TW201526181A - 散熱器 - Google Patents

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Abstract

本發明是一種散熱器，其特徵在於：包含與發熱體接觸的基部、及將基部自發熱體接收的熱進行散熱的散熱部，基部包含至少1層金屬層，散熱部包含積層體，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成；或者提供一種散熱器，其用以自發熱體將熱進行散熱，且其特徵在於：所述散熱器包含積層體，並以覆蓋所述發熱體的方式配置，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成。

Description

散熱器
本發明是有關於一種將來自發熱體的熱進行散熱的散熱器。
搭載於以計算機為代表的電子設備的發熱元件，隨著高性能化而發熱量增大。例如，搭載於電子設備的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)的發熱量特別大，因此在CPU上通常安裝有散熱器等導熱體。所述導熱體為了應對伴隨著CPU的高速化所致的發熱量的增大而大型化等，因而重量增大。若導熱體的重量增大，則有電子設備的搬送變得困難，並且對安裝了導熱體的CPU施加過大的負荷的擔憂。另外，搭載於汽車等的導熱體的重量增加會導致耗油量增加。
因此，需要在不降低散熱性能的情況下提供輕量的導熱體，作為其一個方法，研究了於用於導熱體的材料中使用具有與銅等相同程度或更高的導熱率、且密度小於銅的石墨等。
作為關於此種使用石墨的散熱器的先前技術，例如可列舉專利文獻1。
如上所述般，近年來的電子設備隨著高性能化、高功能 化而發熱量增大，因此所述設備要求使用散熱特性更優異的導熱體。作為此種導熱體，揭示了使用藉由黏接劑將石墨片與金屬板黏接而成的積層體的要點(專利文獻2~專利文獻5)。
所述專利文獻3中記載了使用橡膠狀彈性黏接劑或矽酮系導熱性黏接劑作為黏接劑的要點，所述專利文獻4中記載了使用含有銀、金、銅等導電性填料的黏接劑的要點，所述專利文獻5中記載了使用丙烯酸系黏接劑的要點。
另外，專利文獻6中記載有利用以下的散熱器而可實現散熱性能的高性能化與輕量化，所述散熱器藉由以下方式構成：將使石墨片與金屬薄板貼合而成者形成為波紋形(corrugate)狀，並在散熱器基礎上以金屬薄板部分進行接合。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-21117號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-144237號公報
[專利文獻3]日本專利特開平10-247708號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-23066號公報
[專利文獻5]日本專利特開2009-280433號公報
[專利文獻6]日本專利特開2009-99878號公報
所述專利文獻2~專利文獻5所記載的先前的導熱體 (積層體)中，存在石墨片與金屬板的黏接強度差的情況。
另外，包含黏接劑的層(黏接層)通常導熱率小，且隨著所述層的厚度變厚，所述積層體的積層方向的熱電阻變大。即便使用導電性黏接層，所述黏接層的熱電阻大的情況亦相同，此種導電性黏接層的黏接力弱。因此，要求使用黏接強度優異、厚度儘可能薄的黏接層。
然而，所述專利文獻2~專利文獻5所記載的黏接層由於石墨片與金屬板的黏接強度低，因此若不增厚黏接層的厚度，則有無法獲得可用於電子設備等的導熱體的情況。所述黏接層厚的積層體存在以下情況：重量增加，特別是積層體的積層方向的熱電阻大，散熱特性差。而且，藉由所用的黏接層(例如所述專利文獻5所記載的黏接層)，由於石墨片或金屬層與黏接層的熱膨脹率的差異，若積層體的溫度上升，則積層體會翹曲，若將此種積層體用於電子電路等，則有電子電路與所述積層體發生短路的可能性；或有因熱收縮或物理性衝擊而露出於表面的石墨緩慢地剝離而成為導電性粉，而使電子電路發生短路的可能性。
