するベース部と所定の赤外線を選択的に放射する微細凹凸構造部とからなる基材と、
前記微細凹凸構造部を覆い前記所定の赤外線を透過する樹脂の層とを具備し、
前記樹脂の層は、該樹脂よりも見掛け密度の低い粒子の群を含み、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂よりも熱伝導性が低いことを特徴とする放熱部材。 - 請求項1に記載の放熱部材において、
前記微細凹凸構造部は金属材料からなり、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、中空粒子および多孔質粒子の少なくとも一つを含むことを特徴とする放熱部材。 - 請求項1または請求項2に記載の放熱部材において、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂の層に対して3体積%以上30体積%以下で含まれていることを特徴とする放熱部材。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の放熱部材において、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、平均粒子径が1μm以上200μm以下であることを特徴とする放熱部材。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の放熱部材において、
前記樹脂の層は、厚さが1μm以上300μm以下であることを特徴とする放熱部材。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の放熱部材において、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂の層を厚さ方向に透視したときに前記基材を一様に覆っていることを特徴とする放熱部材。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の放熱部材において、
前記見掛け密度の低い粒子の群は、前記樹脂の層の表面領域に偏在することを特徴とする放熱部材。
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