TW201339293A - 散熱部件、使用該散熱部件的電子零件、馬達、電池與物品 - Google Patents

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Abstract

獲得一種可用於發熱的電子零件本身及樹脂成形品、且散熱效果高的散熱部件。散熱部件10具備:硬化膜14,其使含有包含斜方晶系矽酸鹽礦物的填料11與光硬化性樹脂13的樹脂組成物硬化而得;及藉由硬化膜14被膜的金屬板15。散熱部件10藉由金屬板15與硬化膜14的組合,而具有高效的優異的散熱效果。另外,所謂「矽酸鹽礦物」,可為天然、人工的任一種,包括鋁矽酸鹽礦物、或進而亦包括礦物以外的矽酸鹽化合物。

Description

散熱部件、使用該散熱部件的電子零件、馬達、電池與物品
本發明是有關於一種散熱部件,特別是有關於適合於電子裝置用散熱片(heat sink)、且可高效散熱的散熱部件。
近年來,隨著電子電路的積體化,電子設備的高性能化、小型化取得進展。由於電子電路的積體化,為了防止電子電路的熱失控,電子設備的熱設計變得比以往時候更重要。在電子設備的熱設計中,散熱片是重要的散熱部件之一。在鋁製散熱片中,作為進一步提高散熱效果的方法,已知有進行陽極氧化處理而對表面進行耐酸鋁(alumite)加工的方法。但是,耐酸鋁加工需要在脫脂處理、水洗及陽極氧化處理的每個步驟中更換浴槽。另外,藉由陽極氧化處理所得的皮膜存在大量的微細孔,該微細孔會導致龜裂(crack)或腐蝕,因此進一步需要封孔處理作為後續步驟。如此,耐酸鋁加工存在需要大量的步驟而使生產性變差的問題。
另外,為了進一步提高散熱片的散熱效果,已知有包含發射遠紅外線的陶瓷填料的散熱塗料(例如參照專利文獻1)。該散熱塗料由於藉由烷氧化物/矽烷醇的溶膠-凝膠(sol-gel)反應而製膜,因此需要180度的煅燒。如此,在塗佈散熱塗料時必需高溫(100度以上)的加熱/乾燥處理的情況下,存在無法塗佈於發熱的電子零件本身或樹脂 成形品、及乾燥時間長而生產性差的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-212043號公報
用作散熱部件例如散熱片的金屬板(上述的經耐酸鋁加工的鋁等),要求更高的散熱效果。而且,要求散熱部件亦可用於發熱的電子零件本身及樹脂成形品。
因此,本發明的課題是提供一種可用於發熱的電子零件本身及樹脂成形品的散熱效果高的散熱部件。
本發明者等人為了解決上述課題而進行銳意研究。其結果發現:包含光硬化性樹脂與斜方晶系矽酸鹽礦物的填料的樹脂組成物,並且發現:將該樹脂組成物塗佈於金屬板,藉由光照射而形成硬化膜,覆蓋有該硬化膜而得的樹脂被膜金屬板(散熱部件)具有優異的散熱效果,從而完成了本發明。
本發明的第1形態的散熱部件10例如如圖1所示,具備:硬化膜14,其使含有包含斜方晶系矽酸鹽礦物的填料11與光硬化性樹脂13的樹脂組成物硬化而得;及藉由硬化膜14被膜的金屬板15。
另外,硬化膜只要覆蓋金屬板的雙面或單面的任一種即可。另外,所謂「矽酸鹽礦物」,可為天然、人工的任一種,包括鋁矽酸鹽礦物、或進而亦包括礦物以外的矽酸鹽化合物。
若以上述方式進行構成,則導熱性高的金屬板會發揮吸收所產生的熱的作用,所吸收的熱擴散至金屬板的整個內部,並傳遞至硬化膜。由光硬化性樹脂單體形成的膜與金屬相比,導熱性差,本案發明的由樹脂組成物形成的硬化膜由於含有斜方晶系矽酸鹽礦物,因此硬化膜的導熱性提高。斜方晶系矽酸鹽礦物作為遠紅外線發射陶瓷而為人所知,藉由高效地將熱能轉變成遠紅外線,將遠紅外線發射至外部而降低溫度(日本專利第3085182號公報)。如此,被金屬板吸收、自金屬板傳遞至硬化膜的熱,藉由硬化膜中所含的斜方晶系矽酸鹽礦物而高效地散熱,因此本案的散熱部件具有優異的散熱效果。該散熱效果如實例所示般,比經耐酸鋁加工的鋁更高。另外,由於具有金屬板,因此與僅塗佈樹脂組成物而使其硬化的情形相比,整體可更高效地散熱。如此,本案的散熱部件藉由硬化膜與金屬板的組合而具有高的散熱效果,該硬化膜由含有光硬化性樹脂與矽酸鹽礦物的樹脂組成物形成。因此,在使用樹脂被膜金屬板即本案的散熱部件作為散熱片(為了散熱而使用的金屬製板)時,可獲得比先前的散熱片更高的散熱效果。
另外,在耐酸鋁加工中,需要將鋁浸漬於酸性溶液中,但本案的散熱部件可將樹脂組成物藉由旋塗法、凹版塗佈(gravure coating)、網版印刷或噴霧等而塗佈於金屬板而製造,因此製造容易,與耐酸鋁加工相比可更加提高生產性。而且,亦可用於發熱的電子零件本身或樹脂成形品。
本發明的第2形態的散熱部件如上述本發明的第1形態的散熱部件10,其中上述斜方晶系矽酸鹽礦物是堇青石(cordierite)或莫來石(mullite)。
若以上述方式進行構成,則這些填料由於為輕量、導熱性優異、化學性穩定、與樹脂的親和性亦高、且對人體傷害少,因此可製成有效發揮這些特徵的散熱部件。而且,這些填料可用作遠紅外線發射陶瓷,並可對散熱部件賦予遠紅外線發射特別優異等特性。
本發明的第3形態的散熱部件如上述本發明的第1形態或第2形態的散熱部件10,其中上述樹脂組成物進一步包含:選自由氮化硼、氮化鋁、二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅及石墨所組成的群組中的至少1種的追加填料12。
若以上述方式進行構成,則藉由追加填料而可進一步提高硬化膜的導熱性。另外,由於使用氮化硼可將硬化膜著色為白色,或使用石墨可將硬化膜著色為黑色,因此可提高散熱部件的創意性。
本發明的第4形態的散熱部件如上述本發明的第1形態至第3形態中任一種形態的散熱部件10,其中光硬化性樹脂13是選自由環氧化合物、氧雜環丁烷(oxetane)化合物、乙烯醚化合物、及(甲基)丙烯酸系化合物所組成的群組中的至少1種,樹脂組成物包含光陽離子聚合起始劑或光自由基聚合起始劑作為聚合起始劑。另外,所謂「(甲基)丙烯酸系化合物」,是指丙烯酸系化合物或(甲基)丙烯酸系化合物(=甲基丙烯酸系化合物)。
若以上述方式進行構成,則丙烯酸系化合物由於聚合反應的反應速度快而較佳。而且,可容易由相對應的醇類製造丙烯酸系化合物,因此丙烯酸酯單體或丙烯酸酯寡聚物的種類豐富,可根據目的選擇材料,並容易改變硬化膜的物性,因此較佳。
甲基丙烯酸系化合物與丙烯酸系化合物相比,雖然反應速度慢,但皮膚刺激性小,因此較佳。
環氧化合物由於為陽離子聚合,因此不會受到因氧造成的硬化阻礙。並且由於聚合的形式為開環聚合,因此硬化時的收縮少且與基板的密接性優異,因此較佳。
