TW200901867A - Radiating member, circuit board using the member, electronic part module, and method for manufacturing the module - Google Patents

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TW200901867A
TW200901867A TW97108726A TW97108726A TW200901867A TW 200901867 A TW200901867 A TW 200901867A TW 97108726 A TW97108726 A TW 97108726A TW 97108726 A TW97108726 A TW 97108726A TW 200901867 A TW200901867 A TW 200901867A
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heat
heat dissipating
dissipating member
manufacturing
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TW97108726A
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Yoshiaki Hirose
Tetsuya Yuki
Yukinori Misaki
Masaki Arakawa
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Toyo Tanso Co
Inst Nat Colleges Tech Japan
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Description

200901867 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於散熱構件、具有使 構造的電路基板、電子零件模組及該 體而言，係關於由可使熱容量等改變 構成的散熱構件、使用該散熱構件之 成本、而且可調節散熱能力之具有散 電子零件模組及該等之製造方法。 【先前技術】 以往，以電路基板的散熱構造而 板的單面上設置金屬配線，在該配線 使銅或鋁等之散熱板與該基板的背面 基於隨著近年來之高速運算處理化或 的發熱量有增大的趨勢；以及近年來 目的 LED ( Light Emitting Diode，發 升時，發生發光效率降低或故障的原 具有更高之散熱能力的散熱構造。 尤其，當以高密度安裝LED時 光量而增大，而使LED的特性降低 因此，爲了以大光量使LED照明裝 以抑制溫度上升的散熱構造。 其中，以散熱構造而言，亦已知 (Peltier Element)之吸熱效果的冷 用該散熱構件之散熱 等之製造方法，更具 而予以製造的素材所 空間性佳、輕量且低 熱構造的電路基板、 言’已知一種係在基 上安裝電子零件，且 予以面接觸。但是， 高積體化，電子零件 作爲照明裝置備受囑 光二極體）當溫度上 因等理由’日益需求 ’發熱量係隨著總發 及故障發生率提高。 置發光’必須設置用 一種利用帕耳帖元件 卻手段’惟此時會有 200901867 難以省空間且成本較高的問題。此外，雖然已知一 路基板上增設銅箱而提升熱傳導，以透過絶緣片材 逸散至外面的方法，但是由於銅的密度爲9g/ cm: 而言較重，因此當在基板設置爲了獲得充分散熱力 銅箔時，會有電路基板變重的課題。 