另外，所述專利文獻6所記載的散熱器，由於包含石墨片與金屬薄板的積層體的黏接強度低，因此機械強度及散熱性差，並且不容易將所述積層體加工成波紋形狀。
本發明鑒於此種問題點而成，目的是提供一種輕量、且散熱性優異的散熱器。
本發明者為了解決所述課題而銳意研究，結果發現，藉由包含特定積層體且為特定結構的散熱器，而可解決所述課題，從而完成了本發明。
[1]一種散熱器，其特徵在於：包含與發熱體接觸的基部(base part)、及將基部自發熱體接收的熱進行散熱的散熱部，基部包含至少1層金屬層，散熱部包含積層體，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂(polyvinyl acetal resin)的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成。
[2]如[1]所述之散熱器，其中所述散熱部為蛇腹狀。
[3]一種散熱器，其用以自發熱體將熱進行散熱，且其特徵在於：所述散熱器包含積層體，並以覆蓋所述發熱體的方式配置，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之散熱器，其中所述聚乙烯縮醛樹脂包含下述結構單元A、結構單元B及結構單元C：[化1]
(結構單元A中，R獨立地為氫或烷基)
[5]如[4]所述之散熱器，其中所述聚乙烯縮醛樹脂進一步包含下述結構單元D：[化4]
(結構單元D中，R1獨立地為氫或碳數1~5的烷基)。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之散熱器，其中所述黏接層的厚度為30μm以下。
根據本發明，可提供一種輕量、黏接層的厚度薄、金屬層與石墨層的黏接強度高、且散熱性及機械強度優異的散熱器。而且，根據本發明，可提供一種散熱性優異、可實現輕量化的電池或電子設備等。
1‧‧‧積層體
2‧‧‧金屬層
3‧‧‧黏接層(A)
4、4'、4"‧‧‧石墨層
5‧‧‧黏接層(A)
6‧‧‧金屬層
8‧‧‧孔
9‧‧‧狹縫
10、20、30、40、50、60、70、80‧‧‧散熱器1
12、22、32、42、52、62、72、82‧‧‧散熱部
23、33、43、53、63、83‧‧‧黏著層等先前公知的層(b)
14、24、34、44、54、64、74、84‧‧‧基部
25、35、55、65、75、85‧‧‧黏接劑層等先前公知的層(a)
16、26、36、46、56、66、76、86‧‧‧發熱體
90‧‧‧散熱器2
95‧‧‧黏接劑層等先前公知的層(a)
96‧‧‧發熱體
97‧‧‧電子電路基板
100‧‧‧實施例4中所得的散熱器
102‧‧‧在實施例2中所製作的散熱部的最外部塗裝耐熱塗料而成者
103‧‧‧雙面膠帶
104‧‧‧實施例1中所製作的基部
105‧‧‧導熱性雙面膠帶
106‧‧‧發熱體(電晶體)
108‧‧‧熱電偶
110‧‧‧實施例7中所得的散熱器
115‧‧‧導熱性雙面膠帶
116‧‧‧發熱體(電晶體)
117‧‧‧電子電路基板(通用基板)
119‧‧‧導電性雙面膠帶
圖1是表示散熱器1的散熱部或散熱器2的一例的剖面概略圖。
圖2是表示設有孔的石墨層的一例的概略圖。
圖3是表示設有狹縫的石墨層的一例的概略圖。
圖4是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖5是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖6是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖7是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖8是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖9是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖10是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖11是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖12是表示散熱器1的一例的剖面概略圖。