氧雜環丁烷化合物與環氧化合物的聚合反應相比,氧雜環丁烷化合物的聚合物的成長更快,因此會生成分子量為數萬左右的聚合物。其結果會提高硬化膜的韌性等力學特性,因此較佳。並且,環氧化合物大多為例如具有誘突變性(Mutagenicity)等毒性強的化合物,但氧雜環丁烷化合物與環氧化合物相比,毒性低,因此較佳。
乙烯醚化合物與環氧化合物相比,陽離子聚合的反應性佳。並且由於黏度低,因此可用作與環氧化合物混合來調整黏度的反應性稀釋劑,因此較佳。
本發明的第5形態的散熱部件如上述本發明的第1形態至第4形態中任一種形態的散熱部件10,其中光硬化性樹脂13包含:選自由脂環式環氧化合物、雙酚A的二縮水甘油醚、聯苯酚的二縮水甘油醚、多官能性(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、聚 酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少1種。
若以上述方式進行構成,則光硬化性樹脂可藉由光照射而高效地硬化。並且可使硬化膜增厚,而且與金屬板的密接性變得良好。特別是,環氧與金屬板的密接性優異,脂環式環氧的硬化速度及與銅的密接性優異。
本發明的第6形態的散熱部件如上述本發明的第1形態至第5形態中任一種形態的散熱部件10,其中金屬板15是選自由銅及鋁所組成的群組中的至少1種。
若以上述方式進行構成,則可使用導熱性特別優異的金屬板,來構成本案的散熱部件。
本發明的第7形態的散熱部件如上述本發明的第6形態的散熱部件10,其中金屬板15為銅。
先前,鋁藉由耐酸鋁加工而提高散熱效果並可用作散熱片,但無法對銅進行同樣的加工。若以上述方式進行構成,則銅亦可用作散熱效果更加提高的散熱片或散熱器(heat spreader)。
本發明的第8形態的電子零件30例如如圖3所示,具備:具有發熱部的電子裝置20;及將金屬板15以與上述發熱部接觸的方式安裝於電子裝置20的如上述本發明的第1形態至第7形態中任一種形態的散熱部件10。
若以上述方式進行構成,則可自電子零件的上部更有效地散熱。
本發明的第9形態的馬達50例如如圖5所示,具備: 將電能轉變為動能的馬達本體40;及將金屬板以與馬達本體40的外表面41接觸的方式安裝於馬達本體40的如上述本發明的第1形態至第7形態中任一種形態的散熱部件10。
若以上述方式進行構成,則可有效地使馬達散熱。
本發明的第10形態的電池70例如如圖6所示,具備:充電時或放電時自身發熱的電池本體60;及將金屬板以與電池本體60的外表面接觸的方式安裝於電池本體60的如上述本發明的第1形態至第7形態中任一種形態的散熱部件10。
另外,所謂「電池本體」,是指電池單元或其集合體。
若以上述方式進行構成,則可有效地使自身發熱的電池散熱。
本發明的第11形態的物品具備:自身發熱的物品本體;及將金屬板以與上述物品的外表面接觸的方式安裝於上述物品的如上述本發明的第1形態至第7形態中任一種形態的散熱部件。
若以上述方式進行構成,則可有效地使自身發熱的物品散熱。如此,本發明的散熱部件可廣泛地用於自身發熱的物品。
本發明的散熱部件可用作散熱片等散熱部件,藉由金屬板的導熱性、與硬化膜中所含有的斜方晶系矽酸鹽礦物所引起的遠紅外線的發射的組合,而表現更高的散熱效 果。而且,本發明的散熱部件亦可用於發熱的電子零件本身及樹脂成形品。另外,由於可藉由光照射而於金屬板上形成硬化膜,因此可提高生產效率。
以下,參照圖式對本發明的實施形態進行說明。另外,各圖中對相互相同或對應的部分賦予相同或類似的符號,並省略重複的說明。另外,本發明並不限制於以下的實施形態。
參照圖1,對本發明的第1實施形態的散熱部件10進行說明。另外,圖1是說明散熱部件10的構成的圖,並將各層的厚度放大。散熱部件10是將含有斜方晶系矽酸鹽礦物的填料11與光硬化性樹脂13的樹脂組成物塗佈於金屬板15後,藉由照射光而形成硬化膜14,從而製造而成。另外,樹脂組成物中除了斜方晶系矽酸鹽礦物的填料11外,還可添加導熱性優異的追加填料12作為追加的填料。
斜方晶系矽酸鹽礦物的填料11可列舉:莫來石、堇青石、頑火輝石(enstatite)、異極礦(hemimorphite)、黝簾石(zoisite)、矽線石(sillimanite)、紅柱石。特別是就導熱率高、適於與樹脂的混合的方面而言,較佳為堇青石、莫來石。另外,斜方晶系矽酸鹽礦物可為天然、人工的任一種。散熱部件10含有這些填料11的至少1種。這些填料特別是遠紅外線的發射效果優異,會提高硬化膜14的導熱性,並提高散熱部件10的散熱效果。
追加填料12是選自由氮化硼、氮化鋁、二氧化矽、氧 化鋁、氧化鋅及石墨所組成的群組中的至少1種。這些追加填料的導熱率高,特別是氮化硼、氧化鋅的導熱率高,可進一步提高散熱部件10的散熱效果,因此較佳。
填料11及追加填料12的形狀較佳為粉末、糊、線(wire)狀等。特別是就可獲得均勻的狀態的方面而言,較佳為以粉末、或糊的形態混合於光硬化性樹脂13中。為粉末時,其平均粒徑較佳為0.01 μm~100 μm,特佳為0.1 μm~50 μm。若平均粒徑為0.01 μm以上,則樹脂組成物的黏度不會變得過高,塗佈步驟的作業性佳。另外,導熱率亦不會惡化。若平均粒徑為100 μm以下,則不會在硬化膜14的表面形成凹凸,並且不會發生填料的沈降快而使樹脂組成物的保存穩定性惡化的情況。另外,平均粒徑並不限定於一次粒徑,亦可為凝聚狀態的粒徑。平均粒徑(中值粒徑)是使用堀場製作所製造的雷射繞射散射式粒度分布測定裝置LA-950V2測定的值。即,利用藉由夫琅禾費(Fraunhofer)繞射理論及米氏(Mie)的散射理論的解析,藉由濕式法進行測定,將粉體按某種粒徑分為2種時,將大粒徑側與小粒徑側成為等量(體積基準)的徑設為中值粒徑。關於測定,為濕式法時,使用如下溶液:在純水中添加少量(一耳勺的程度)測定試樣後,在超音波浴中處理3分鐘,而試樣分散而得的溶液。測定時的糊劑(slurry)的濃度是以雷射的透過率為80%的方式進行調整。
填料11及追加填料12的總量,相對於光硬化性樹脂13而混合1重量%以上且小於70重量%,藉此可獲得良好 的散熱效果。若考慮到塗佈樹脂組成物的步驟的作業效率,則填料11及追加填料12的總量相對於光硬化性樹脂13較佳為15重量%~60重量%。若填料11及追加填料12的總量為15重量%以上,則可充分獲得填料及追加填料的散熱特性。另外,若填料11及追加填料12的總量為60重量%以下,則不會產生填料及追加填料在硬化性樹脂中凝聚等的問題。而且,可獲得充分的硬化膜14的硬度。另外,追加填料12的量相對於填料11,較佳為混合0重量%~60重量%。