因此，考量如上所示之情形，提出以下所示者 (1 )提出具有冷卻構造的提案，其係以沿著 作爲散熱體之電子元件之基板的面的方式，或在其 設置具有高於銅或鋁等各種金屬的面方向傳導率， 量之石墨片材或單結晶片材（參照下述專利文獻1 : (2)提出一種印刷電路基板係具備：在基板 上側與下側之間具備穿通孔（through hole )，而 在上側的至少1個電氣零件；以及插入穿通孔內， 延伸至下側，且熱結合於電氣零件的至少1個熱 件，熱傳導構件係具備：平坦的上部部分、以及附 或設有凹部的下部分，藉此提高冷卻能力（參照下 文獻2 )。 (3 )爲了提供一種具有抑制LED的發光效率 且可進行可靠性高、明亮且使用壽命長的液晶顯示 背光的液晶顯示裝置，提出在用以安裝LED模組 的安裝面形成安裝金屬膜、金屬驅動配線、金屬膜 在背面形成散熱用金屬膜，且將其間接合於金屬穿 並且安裝LED模組時，在其與安裝金屬膜之間介 材的提案（參照下述專利文獻3) ° 種在電 而將熱 3，相對 所需的 〇 搭載有 相反面 且爲輕 ) 本體的 且安裝 由上側 傳導構 有錐部 述專利 降低並 的 LED 之基板 圖案， 通孔， 在散熱 -6- 200901867 (專利文獻1)曰本特開2006-245388號公報 (專利文獻2)曰本特開2004-343112號公報 (專利文獻3)曰本特開2006-11239號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） (1 )專利文獻1所示之技術課題 在該文獻中，係已揭示在基板底面黏貼已將聚醯亞胺 等高分子物質予以高溫處理的片材的技術內容，但是由於 爲透過印刷電路基板進行散熱的構造，因此難以達成較高 的散熱能力。 此外，聚醯亞胺等高分子物質經高溫處理後的片材係 基於將聚醯亞胺等材料予以碳化之製法上的限制，而難以 確保爲了達到成形自由度低（僅可製作出較薄者）、高散 熱能力所需之厚度’而且具有成本闻的問題。 (2 )專利文獻2所示之技術課題 在該文獻中係揭示一種在印刷電路基板形成穿通孔， 且在該穿通孔壓入熱傳導構件的技術。但是，基於透過熱 傳導構件將熱傳導至散熱構件的構成、以及由於熱傳導構 件由銅等金屬所構成，因此無法充分確保電氣零件與熱傳 導構件及熱傳導構件與散熱片的接觸等，而有無法充分冷 卻電氣零件（電子零件）的課題。如上所示之問題在將 LED模組予以高密度安裝時更加明顯。 200901867 此外，當熱傳導構件變成高溫而熱膨脹時，會有對基 板施加負載而使基板破損之虞，而且由於熱傳導構件由銅 等金屬所構成，因此使基板的總重量增加。 再者，在該文獻之構成中，爲了壓入熱傳導構件，必 須有使用特別裝置的附加工程，導致生産性降低及成本增 加。此外，由於爲在基板表面配置電氣零件的構造，因此 具有模組因電氣零件高度部分而大型化等課題。 (3 )專利文獻3所示之技術課題 在該文獻中係記載有在LED模組與金屬穿通孔之間 配置散熱材的內容，但在安裝基板形成穿通孔，且在該穿 通孔配置金屬的構成係與上述專利文獻2相同。因此，除 了因將熱傳導構件壓入穿通孔而引起的課題以外，係具有 與上述專利文獻2相同的課題。 (4 )其他問題點 習知的散熱構件由於一般係由金屬所構成，因此只要 沒有改變大小或厚度’即無法改變熱容量。因此，一般係 配合所需熱容量的增減’而增減構件的體積。但是，當增 減散熱構件的體積時’必須對框體內的零件配置重新設 計’而具有會發生開發成本增加或開發延遲等之情形的課 題。 本發明係考量上述課題而成者，目的在提供一種藉由 控制素材的物性’可調節散熱體之散熱特性的散熱構件。 -8 - 200901867 此外’目的在提供一種成形自由度高、具有高散熱能 力'而且可以低成本製作的散熱構件。 