圖13是表示散熱器2的一例的剖面概略圖。
圖14是表示評價實施例6的散熱特性時的狀態(各構件的配置)的剖面概略圖。
圖15是表示評價參考例6的散熱特性時的狀態(各構件的配置)的剖面概略圖。
圖16是表示評價實施例7的散熱特性時的狀態(各構件的配置)的剖面概略圖。
《散熱器》
本發明是有關於
(1)一種散熱器(以下亦稱為「散熱器1」)，其特徵在於：包含與發熱體接觸的基部、及將基部自發熱體接收的熱進行散熱的散熱部，所述基部包含至少1層金屬層，所述散熱部包含積層體，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成；或者 (2)一種散熱器(以下亦稱為「散熱器2」)，其用以自發熱體將熱進行散熱，且其特徵在於：包含積層體，並以覆蓋所述發熱體的方式配置，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成。
在所述任一種散熱器中，由於均包含特定積層體，因此可獲得輕量、且散熱性優異的散熱器。另外，所述積層體經由特定黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成，因此金屬層與石墨層的黏接強度高，包含此種積層體的本發明的散熱器的加工性及彎折性優異。
<散熱器1>
所述散熱器1至少具有：與發熱體接觸的基部、及將基部自發熱體接收的熱進行散熱的散熱部。
關於此種散熱器1，基部可將來自發熱體的熱傳遞至散熱部，並藉由散熱部將所述熱散熱。
另外，在本發明中，所謂「與發熱體接觸」，除了基部與發熱體直接接觸的情形外，亦包括經由黏接劑層等先前公知的層(a)與發熱體接觸的情形。
同樣，基部只要可將來自發熱體的熱傳遞至散熱部即可，因此基部與散熱部可直接接觸，亦可經由黏著層等先前公知的層(b)而接觸。
即，所述散熱器1如圖4所示般，可僅包含基部14與散熱部12，此時，如圖11所示般，基部74與散熱部72可成為一 體。另外，如圖5~圖10所示般，基部與散熱部可經由黏著層等先前公知的層(b)而接合，此時，如圖12所示般，基部84與散熱部82可成為一體。
<基部>
所述基部若與發熱體接觸，並包含至少1層金屬層，則並無特別限制。
所述基部發揮出將來自發熱體的熱傳遞至散熱部的作用，並且亦發揮出如下作用：即便產生來自散熱部中所使用的石墨層等的落粉等，亦防止因所述落粉等引起的發熱體的污染。
所述散熱器1由於具有此種基部，因此即便散熱部為蛇腹狀的形狀等，亦可效率佳地將來自發熱體的熱傳遞至散熱部並散熱。
作為基部所含的金屬層，並無特別限制，可為與用於散熱部的金屬層相同的金屬層。所述基部較佳為導熱性優異的構件，作為此種金屬層，可列舉：包含金、銀、銅、鋁、鎳、鎂及含有所述的至少任一種金屬的合金的層，更佳為可列舉：包含銀、銅、鋁、鎳、鎂及含有所述的至少任一種金屬的合金的層，特佳為可列舉：包含選自由銅、鋁、鎂及含有所述的至少任一種金屬的合金所組成的組群的1種金屬的層。
另外，若考慮到散熱器的輕量性與散熱性的平衡，則較佳為經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成的積層體，亦可為包含與用於散熱部的積層體相同的層構成的積層體。
在所述基部為與散熱部相同的層構成的積層體時，所述散熱部與基部可如圖11或圖12所示般成為一體，若為此種構成，則即便不在散熱部與基部之間介置黏著層(b)等，亦可獲得散熱部與基部成為一體的散熱器，因此有可獲得散熱性等優異的散熱器的情形。
另外，在使用此種積層體作為所述基部時，就可獲得散熱性優異的散熱器等方面而言，較佳為與發熱體接觸之側為金屬層。
所述基部若與發熱體接觸，則其形狀並無特別限制，就散熱器的散熱性等方面而言，較佳為與發熱體表面的接觸面積儘可能大，較佳為使用形狀與利用散熱器的發熱體的表面形狀對應的基部。