光硬化性樹脂13可列舉:選自由環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、乙烯醚化合物、及(甲基)丙烯酸系化合物所組成的群組中的至少1種。特別是環氧化合物與金屬板的密接性佳,因此較佳。
環氧化合物可列舉:聯苯酚、雙酚A、氫化雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、四氯雙酚A、四溴雙酚A等雙酚類的二縮水甘油醚類;苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、溴化苯酚酚醛清漆、鄰甲酚酚醛清漆等酚醛清漆(novolac)樹脂的聚縮水甘油醚類;乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、1,4-環己烷二甲醇、雙酚A的環氧乙烷(ethylene oxide)加成物、雙酚A的環氧丙烷加成物等烷二醇類的二縮水甘油醚類;山梨糖醇聚縮水甘油醚,異氰尿酸三(2,3-環氧丙基)酯、三縮水甘油基三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯、六氫鄰苯二甲酸的縮水甘油酯或二聚酸的二 縮水甘油酯等縮水甘油酯類;3',4'-環氧環己烷甲酸3,4-環氧環己基甲酯(大賽璐(Daicel)公司製造的商品名Celloxide 2021P)、3',4'-環氧環己烷甲酸3,4-環氧環己基乙酯、3',4'-環氧-6'-甲基環己烷甲酸3,4-環氧-6-甲基環己酯、乙烯基環己烯二氧化物、3,4-環氧-4-甲基環己基-2-環氧丙烷、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺環-3,4-環氧)環己烷-間二噁烷、己二酸雙(3,4-環氧環己基)酯、己二酸雙(3,4-環氧環己基甲基)酯、內酯改質3',4'-環氧環己烷甲酸3,4-環氧環己基甲酯、亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、乙二(3,4-環氧環己烷甲酸酯)、二環戊二烯二環氧化物、雙(3,4-環氧環己基)醚、雙(3,4-環氧環己基甲基)醚、丁烷四甲酸四(3,4-環氧環己基甲基)酯、雙(3,4-環氧環己基甲基)-4,5-環氧四氫鄰苯二甲酸酯、1,2:8,9-二環氧檸檬烯、雙(3,4-環氧環己基)二乙基矽氧烷等脂環式環氧化合物等。可單獨使用這些環氧化合物,亦可組合使用多種環氧化合物。
氧雜環丁烷化合物可列舉:3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷(東亞合成公司製造的商品名OXT-101)、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷(東亞合成公司製造的商品名OXT-211)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷(東亞合成公司製造的商品名OXT-212)、1,4-雙{[(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲氧基]甲基}苯(東亞合成公司製造的商品名OXT-121)、雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚(東亞合成公司製造的商品名OXT-221)、脂肪族羧酸系氧雜環丁烷化合物(例如己二酸酯雙氧雜環丁烷等)、芳香族羧酸系氧雜 環丁烷化合物(例如對苯二甲酸酯雙氧雜環丁烷等)、脂環式羧酸系氧雜環丁烷化合物(例如環己烷二甲酸雙氧雜環丁烷等)、芳香族異氰酸酯系氧雜環丁烷化合物(例如二苯基甲烷二異氰酸酯(Methylene Diphenyl Isocyanate,MDI)雙氧雜環丁烷等)等。可單獨使用這些氧雜環丁烷化合物,亦可組合使用多種氧雜環丁烷化合物。
(甲基)丙烯酸系化合物可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯基嗎啉、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸 酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、1,3-雙(羥基乙基)-5,5-二甲基乙內醯脲、3-甲基戊二醇(甲基)丙烯酸酯、α,ω-二丙烯醯基雙二乙二醇鄰苯二甲酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三羥基乙酯的三(甲基)丙烯酸酯(東亞合成公司製造的商品名M-315)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及上述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯的環氧乙烷及/或環氧丙烷加成物等。可單獨使用這些(甲基)丙烯酸系化合物,亦可組合使用多種(甲基)丙烯酸系化合物。
乙烯醚化合物可列舉:乙二醇二乙烯醚、乙二醇單乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇單乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、丙二醇二乙烯醚、二丙二醇二乙烯醚、丁二醇二乙烯醚、己二醇二乙烯醚、環己烷二甲醇二乙烯醚、羥基乙基單乙烯醚、羥基壬基單乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚等二乙烯醚化合物或三乙烯醚化合物,乙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、異丁基乙烯醚、十八烷基乙烯醚、環己基乙烯醚、羥基丁基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、環己烷二甲醇單乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚、十二烷基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚、十八烷基乙烯醚等單乙烯醚化合物等。可單獨使用這些乙烯醚化合物,亦可組合使用多種乙烯醚化合物。