再者’目的在提供一種使用不會導致基板破損、基板 總重量增加、生産性降低或成本增加或大型化，而可充分 冷卻電子零件之散熱構件的電路基板、電子零件模組及其 製造方法。 (解決課題之手段） 本發明人等基於可在製造等中使熱容量等發生變化而 予以製造’因此著眼於石墨材料，而可控制作爲散熱特性 之上升的變化、及散熱下在定常狀態下的溫度，且將以可 如上進行控制的材料作爲散熱材料爲槪念，而完成本發 明。 亦即，本發明係以以下之（1 )至（4 )之散熱構件爲 商匕 安曰。 (1 ) 一種散熱構件，其特徵係由可藉由製造條件而 可變爲所希望之熱容量的素材所構成。 (2)如（1)之散熱構件，其中，上述素材係可藉由 控制體積密度而使熱容量爲可變的素材。 (3 )如（1 )又呔（2 )之散熱構件，其中，上述素 材爲石墨片材。 (4)如（3)之散熱構件，其中，係使膨脹石墨之每 單位體積的重量改變’而控制體積密度，藉此使熱容量爲 可變的石墨片材。 -9- 200901867 此外’本發明係以以下之（5 )至（9 )之電路基板爲 要旨。 (5) —種電路基板，係具有在表面形成有配線圖案 的基板本體，並且將電子零件連接於上述配線圖案之構造 的電路基板，其特徵爲：在上述基板本體的一部分設有由 表面貫穿至背面的貫穿孔，而且在上述基板本體的背面， 係以閉塞上述貫穿孔之一方端的方式配設散熱構件，並且 在將該散熱構件與上述電子零件直接相抵接的狀態下在上 述貫穿孔內配置上述電子零件。 (6) 如（5)之電路基板，其中，上述散熱構件係由 可藉由製造條件而可變爲所希望之熱容量的素材所構成。 (7 )如（6 )之電路基板，其中，上述素材係可藉由 控制體積密度而使熱容量爲可變的素材。 (8) 如（7)之電路基板，其中，上述散熱構件係由 膨脹石墨片材所成。 (9) 如（8)之電路基板，其中，上述膨脹石墨片材 的體積密度係限制爲0.3至2.0Mg/ m3。 此外，本發明係以以下之（1 0 )至（1 2 )之電子零件 模組爲要旨。 (1 〇 ) —種電子零件模組，係使用如上述（5 )至 (9)中任一者之電路基板。 (1 1 )如（10 )之電子零件模組，其中’藉由熱傳導 性的接著劑將上述電子零件與上述散熱構件予以密接。 (1 2 )如（1 0 )或（11 )之電子零件模組’其中’上 -10- 200901867 述電子零件爲LED模組。 此外，本發明係以以下之（1 3 )至（1 9 )之電子零件 模組之製造方法爲要旨。 (13) —種電子零件模組之製造方法，其特徵爲具 有：在表面形成有配線圖案之基板本體中的電子零件設置 位置設置由表面貫穿至背面之貫穿孔的貫穿孔形成工程； 以閉塞上述貫穿孔之一方端的方式，將上述散熱構件配設 在上述基板本體之背面的散熱構件配設工程；以及在將上 述電子零件與上述散熱構件直接相抵接的狀態下，在上述 貫穿孔內配置上述電子零件的電子零件配置工程。 (1 4 )如（1 3 )之電子零件模組之製造方法，其中， 上述散熱構件係由可藉由製造條件而可變爲所希望之熱容 量的素材所構成。 (1 5 )如（1 4 )之電子零件模組之製造方法，其中， 使用藉由控制體積密度而使熱容量爲可變的散熱構件。 (1 6 )如（1 5 )之電子零件模組之製造方法，其中， 上述散熱構件係由石墨片材所構成。 (1 7 )如（1 3 )至（1 6 )中任一者之電子零件模組之 製造方法，其中，在上述電子零件配置工程中，藉由熱傳 導性的接著劑將上述電子零件與上述散熱構件予以接著。 (1 8 )如（1 3 )至（1 7 )中任一者之電子零件模組之 製造方法，其中，上述電子零件爲LED模組。 (1 9 )如（1 3 )至（1 8 )中任一者之電子零件模組之 製造方法，其中，具有在上述電子零件設有電極，且將該 -11 - 200901867 電極與上述配線圖案作電性連接之連接工程。 (發明之效果） 本發明之散熱構件係由可藉由製造條件而可變爲所希 望之熱容量的素材、可藉由控制體積密度而使熱容量爲可 變的素材（石墨片材）所構成，因此並不需要配合所需熱 容量的增減，來增減散熱構件的體積。因此，可在無損於 空間性的情形下來調節熱容量，因此達成一面確保充分的 散熱特性，一面提升電子零件之安裝自由度的效果。 此外，石墨片材例如可僅藉由將膨脹石墨進行壓縮而 加壓成形來製作散熱構件（亦即，不會有將聚醯亞胺等材 料進行碳化等製法上的限制），因此成形自由度較高（可 輕易製成所希望之形狀者），由該方面來看，亦可提升電 子零件的安裝自由度。再者，僅利用將膨脹石墨進行壓縮 而加壓成形，即可製作散熱構件，因此亦具有可以低成本 製作散熱構件及使用該散熱構件之電路基板、電子零件模 組的效果。 再者，根據本發明，由於散熱構件與電子零件係直接 相抵接（未透過配置在穿通孔的熱傳導構件即可熱傳 達），因此發揮高於習知技術的散熱能力。 此外，石墨片材的比重比金屬小，因此可達成散熱構 造的輕量化。此外，石墨片材比金屬更具有彈性，因此與 電子零件的接著面積變大，而可獲得更高的散熱效果。而 且，由於爲在形成在基板本體而非基板本體表面的貫穿孔 -12- 200901867 內配置電子零件的構造，因此亦可解決因電子零件的高度 部分而使模組大型化等課題。 【實施方式】 本發明係具有在作爲發熱體之電子零件的背面直接抵 接散熱構件的構造。藉由使散熱構抵接於電子零件背面的 至少一部分，最好係抵接於全部，可解決因熱傳導率較低 的印刷電路基板所造成的隔熱效果。此外，藉由使散熱構 件直接抵接於電子零件的背面，可解決在透過其他構件時 所產生的熱電阻變大的問題。在此，在直接抵接的態樣 中，亦包含透過預先黏貼在電子零件背面的習知的散熱構 件而予以抵接的態樣或透過矽滑脂等接著劑予以抵接的態 樣。例如，數W以上的高輸出LED模組必須具備散熱構 造，以往係在背面配設有鋁散熱板等，但是亦可使高輸出 LED模組與本發明的散熱構件直接相抵接。 散熱構件最好使用具有較高的熱傳導率，重量比鋁輕 (約1 / 2的重量），熱膨脹率較低，且比將市售之聚醯 亞胺等高分子物質予以高溫處理後的片材更爲廉價的素材 的石墨片材。在此，石墨片材若厚度爲0.1mm以上者即 可，厚度爲數cm之板狀者亦稱爲石墨片材。石墨片材係 可加工成各種形狀，例如，亦可設置設在印刷電路基板之 嵌合於凹部的突起。 最佳形態之本發明係在電路基板安裝電子零件時，將 電子零件的絕緣層與作爲散熱構件的石墨片材直接密接作 -13- 200901867 爲本質部分，藉此可達成高散熱能力，因此可有效抑制電 子零件的溫度上升。 石墨片材若在強度面沒有問題，最好使用厚度0.1至 1.5mm，更好爲0.3至1.0mm者。 石墨片材係具有藉由使體積密度爲可變而可調節熱容 量的較佳特徴。最好石墨片材的體積密度係在0.3至 2 · OMg / m3的範圍內予以適宜選擇。之所以限制如上係基 於當體積密度超過2.0Mg/m3時，面方向之熱傳導率雖變 高，但是柔軟性變低，而且有時與電子零件等的密接性會 降低，另一方面’當體積密度未達〇_3 Mg/m3時，則柔軟 性雖變高’而提升與電子零件等的密接性，但是面方向的 熱傳導率會降低之故。 在此’熱容量具有C=m. Cp〔在此，m爲質量（g)。 此外’ CP爲比熱（j/ k)，在常溫（23〇c前後）下爲〇 7J/ g · K〕的關係式。因此’藉由改變石墨片材的體積密度 (膨脹石墨粉之每單位體積的重量）而使質量發生變化， 因此可控制石墨片材的熱容量。 將石墨片材之製造方法之一例揭示於第12圖。 於該圖中’元件符號1 1係表示作爲適於本發明之石 墨片材之原料的膨脹石墨。膨脹石墨1 1係使天然石墨或 凝析石墨（kish graphite )等浸漬於硫酸或硝酸等液體之 後，由藉由以4 0 0乞以上進行熱處理所形成之綿狀石墨 (膨脹石墨）所構成之片狀原料。