另外，所述基部的與發熱體接觸之側的相反側的形狀亦無特別限制，由於基部與散熱部直接接觸或經由黏著層(b)等而接觸，因此通常為大致平坦狀。
所述基部的大小亦無特別限制，若考慮到散熱器的散熱性，則較佳為基部的與發熱體接觸之側表面的面積具有與發熱體的表面積相同的面積或大於發熱體的表面積的面積。特別是在對表面積小的發熱體使用本發明的散熱器時，由於此種小的發熱體難以散熱，因此可藉由使用具有較所述發熱體的表面積大的表面積的基部，將熱擴散至較發熱體的表面積廣的範圍，而提高散熱器的散熱性。
所述基部的厚度亦無特別限制，只要考慮基部的散熱 性、以及使用散熱器的用途、例如電子設備所要求的大小及重量等進行適當選擇即可，通常為0.01mm~30mm，較佳為0.03mm~10mm。
所述基部可與發熱體直接接觸，亦可經由黏接劑層等先前公知的層(a)而與發熱體接觸。
作為所述黏接劑層等先前公知的層(a)，較佳為以發熱體與基部成為一體的方式可將發熱體與基部黏接的層，而且更佳為如可將來自發熱體的熱效率佳地傳遞至基部的層。
作為此種層(a)，並無特別限制，可列舉：包含黏著劑、黏接劑、雙面膠帶、熱界面材料(Thermal Interface Materials，TIM)(散熱片)、潤滑脂(grease)、油灰(putty)、焊料、銀膏等的層或包含低溫燒結銀奈米粒子或低熔點金屬的層，所述中，就電子設備等的製作的簡便性及所得的電子設備等的輕量性等方面而言，較佳為包含黏著劑、黏接劑、雙面膠帶、TIM等的層或包含低溫燒結銀奈米粒子或低熔點金屬的層。
另外，在基部包含石墨層，且所述石墨層與發熱體接觸時，就黏接性、散熱性等方面而言，較佳為使用利用包含與下述相同的聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的層，代替所述先前公知的層(a)。
另外，可藉由螺釘固定、夾具固定等方法，以與發熱體接觸的方式配置所述基部。
<散熱部>
所述散熱部若包含積層體，則並無特別限制，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成。
在本說明書的後段，對構成所述積層體的各層進行具體地說明。
所述積層體可為在所述石墨層上，進而以金屬層及石墨層交替地方式經由所述黏接層(A)積層多層而成的積層體，或為在所述石墨層上，按照任意順序將金屬層及/或石墨層經由所述黏接層(A)積層多層而成的積層體。
在使用多層的金屬層、石墨層或黏接層(A)時，所述的層分別可為相同的層，亦可為不同的層，但較佳為使用相同的層。另外，所述層的厚度可相同，亦可不同。
積層的順序只要根據所期望的用途而適當選擇即可，具體而言，只要考慮所期望的散熱特性或耐腐蝕性等而選擇即可，積層數亦只要根據所期望的用途而適當選擇即可，具體而言，只要考慮散熱器的大小或散熱特性等而選擇即可。
另外，所述積層體根據所期望的用途，亦可包含所述金屬層、黏接層(A)、石墨層以外的其他層等。例如，為了促進來自所述積層體的與基部接觸之側的相反側的最外面的輻射所致的散熱，而可設置下述樹脂層。就散熱器的散熱性變得良好的方面而言，此時的樹脂層的厚度較佳為可充分地輻射至熱電阻值不變大的程度的厚度。而且，為了促進來自所述最外面的輻射的散熱， 亦較佳為在最外面貼附先前公知的膜，若為考慮了導熱率的膜，則更佳。作為此種膜，在高溫條件下使用散熱器時，較佳為例如為聚醯亞胺等耐熱性膜。所述膜厚度只要具有提高輻射率的效果即可，因此通常自操作容易的5μm~200μm中選擇，就輻射性能良好、操作容易而言，較佳為10μm以上，就熱電阻值小而言，較佳為50μm以下。
作為所述金屬層、黏接層(A)、石墨層以外的其他層，例如可列舉先前公知的具有黏接性的層。作為具有此種層的積層體，具體可列舉：在所述積層體的最外層即金屬層或石墨層的任一層或兩層上，經由包含丙烯酸系或矽酮系黏著劑的市售的黏著片(具有黏接性的層)，積層預先形成的包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、聚醯胺、氯乙烯等的樹脂製膜而成的積層體。