聚酯(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:在由多元酸或其酐 與多元醇合成的聚酯中使(甲基)丙烯酸反應而得的聚酯(甲基)丙烯酸酯。上述多元酸可列舉:鄰苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、戊二酸、癸二酸、異癸二酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、二聚酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、庚二酸、壬二酸等。上述多元醇可列舉:1,6-己二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。可單獨使用這些聚酯(甲基)丙烯酸酯,亦可組合使用多種聚酯(甲基)丙烯酸酯。
環氧(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:在環氧化合物中加成(甲基)丙烯酸而得的(甲基)丙烯酸改質環氧化合物。供於改質的上述環氧化合物例如使雙酚A、雙酚F、雙酚S或苯酚酚醛清漆(phenol novolac)、環戊二烯氧化物或環己烯氧化物、與表氯醇(epichlorohydrin)反應而得。可單獨使用這些環氧(甲基)丙烯酸酯,亦可組合使用多種環氧(甲基)丙烯酸酯。
聚醚(甲基)丙烯酸酯可列舉:藉由聚醚與(甲基)丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸酯的酯交換反應而得的聚醚(甲基)丙烯酸酯。上述聚醚例如可列舉:藉由三羥甲基丙烷及季戊四醇等的乙氧基化、丙氧基化、1,4-丁二醇等的聚醚化而得的聚醚。可單獨使用這些聚醚(甲基)丙烯酸酯,亦可組合使用多種聚醚(甲基)丙烯酸酯。
聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯例如可列舉:使異氰酸酯化合物與多元醇(polyol)化合物以及含羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物反應而得的聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。上述 異氰酸酯化合物可列舉:甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等。上述多元醇化合物可列舉:雙酚A與環氧乙烷的加成物、雙酚A、新戊二醇、1,6-己二醇、三羥甲基丙烷等。上述含羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸的含羥基的烷基酯。可單獨使用這些聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,亦可組合使用多種聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。
上述化合物中,較佳為選自由脂環式環氧化合物、雙酚A的縮水甘油醚、聯苯酚的二縮水甘油醚、多官能性(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少1種。環氧樹脂與金屬的密接性優異,脂環式環氧化合物與銅板的密接性優異且硬化速度快,因此特佳。
另外,本說明書中,使光硬化性樹脂硬化的光,是指可將產生活性種的化合物分解而產生活性種的活性能量線。此種光可列舉:可見光、紫外線等光能量線。
樹脂組成物含有聚合起始劑。聚合起始劑較佳為光陽離子聚合起始劑、或光自由基聚合起始劑。聚合起始劑例如可列舉:各種安息香衍生物、二苯甲酮衍生物、苯基酮衍生物、鎓鹽光起始劑、有機金屬光起始劑、金屬鹽陽離子光起始劑、光分解性有機矽烷、潛在性磺酸、氧化膦等。 光陽離子聚合起始劑較佳為鎓鹽系起始劑。根據聚合反應的形式而使用恰當的聚合起始劑。另外,根據需要,聚合起始劑亦可使用多種。
在光硬化性樹脂使用環氧化合物、氧雜環丁烷化合物或乙烯醚化合物時,使用光陽離子聚合起始劑。在使用(甲基)丙烯酸系化合物時,使用光自由基聚合起始劑。
聚合起始劑的添加量相對於光硬化性樹脂的重量,較佳為0.1重量%~10重量%,更佳為0.5重量%~5重量%。
光陽離子聚合起始劑若為藉由紫外線或可見光線等能量線的照射而產生陽離子的化合物,則並無特別限定。
作為光陽離子聚合起始劑,三芳基鋶鹽型可列舉:SI-100(三新化學公司製造)、CPI-210S(三亞普羅(San-Apro)公司製造)、Cyracure UVI-6992、Cyracure UVI-6976(陶氏化學(Dow Chemical)公司製造)、Adeka Optomer SP-150、Adeka Optomer SP-152、Adeka Optomer SP-170、Adeka Optomer SP-172(艾迪科(ADEKA)公司製造)等。二芳基錪鹽型可列舉:Photoinitiator 2074(羅地亞(Rhodia)公司製造)、IRGACURE250(BASF公司製造)、CI-5102(日本曹達公司製造)、WPI-113、WPI-116(和光純藥公司製造)等。較佳為CPI-210S(三亞普羅公司製造)。
光自由基聚合起始劑若為藉由紫外線或可見光線等能量線的照射而產生自由基的化合物,則並無特別限定。
可用作光自由基聚合起始劑的化合物可列舉:二苯甲 酮、米其勒酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、氧蒽酮、9-噻吨酮(thioxanthone)、異丙基氧蒽酮、2,4-二乙基-9-噻吨酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、2-羥基-2-甲基-4'-異丙基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮、異丙基安息香醚、異丁基安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、樟腦醌、苯幷蒽酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(BASF公司製造的商品名IRGACURE907)、1,4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、4,4'-二(第三丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,4,4'-三(第三丁基過氧基羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(BASF公司製造的商品名IRGACURE819)