該膨脹石墨n的厚度 爲1·0至5〇_〇mm，體積密度爲01至〇3Mg//m3,將該膨 -14- 200901867 脹石墨11壓縮至厚度0.1至3.0mm、體積巷 l.lMg/m3而進行加壓成形，而形成原片材12 將厚度2.0mm、體積密度0.1 Mg/ m3的膨脹石 成爲厚度0.2mm、體積密度l.〇Mg/m3之原片 式進行壓縮時，可防止在壓縮時發生氣泡等， 質的原片材1 2。如此一來，由於可更加確實防 14中之熱傳導率的參差不齊，故較爲適合。 之後，藉由鹵素氣體等將原片材12所含 量等雜質去除，以使原片材1 2所含雜質的總： 以下，尤其硫黃爲Ippm以下的方式進行處理 化片材1 3。其中，純化片材13中之雜質總量老 以下，即可更加確實防止安裝有石墨片材14 置惡化。 此外，由原片材12去除雜質的方法並不 法，若配合原片材12的厚度或體積密度採用 可。 另外藉由輥式壓延等以成爲厚度0.05至 積密度0.3至2.0Mg/ m3的方式對前述純化片 加壓壓縮，即可形成適於本發明的石墨片材1 4 順序所製造的石墨片材係在面方向具有3 5 0 w . 以上之高散熱特性。其中，關於詳細內容係揭 利第3 6 9 1 8 3 6號公報。 以上所示’本發明之石墨片材之較佳態樣 理石墨進行熱處理而使其膨脹而形成爲綿狀的 5度0.2至 。其中，當 墨1 1以形 材1 2的方 而可製造均 止石墨片材 硫黃或鐵含 匱爲1 Oppm ，而形成純 ί設爲5ppm 之構件或裝 限於上述方 最適方法即 1 · 5 mm、體 材13進行 。藉由以上 / ( m · k ) 示於日本專 係以將酸處 膨脹石墨爲 -15 - 200901867 主材料的膨脹石墨片材。 具有本發明之散熱構造的電子零 電氣配線，係由以下所構成：設有由 穿孔的基板本體；將基板本體的貫穿 墨片材；直接覆接在由基板本體的表 對的石墨片材，而且藉由來自電氣配 子零件。基板本體係以玻璃環氧樹脂 板。 本發明之第1構成例如第1圖月 電氣配線（由金屬構成的配線圖案） 面42，跨及整面配設有由石墨片材 (體積密度：lMg/m3)。在基板本1 裝LED模組1的部分預先設有貫穿？L 置在貫穿孔6內，且與散熱構件5直 本發明之第2構成例如第2圖所 背面42的一部分配設有散熱構件5。 於散熱構件5的面積較窄，因此藉由 效果。此外，藉由增加散熱構件5的 增強的效果。其中，在第1圖及第2 的導線（wire)，將LED模組1與基 線3作電性連接。 第1圖及第2圖的構成共通， 時，亦可在散熱構件5的背面加襯未 件。 件模組係在表面具備 表面貫穿至背面之貫 孔配設在背面側的石 面側通過貫穿孔而面 線的供電而發熱的電 製爲首的一般印刷基 〒示，在表面41設有 3的基板本體4的背 所構成的散熱構件5 體4係配設成：在安 ,6，LED模組1係配 接密接。 示，在基板本體4之 與第1圖相比較，由 增加厚度來提高散熱 1厚度，亦具有使強度 圖中，2係打線接合 板本體4上的電氣配 但當欲更加提高強度 i圖示之金屬等補強構 -16- 200901867 上述之電子零件模組的製造方法係具有··在表面 電氣配線，在設有由表面貫穿至背面之'貫穿孔的基板 的背面配設石墨片材的第1工程；通過基板本體的 孔，而在所希望的石墨片材上直接覆接屬於發熱體的 零件（在上述例中爲LED模組1 )的第2工程；以及 子零件與基板本體上的電氣配線作電性連接的第3工 第1工程與第2工程的順序並不相同。 電子零件的覆接方法最好係在石墨片材上藉由熱 性接著劑（例如熱可塑性樹脂或熱硬化性樹脂）覆接 零件。此時，最好以在石墨片材與電子零件的抵接面 成空隙的方式，藉由熱傳導性接著劑埋設兩者之間隙 以熱可塑性樹脂而言，係可使用藉由高溫予以可 軟化之周知的塑膠。