、2-(4'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(2',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(2'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(4'-戊氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、4-[對N,N-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(2'-氯苯基)-均三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(4'-甲氧基苯基)-均三嗪、2-(對二甲基胺基苯乙烯基)苯幷噁唑、2-(對二甲基胺基苯乙烯基)苯幷噻唑、2-巰基苯幷噻唑、3,3'-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、2-(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯 基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基胺基丙醯基)咔唑、3,6-雙(2-甲基-2-嗎啉基丙醯基)-9-正十二烷基咔唑、1-羥基環己基苯基酮、雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦等。可單獨使用這些化合物,將2種以上加以混合而使用亦有效。特佳為2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(BASF公司製造的商品名IRGACURE819)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(BASF公司製造的商品名IRGACURE907)、錪,(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]-六氟磷酸鹽(1-)(BASF公司製造的商品名IRGACURE250)。
而且,硬化前的樹脂組成物中可添加增感劑/分散劑/著色顏料/矽烷偶合劑作為添加劑。
增感劑可使用蒽、蒽衍生物(相對於光硬化性樹脂而添加0.5重量%~3重量%)。可提高聚合速度。
分散劑可使用:含羥基的羧酸酯、長鏈聚胺基醯胺與高分子量酸酯的鹽、高分子量聚羧酸的鹽、長鏈聚胺基醯胺與極性酸酯的鹽、高分子量不飽和酸酯、高分子共聚物、改質聚胺基甲酸酯、改質聚丙烯酸酯、聚醚酯型陰離子系活性劑、萘磺酸福馬林縮合物鹽、芳香族磺酸福馬林縮合物鹽、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯壬基苯醚、硬脂基胺乙酸酯(相對於填料而添加1重量%~15重量%)。可防 止填料的凝聚,並提高樹脂組成物的保存穩定性。
著色顏料可使用有機系顏料與無機顏料。較佳為無機系顏料。
矽烷偶合劑較佳為捷恩智(JNC)(股)公司製造的矽烷偶合劑(商品名S330、S510、S520、S530)。相對於樹脂組成物,可添加1重量%~10重量%而使用,從而可提高金屬板與硬化膜的密接性。
金屬板15可列舉:鋁、銅。
金屬板的厚度為0.03 mm~100 mm,較佳為0.1 mm~10 mm,更佳為0.2 mm~2 mm。在熱源小且散熱板的面積充分大時,金屬板越厚則散熱效果越高。若金屬板的厚度為0.03 mm以上,則散熱效果優異。另外,若金屬板的厚度為100 mm以下,則為輕量而較佳。
參照圖2對散熱部件10的製造方法進行說明。
S01:使用混合機等,使光硬化性樹脂與填料的粉末、及溶解於溶劑中的聚合起始劑混合。此時,根據需要,亦可添加混合:追加填料、增感劑、分散劑、著色顏料、矽烷偶合劑的至少1種。
溶劑較佳為酮、酯系溶劑,例如可列舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮(Diisobutyl Ketone,DIBK)、環己酮、二丙酮醇(Diacetone alcohol,DAA)等,或乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸溶纖劑、乙酸戊酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等。
樹脂組成物中的光硬化性樹脂成分的濃度,可調整為與積層方法對應的黏度而恰當選擇。例如在濕式塗佈法時,較佳為5重量%~90重量%,更佳為30重量%~80重量%的範圍。
S02:將S01中所製備的樹脂組成物(散熱塗料)塗佈於金屬板上。
另外,較佳為以硬化後的膜厚為0.1 μm~1000 μm的方式形成硬化膜。膜厚較佳為10 μm~100 μm。膜厚更佳為20 μm~40 μm。若膜厚變大,則發射率變高,因此因發射所帶來的散熱效果變大。若膜厚變小,則導熱率變大。因此,根據用途選擇恰當的膜厚。
塗佈方法較佳為使用均勻塗佈樹脂組成物的濕式塗佈法。濕式塗佈法中,在進行少量製作時,較佳為簡便且可實現均質的製膜的旋塗法。在重視生產性時,較佳為凹版塗佈法、模塗法、棒塗法、反向塗佈法、輥塗法、狹縫塗佈法、浸漬法、噴塗法、吻合塗佈法、反向吻合塗佈法、氣刀塗佈法、淋幕式塗佈法、桿塗法等。濕式塗佈法可自這些方法中根據所需要的膜厚、黏度或硬化條件等進行適當選擇。
S03:照射光而使樹脂組成物硬化。
作為一例,說明對樹脂組成物照射紫外線而使其硬化的情形。樹脂組成物較佳為在聚合起始劑存在下照射紫外線使其聚合從而硬化。硬化方法只要由紫外線(ultraviolet,UV)燈(例如高壓水銀燈、超高壓水銀燈、 金屬鹵化物燈、高功率金屬鹵化物燈),對光硬化性樹脂照射短時間(數秒~數十秒的範圍內)的200 nm~400 nm的波長的UV即可。
參照圖3,對本發明的第2實施形態的電子零件30進行說明。另外,圖3是以散熱部件10的金屬板15接觸電子裝置20的密封體26的方式載置散熱部件10的電子零件30的概略剖面圖。如此,散熱部件10載置於電子裝置20的上表面而發揮功能。即,散熱部件10載置於密封體26的表面,將自密封體26傳遞的熱釋放至外部,藉此將電子裝置20除熱。在將散熱部件10用於如電子裝置20的電子設備時,散熱部件10的金屬板15的厚度為0.01 mm~100 mm。較佳為0.03 mm~10 mm,更佳為0.1 mm~2 mm。散熱部件10的硬化膜14的厚度為0.1 μm~1000 μm。較佳為10 μm~100 μm,更佳為20 μm~40 μm。將散熱部件10用作電子裝置用散熱板時,若散熱部件10具有某種程度的厚度,則散熱效果變高,因此較佳。
另外,亦能以覆蓋密封體26的表面的方式貼附散熱部件10。藉由覆蓋整個密封體26的散熱部件10,而可將自電子裝置的內部傳遞至密封體26的熱更高效地釋放至外部。
另外,散熱部件10是使用黏接劑黏接於電子裝置20。黏接劑較佳為丙烯酸系黏接劑。或亦可使用雙夾或扣環等,將散熱部件10固定於電子裝置20。即,只要可使散熱部件10所具有的金屬板15與電子裝置20密接而固定即 可。
另外,圖3是在平板狀金屬板15上由樹脂組成物形成平板狀硬化膜14的散熱部件10的使用例。但是,金屬板15及硬化膜14的形狀並不限定於此,亦可為如表面積變得更大的形狀。例如亦可將金屬板形成為如圖4所示的形狀,而使其與外部氣體接觸的面積增大(硬化膜14未圖示)。另外,亦可使硬化膜的表面成波狀而增大表面積。
另外,在圖4所示的金屬板上塗佈樹脂組成物時,以成為低黏度的方式製備樹脂組成物,藉由噴霧、或浸漬金屬板的浸漬法(dip method)進行塗裝。但是,為浸漬法時,若金屬板與發熱體間存在膜,則該膜變為熱電阻,因此必須在其間不附加樹脂組成物。
參照圖5,對本發明的第3實施形態的馬達50進行說明。另外,圖5是以散熱部件10的金屬板15接觸馬達本體40的外表面41的方式配置散熱部件10的電動汽車用馬達50的簡圖。
將電能轉變為機械能的馬達本體40,隨著運轉而發熱,而必須將該熱排出馬達外。散熱部件10載置於馬達本體40的外表面41而發揮功能。即,散熱部件10的金屬板吸收自馬達本體40的外表面41傳遞的熱,並將該熱傳遞至硬化膜,接著傳遞至外部氣體,藉此使馬達本體40內所產生的熱散熱。
例如,馬達本體40亦可為電動汽車用馬達。在將散熱部件10用於如電動汽車用馬達的設備時,散熱部件10所 具有的金屬板的厚度通常為0.01 mm~100 mm。金屬板的厚度較佳為0.03 mm~10 mm,更佳為0.1 mm~2 mm。散熱部件10所具有的硬化膜的厚度通常為0.1 μm~1000 μm。硬化膜的厚度較佳為10 μm~100 μm,更佳為20 μm~40 μm。電動汽車的馬達由於輸出大且在行駛中一直旋轉,因此發熱量大,藉由本案的散熱部件10可高效地除熱。
但是,本案的散熱部件並不限定於電動汽車用馬達,亦可用於一般的馬達。特別是在欲使馬達輕且小型時,本案的散熱部件的使用為有效的。
參照圖6,對本發明的第4實施形態的電池70進行說明。另外,圖6是以散熱部件10的金屬板接觸電池本體60的外表面的方式配置散熱部件10的電池70的簡圖。
充電時或放電時自身發熱成為問題的電池本體60,必須將該熱排出電池本體外。散熱部件10載置於電池本體60的外表面而發揮功能。即,散熱部件10的金屬板吸收自電池本體60的表面傳遞的熱,並將該熱傳遞至硬化膜,接著傳遞至外部氣體,藉此使電池本體60內所產生的熱散熱。
另外,電池本體60可為電池單元,亦可為其集合體。
另外,電池本體60例如亦可為使引擎起動並使電力組件正常動作的電動汽車用電池。在將散熱部件10用於如電動汽車用電池的設備時,散熱部件10所具有的金屬板的厚度通常為0.01 mm~100 mm。金屬板的厚度較佳為0.03 mm~10 mm,更佳為0.1 mm~2 mm。散熱部件10所具有 的硬化膜的厚度通常為0.1 μm~1000 μm。硬化膜的厚度較佳為10 μm~100 μm,更佳為20 μm~40 μm。
本案的散熱部件並不限定於電動汽車用電池,亦可用於充電時或放電時自身發熱成為問題的電池。
此外,散熱部件10亦可用於照明器具、工作機械等自身發熱的器具、機械等物品,並提供高的散熱效果。
本發明的散熱部件藉由組合硬化膜與金屬板而具有高的散熱效果,該硬化膜藉由將含有填料的光硬化性樹脂硬化而得。另外,由於分工製造散熱部件與物品,且可容易將散熱部件載置於物品,因此製造容易,且可提高生產效率。
[實例]
以下使用實例對本發明進行詳細地說明。但本發明並不限定於以下實例所記載的內容。
本發明的實例及比較例中所用的構成散熱部件的成分材料如下所述。
<光硬化性樹脂>
.環氧化合物
Celloxide 2021P:大賽璐(股)
jER828:三菱化學(股)
.氧雜環丁烷化合物
OXT-101:東亞合成(股)
.(甲基)丙烯酸系化合物
M-315:東亞合成(股)
<光聚合起始劑>
.CPI-210S:三亞普羅(股)
.IRGACURE907:BASF
.IRGACURE250:BASF
.SI-100:三新化學工業(股)
.SI-110:三新化學工業(股)
.SI-150:三新化學工業(股)
.WPI-113:和光純藥(股)
<光增感劑>
.Anthracure:川崎化成工業(股)
<填料>
.合成堇青石:丸釉藥(marusu-glaze)合資公司(商品名)SS-200(平均一次粒徑7.5 μm)SS-1000(平均一次粒徑1.7 μm)
.電融莫來石:太平洋藍登(Pacific Rundum)(股)70M(商品名)325F
.氮化硼:電氣化學工業(股)DENKA Boron Nitride(商品名)SGP
.氮化鋁:德山(Tokuyama)(股)(商品名)TYPE H
.滑石(talc):林化成(股)(商品名)MICRON WHITE 5000S
.二氧化矽(silica):富士矽(Fuji Silysia)(股)(商品名)SYLYSIA
.氧化鋁(alumina):昭和電工(股)(商品名)AL-47H
.氧化鋅:美亞電子科技(Amtec)(股)(商品名)Pana-Tetra WZ-0511
.石墨:日本黑鉛工業(Nippon Graphite Industries)(股)(商品名)鱗狀石墨粉末F#2
<試樣製作>
使用自轉-公轉混合機(新基(Thinky)(股)製造的脫泡攪拌太郎ARE250),以轉速2000 rpm,將光硬化性樹脂與填料的粉末、及溶解於甲基乙基酮(Methyl Ethyl Ketone,MEK)中的光聚合起始劑攪拌5分鐘後,以轉速2000 rpm進行5分鐘脫泡,藉此製備樹脂組成物。
使用旋塗機,將樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的銅板或鋁板上。(旋塗機的轉速在每個實例中以硬化膜為約30 μm的方式進行調整。)
使用高壓水銀燈(M08-L41)作為紫外線照射器(優志旺(Ushio)電機(股)製造的ECS-801G1),以累計曝光量為500 mJ/cm2的方式照射紫外線,而使所塗佈的樹脂組成物硬化。
<散熱特性的評價>