具體而言，例示如聚乙烯、聚丙 氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙 (PET > polyethylene terephthalate )、聚碳酸醋等。 以熱硬化性樹脂而言，可使用在高溫下變硬之周 塑膠。具體而言，例示如環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰 脂、矽氧樹脂等。 以下係以實施例詳加說明本發明，惟本發明並非 實施例而有任何限定。 (實施例1 ) 在實施例1中，係在可有效將L E D模組的發熱 散熱的散熱構造中，使用不同素材的散熱構件而確認 具備 本體 貫穿 電子 將電 程。 傳導 電子 不形 〇 逆式 烯、 二酯 知的 胺樹 藉由 予以 出散 -17- 200901867 熱效果。 一般LED可使用的最大溫度係由LED晶片表面溫度 (接面溫度：Tj )予以決定，但實際上無法直接測定Tj 溫度。 在此，在LED係具有當接面溫度上升時，順向電壓 (Vf)會變低的特性。因此，藉由測定順向電壓（Vf)， 來量測接面溫度的變化趨勢。 接面溫度係可根據在預備實驗中所求出之LED電壓 與接面溫度的特性予以計算。由該結果可以一定精度計算 出接面溫度。 本實施例中所使用的LED模組1係將由金屬層及絕 緣層等所疊層而成的基底基板爲基底，且在其上疊層反射 板及透鏡樹脂而成之構成。本實施例之LED模組1的規 格如下所述。 《LED模組的規格》 廠商名稱：LumiLEDs公司 LXHL LW3C 順向電流最大率：1〇〇〇 (mA) 耐熱溫度：1 3 5 ( °c ) 動作溫度：-40至120 ( °C ) 《測定方法》 藉由第3圖所示的簡易測定裝置，測定接面溫度的變 化趨勢。其中，第3圖中，1係LED模組、5係散熱構 -18- 200901867 件、8係LED安裝孔、ΤΙ、T2係溫度計。此外，自LED 模組1至溫度計T1的距離爲32mm，自LED模組1至溫 度計T2的距離爲52mm。 以下顯示測定順序。 首先，對LED模組1流通額定電流700〔 mA〕20分 鐘而使其發光，並且開始進行測定。接著，每隔20秒鐘 測定溫度計ΤΙ、T2的溫度及LED的電壓。LED模組1的 電壓係藉由測定裝置隨時（每隔 〇 · 1秒）自動記錄。在 此，在記錄溫度時，將流至LED約1秒鐘的電流降低至 1 5〔 mA〕。此係爲了防止在測定中因LED發光而使接面 溫度上升所致。 順向電壓（Vf )與接面溫度（Tj )的關係係以預備實 驗予以計算出。在本實施例中所使用的LED模組1的基 礎特性顯示於第4圖。 《比較試驗》 藉由上述構成及測定方法，進行將散熱構件5形成爲 銅、鋁、及石墨片材時之散熱能力的比較試驗。散熱構件 5的厚度係銅及銘爲l.5mni、石墨片材爲1.5mni。使用申 請人所製造之石墨片材（體積密度：2.0Mg/ m3、重量 18g)作爲該石墨片材。 第5圖係顯75由不同素材所構成之散熱構件之接面溫 度之比較結果的曲線圖，第6圖係顯示溫度計T1之溫度 變化的曲線圖，第7圖係顯示溫度計T2之溫度變化的曲 -19- 200901867 線圖。 如第5圖所示，可知在非定常狀態（大槪0至5 00秒 的範圍）中，石墨片材的溫度上升比銅或鋁快。其主要原 因係熱容量較小之故。若爲金屬之散熱構件，藉由其尺寸 等而改變熱容量乃爲常規手段，但是藉由控制其物性等， 難以在非定常時提升上升特性、或控制定常時之溫度水 準。 此外，由第6圖及第7圖可知，在散熱構件5使用石 墨片材時，具有最高的散熱能力。 以往，在藉由散熱片（Heat Sink)等之形狀變更所進 行之設計變更中，大多受到阻礙，但根據本實施例之散熱 構造，僅改變散熱構件的素材，即可使阻礙消失，其意義 極大。 (實施例2 ) 在本實施例中，係進行不同面積之石墨片材中的溫度 比較試驗。在本實施例中，如第8圖所示，係將在實施例 1所使用的LED模組1安裝7個在基板4上。在散熱構件 5與LED模組1之間塗布矽滑脂（G-747 )。藉由塗布矽 滑脂（silicon grease)，可增加密接面積，因此可達成更 高的散熱效果。散熱構件5的規格係如下所述，其他構成 係與實施例1相同。因此，石墨片材的體積密度均爲 2.0Mg / m3，厚度 D 爲 1.5mm。 -20- 200901867 《散熱構件的規格》 廠商名稱：東洋碳股份有限公司 型式：PF-l 50UHP 厚度：1 . 5 mm 形狀等： 實驗例1 (形成面積爲430cm2的正方形狀，此外，質 量爲129g，因此熱容量爲45.15J/K) 實驗例2 (形成面積爲2 1 5 cm2的正方形狀，此外，質 量爲64g，因此熱容量爲22.54J/K) 實驗例3 (形成面積爲144cm2的正方形狀，此外，質 量爲43g，因此熱容量爲15.12J/ K) 實驗例4 (形成面積爲107.5cm2的正方形狀，此外， 質量爲32g，因此熱容量爲11.27J/K) 實驗例5 (形成面積爲5 1.3cm2的正六角形狀，此 外，質量爲15g，因此熱容量爲5.39J/K) 其中，實驗例1的面積與基板本體4相同。 第9圖係顯示不同面積之石墨片材之接面溫度之比較 結果表。由第9圖可確認散熱能力隨著散熱構件5的面積 而提升。在本實施例中，係安裝7個LED模組，但在積 體安裝更多數之LED模組時，係假設發熱量更爲大量， 此時本實施例的散熱構造極爲有效。 (實施例3 ) 在本實施例中，係在有風扇狀態與無風扇狀態下，測 -21 - 200901867 定出不同素材之散熱構件中的溫度變化° 在本實施例中所使用的風扇規格如下所述。此外’風 扇係與石墨片材的背面隔開1 〇cm予以配置。 《風扇的規格》 廠商名稱：日本伺服股份有限公司 型式：VE55B5 最大風量：〇.55(m3/min) 最大靜壓·· 4.3 (mmH2〇) 噪音：30 ( dB ( A )) 第1 0圖係無風扇狀態下的測定結果’第1 1圖係有風 扇狀態下的測定結果。由第1 0圖及第1 1圖可確認出藉由 組合風扇，可得較高的散熱效果。 (産業上利用可能性） 本發明係適於冷卻發熱量較大的電子零件，尤其適於 以高密度安裝之大光量LED照明裝置。以大光量LED照 明裝置的用途而言，係例示汽車車頭燈的使用。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之第1構成例。 第2圖係本發明之第2構成例。 第3圖係實施例1之簡易計測裝置之構成槪要圖。 第4圖係顯示實施例1之LED模組之基礎特性的曲 -22- 200901867 線圖。 第5圖係不同素材之散熱構件中之接面溫度的計算結 果。 第6圖係溫度計T1中的測定結果。 第7圖係溫度計T2中的測定結果。 第8圖係安裝有實施例2之LED模組之基板的模式 圖。 第9圖係測定不同面積之散熱構件之溫度變化後的結 果。 第1 〇圖係在無風扇狀態下針對不同素材的散熱構 件，測定溫度變化後的結果。 第1 1圖係在有風扇狀態下針對不同素材的散熱構 件，測定溫度變化後的結果。 第12圖係顯示本發明中適於散熱構件之石墨片材之 製造順序的流程圖。 第13圖係顯示石墨片材中之溫度T與比熱Cp之關係 的曲線圖。 【主要元件符號說明】 1 : LED模組 2 :導線 3 :電氣配線（配線圖案） 4 :基板本體 5 :散熱構件 -23- 200901867 6 ’·貫穿孔 8 : LED安裝孔 1 1 :膨脹石墨 1 2 :原片材 1 3 :純化片材 1 4 :石墨片材 41 :基板本體4的表面 42 :基板本體4的背面 ΤΙ、T2 :溫度計 -24-

Claims (1)

  1. 200901867 十、申請專利範圍 Γ· 一種散熱構件，其特徵爲：由可藉由製造條件而 可變爲所希望之熱容量的素材所構成。 ' 2. 如申請專利範圍第1項之散熱構件，其中，前述 素材係可藉由控制體積密度而使熱容量爲可變的素材。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之散熱構件，其 中’前述素材爲石墨片材。 4. 如申請專利範圍第3項之散熱構件，其中，係使 膨脹石墨之每單位體積的重量改變，而控制體積密度，藉 此使熱容量爲可變的石墨片材。 5. —種電路基板，係具有在表面形成有配線圖案的 基板本體，並且將電子零件連接於上述配線圖案之構造的 電路基板，其特徵爲： 在上述基板本體的一部分設有由表面貫穿至背面的貫 穿孔，而且在上述基板本體的背面，係以閉塞上述貫穿孔 之一方端的方式配設散熱構件，並且在將該散熱構件與上 述電子零件直接相抵接的狀態下在上述貫穿孔內配置上述 電子零件。 6 ·如申請專利範圍第5項之電路基板，其中，上述 散熱構件係由可藉由製造條件而可變爲所希望之熱容量的 素材所構成。 7 ·如申請專利範圍第6項之電路基板，其中，上述 素材係可藉由控制體積密度而使熱容量爲可變的素材。 8·如申請專利範圍第7項之電路基板，其中，上述 -25- 200901867 散熱構件係由膨脹石墨片材所構成。 9. 如申請專利範圍第8項之電路基板，其中，上述 膨賬石墨片材的體積密度係限制爲0.3至2.0Mg/ m3。 10. —種電子零件模組，係使用如申請專利範圍第5 項至第9項中任一項之電路基板。 11. 如申請專利範圍第1 0項之電子零件模組，其中 ，藉由熱傳導性的接著劑將上述電子零件與上述散熱構件 予以密接。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項或第1 1項之電子零件模 組，其中，上述電子零件爲L ED模組。 13. —種電子零件模組之製造方法，其特徵爲具有： 在表面形成有配線圖案之基板本體中的電子零件設置 位置設置由表面貫穿至背面之貫穿孔的貫穿孔形成工程； 以閉塞上述貫穿孔之一方端的方式，將上述散熱構件 配設在上述基板本體之背面的散熱構件配設工程；以及 在將上述電子零件與上述散熱構件直接相抵接的狀態 下，在上述貫穿孔內配置上述電子零件的電子零件配置工 程。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之電子零件模組之製造 方法，其中，上述散熱構件係由可藉由製造條件而可變爲 所希望之熱容量的素材所構成。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之電子零件模組之製造 方法，其中，使用藉由控制體積密度而使熱容量爲可變的 散熱構件。 -26- 200901867 16.如申請專利範圍第15項之電子零件模組之製造 方法’其中’上述散熱構件係由石墨片材所構成。 1 7.如申請專利範圍第1 3項至第16項中任一項之電 子零件模組之製造方法，其中，在上述電子零件配置工程 中’藉由熱傳導性的接著劑將上述電子零件與上述散熱構 件予以接著。 1 8 ·如申請專利範圍第1 3項至第17項中任一項之電 子零件模組之製造方法，其中，上述電子零件爲LED模 組。 19.如申請專利範圍第13項至第18項中任一項之電 子零件模組之製造方法，其中，具有在上述電子零件設有 電極’且將該電極與上述配線圖案作電性連接之連接工程 -27-
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