使用雙面膠(住友3M(股)製造的導熱性黏接劑轉印膠帶No.9885),貼合散熱部件的金屬面側與陶瓷加熱器(阪口電熱(股)製造的微陶瓷加熱器MS-3)、或T0220封裝的電晶體(東芝(股)製造的2SD2013)。在陶瓷加熱器或電晶體的貼合有散熱部件的面的背面安裝K熱電偶(理化工業(股)製造的ST-50),使用資料記錄器(日圖 (GRAPHTEC)(股)製造的GL220),藉由電腦可記錄陶瓷加熱器或電晶體的貼合了散熱部件的面的相反側的溫度。將安裝了該加熱器或電晶體的散熱部件靜置於設定為40℃的恆溫槽中央,確認陶瓷加熱器或電晶體的溫度為40℃並固定後,對陶瓷加熱器使用直流穩定化電源施加14 V,對電晶體施加1.4 V,測定陶瓷加熱器或電晶體表面的溫度變化。由於陶瓷加熱器或電晶體會產生一定的熱量,因此所安裝的散熱部件的散熱效果越高,則陶瓷加熱器或電晶體的溫度越降低。即,可以說陶瓷加熱器或電晶體的溫度越降低的散熱部件,其散熱效果越高。
<硬化度的評價>
將對在金屬板上以30 μm厚度塗敷的樹脂組成物照射500 mJ/cm2的紫外線而成者作為測定樣品。各自的評價定義為:◎平滑性佳且完美地硬化、○無問題地硬化、△雖進行了硬化但仍有改良的餘地、×未硬化。另外,評價是根據3名評價者的官能試驗法。在意見出現分歧時,則服從多數。
《實例1》
分別稱取100重量份Celloxide 2021P、100重量份平均粒徑7.5 μm的合成堇青石(SS-200)、20重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的銅板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜 覆蓋的銅板作為實例1的試樣。
《實例2》
分別稱取100重量份Celloxide 2021P、100重量份莫來石、20重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的銅板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的銅板作為實例2的試樣。
《比較例1~比較例3》
除了填料的種類不同以外,以與實例1相同的方式,製作藉由硬化膜覆蓋的銅板,並作為比較例1~比較例3的試樣。
《比較例4》
僅將Celloxide 2021P塗佈於銅板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的銅板作為比較例4的試樣。
《實例3~實例6》
接著,為了調整色調或提高散熱效果,而添加堇青石與追加填料。將追加填料的添加量的比例表示於下述。溶劑(MEK)與光聚合起始劑(CPI-210S)的比例、及試樣的製作順序與實例1相同。
關於實例1~實例6及比較例1~比較例4的試樣,將散熱特性的評價結果表示於下述。對陶瓷加熱器施加的直流穩定化電源設為14 V。
表3中的比較例1及比較例2所示的無法測定,是表示硬化膜剝離而無法評價散熱特性。根據實例1~實例6 所示的結果,本發明的散熱部件具有優異的散熱性。
《實例7》
分別稱取100重量份Celloxide 2021P、100重量份平均粒徑7.5 μm的合成堇青石(SS-200)、20重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例7的試樣。
《實例8》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、100重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、20重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例8的試樣。
《實例9》
分別稱取80重量份Celloxide 2021P、20重量份OXT-101、100重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、10重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40 (mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例9的試樣。
《實例10》
分別稱取100重量份M-315、100重量份平均粒徑7.5 μm的合成堇青石(SS-200)、50重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份IRGACURE907,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例10的試樣。
《比較例5~比較例7》
除了填料的種類不同以外,以與實例10相同的方式,製作藉由硬化膜覆蓋的鋁板,並作為比較例5~比較例7的試樣。
《比較例8》
將對鋁板的單面進行黑色耐酸鋁處理者作為比較例8的試樣。
關於實例7~實例10及比較例5~比較例8的試樣,將散熱特性的評價結果表示於下述。對陶瓷加熱器施加的直流穩定化電源設為14 V。
表4中的比較例5及比較例6所示的無法測定,是指硬化膜剝離而無法評價散熱特性。根據實例7~實例10所示的結果,本發明的散熱部件具有優異的散熱性。
《實例11~實例12、比較例9》
為了調整散熱特性與作業性或表面的光澤,而改變填料的添加量並調查其性能。除了Celloxide 2021P、填料及MEK的添加量不同以外,以與實例1相同的方式,製作藉由硬化膜覆蓋的銅板,並作為實例11~實例12、比較例9的試樣。
關於實例11~實例12、比較例9的試樣,將散熱特性 的評價結果表示於下述。對電晶體施加的直流穩定化電源設為1.4 V。
表6中的比較例9所示的無法測定,是表示藉由過量的填料而無法形成硬化膜,因此無法評價散熱特性。根據實例11~實例12所示的結果,本發明的散熱部件即便將填料的添加量減少至30 wt%,亦具有優異的散熱特性。
為了調整硬化前的樹脂組成物的保存穩定性、或硬化容易性,而必須改變聚合起始劑(硬化劑)。為了弄清因改變聚合起始劑而引起的硬化度或性能的差異,而改變聚合起始劑的種類,製作藉由硬化膜覆蓋的銅板,並作為實例13~實例18的試樣。
《實例13》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、及0.5重量份CPI-210S,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例13 的試樣。
《實例14》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、及2.0重量份SI-100,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例14的試樣。
《實例15》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、及2.0重量份SI-110,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例15的試樣。
《實例16》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、及1.0重量份SI-150,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機 進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例16的試樣。
《實例17》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、2.0重量份WPI-113、及0.5重量份Anthracure,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例17的試樣。
《實例18》
分別稱取50重量份Celloxide 2021P、50重量份jER828、30重量份平均粒徑1.7 μm的合成堇青石(SS-1000)、0.5重量份甲基乙基酮(MEK)、2.0重量份IRGACURE250、及0.5重量份Anthracure,並投入聚丙烯製容器中,藉由自轉-公轉混合機進行混合。藉由旋塗將所製備的樹脂組成物以40×40(mm)四方地塗佈於厚度0.4 mm的鋁板後,藉由紫外線照射器使其硬化。將藉由該硬化膜覆蓋的鋁板作為實例18的試樣。
關於實例14~實例19的試樣,將硬化度的評價結果表示於下述。
實例15中在硬化後在表面見到皺褶。實例17中雖然硬化但稍稍殘留黏著性。但是,根據實例13~實例18所示的結果,在使用任一種聚合起始劑時,均進行硬化,並可製膜。
關於實例13、實例18的試樣,將散熱特性的評價結果表示於下述。對電晶體施加的直流穩定化電源設為1.4 V。
根據實例13、實例18所示的結果,本發明的散熱部件即便改變聚合起始劑,散熱特性亦未見到差異,而具有優異的散熱性。
10‧‧‧散熱部件
11‧‧‧填料
12‧‧‧追加填料
13‧‧‧光硬化性樹脂
14‧‧‧硬化膜
15‧‧‧金屬板
20‧‧‧電子裝置
21‧‧‧玻璃基板
22‧‧‧陽極
23‧‧‧電致發光層
24‧‧‧陰極
25‧‧‧乾燥劑
26‧‧‧密封體
27‧‧‧黏接劑
30‧‧‧電子零件
40‧‧‧馬達本體
41‧‧‧外表面
50‧‧‧馬達
60‧‧‧電池本體
70‧‧‧電池
圖1是表示散熱部件10的構成的圖。
圖2是表示散熱部件10的製造方法的流程圖。
圖3是電子零件30的概略剖面圖。
圖4是例示金屬板15的形狀的圖。
圖5是以散熱部件10的金屬板接觸馬達本體40的外表面41的方式配置散熱部件10的馬達50的簡圖。
圖6是以散熱部件10的金屬板接觸電池本體60的外表面的方式配置散熱部件10的電池70的簡圖。
10‧‧‧散熱部件
11‧‧‧填料
12‧‧‧追加填料
13‧‧‧光硬化性樹脂
14‧‧‧硬化膜
15‧‧‧金屬板

Claims (11)

  1. 一種散熱部件,其包括:硬化膜,其使含有包含斜方晶系矽酸鹽礦物的填料與光硬化性樹脂的樹脂組成物硬化而得;及藉由上述硬化膜被膜的金屬板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱部件,其中上述斜方晶系矽酸鹽礦物是堇青石或莫來石。
  3. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之散熱部件,其中上述樹脂組成物進一步包含選自由氮化硼、氮化鋁、二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅及石墨所組成的群組中的至少1種的追加填料。
  4. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之散熱部件,其中上述光硬化性樹脂是選自由環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、乙烯醚化合物、及(甲基)丙烯酸系化合物所組成的群組中的至少1種,上述樹脂組成物包含光陽離子聚合起始劑或光自由基聚合起始劑作為聚合起始劑。
  5. 如申請專利範圍第4項中任一項所述之散熱部件,其中上述光硬化性樹脂包含選自由脂環式環氧化合物、雙酚A的二縮水甘油醚、聯苯酚的二縮水甘油醚、多官能性(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少1種。
  6. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之散 熱部件,其中上述金屬板是選自由銅及鋁所組成的群組中的至少1種。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱部件,其中上述金屬板為銅。
  8. 一種電子零件,其包括:具有發熱部的電子裝置;及將上述金屬板以與上述發熱部接觸的方式安裝於上述電子裝置的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之散熱部件。
  9. 一種馬達,其包括:將電能轉變為動能的馬達本體;及將上述金屬板以與上述馬達本體的外表面接觸的方式安裝於上述馬達本體的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之散熱部件。
  10. 一種電池,其包括:充電時或放電時自身發熱的電池本體;及將上述金屬板以與上述電池本體的外表面接觸的方式安裝於上述電池本體的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之散熱部件。
  11. 一種物品,其包括:自身發熱的物品本體;及將上述金屬板以與上述物品的外表面接觸的方式安裝於上述物品的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之散熱部件。
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