就可獲得散熱性優異的散熱器等方面而言，所述散熱部較佳為與其基部接觸之側為金屬層，就可獲得機械強度及加工性優異的散熱器等方面而言，較佳為與基部接觸之側的相反側的最外層亦為金屬層。
即，就散熱特性、機械強度、輕量性及製造容易性等優異的方面而言，所述散熱部較佳為如圖1所示的依序積層有金屬層2、黏接層(A)3、石墨層4、黏接層(A)5及金屬層6而成的積層體1。
另外，在製造包含圖1所示的積層體1的散熱器時，且根據所期望的用途，特別是欲製造經由石墨層4的金屬層彼此(金 屬層2及金屬層6)的黏接強度高的積層體時，黏接層(A)3及黏接層(A)5可直接接觸。作為此種例子，可列舉：使用如圖2所示的設有孔8的石墨層4'、或如圖3所示的設有狹縫9的石墨層4''的方法。
就散熱器的機械強度及散熱特性等方面而言，所述孔或狹縫的形狀、數量或大小只要適當選擇即可。
在使用設有孔或狹縫的石墨層時，例如與無所述孔或狹縫的情形相比，藉由在金屬層或石墨層上形成厚的成為黏接層(A)的層，並設定高的貼合時的溫度，而可在加熱壓接時等黏接層形成成分流入孔或狹縫，而在孔或狹縫部填充所述黏接層形成成分。另外，亦可藉由分配器等預先於金屬層上相當於石墨層的狹縫或孔的部分厚厚地形成成為黏接層(A)的層。
另外，藉由使用較金屬層2及金屬層6的大小(層的縱及橫的長度)小的石墨層4，並且黏接層(A)3及黏接層(A)5直接接觸，而可製造機械強度高的散熱器。
構成所述散熱部的積層體的厚度並無特別限制，只要考慮散熱部的散熱性、以及使用散熱器的用途、例如電子設備所要求的大小及重量等而適當選擇即可，但通常為0.01mm~0.5mm，較佳為0.02mm~0.2mm。
在所述散熱部，為了將來自發熱體的熱進行散熱，所述散熱部的形狀較佳為如表面積變大的形狀，例如藉由設為劍山狀或蛇腹狀，而使所述散熱部與外部氣體等接觸的面積增大的形 狀。作為具有此種形狀的散熱器，例如可列舉：如圖4~圖12所示的形狀的散熱器。所述中，蛇腹狀散熱器、較佳為發熱體及基部的積層方向、與散熱部的構成蛇腹的山及谷的方向大致平行的散熱器、具體為具有如圖4~圖8、圖11及圖12所示的蛇腹狀散熱部的散熱器，能以特別狹窄的設置面積進行效率佳地散熱，所述情況就機械強度及加工性等方面而言較佳，另外，所述散熱器藉由空氣冷卻而散熱時，為如降低通過散熱部的空氣的通風電阻，而不妨礙氣流的形狀，因此較佳。
另外，圖4~圖12所示的形狀為一例，在不損害本發明的效果的範圍內，可適當變更散熱部的形狀。另外，各圖的散熱器可包含未圖示的先前公知的層，亦可不存在已圖示的先前公知的層。
圖9的散熱器由於散熱部的最下部亦直接發揮出作為基部的作用，因此在為如圖9的形狀的散熱器時，亦可不存在先前公知的層53或基部54。
所述散熱部為蛇腹狀，理想為所述散熱部的與基部接觸之側的表面積的較佳為1%~70%、更佳為2%~50%、尤佳為5%~30%與基部接觸。另外，所述面積的比例是指在散熱部與基部之間存在黏著層等先前公知的層(b)等時，散熱部與黏著層等先前公知的層(b)等接觸的面積的比例。
此種形狀的散熱器有自基部將熱平穩地傳遞至散熱部、且效率佳地進行散熱部的散熱的傾向，因此較佳。
作為此種蛇腹狀散熱部的製造方法，可列舉：包括對藉由下述方法等而得的積層體施加熱及/或壓力進行三維加工的步驟的方法，具體可列舉：使用壓製式加工機或齒輪式加工機進行波紋形加工的方法。另外，此時，為了防止構成積層體的各層的斷裂等，較佳為一山一山地加工波紋形的加工方法。在所述加工方法中，較佳為如一邊送入積層體，一邊對具備凹槽的固定型，依序使衝頭等的導件向固定型下降，並實施壓製加工的方法。
另外，亦可藉由先將構成積層體的金屬層或石墨層進行波紋形加工，並將所述加工後的層藉由與下述方法相同的方法等經由黏接層(A)積層，而獲得蛇腹狀散熱部。
更具體而言，可列舉：日本專利特開2010-264495號公報或日本專利特開平9-155461號公報所揭示的方法。
石墨層自身結構脆弱，在彎折的中途有斷裂的傾向。即便是此種石墨層，藉由與金屬層積層，亦可實現某種程度的彎折加工，但在積層體中，石墨層仍然斷裂，其結果容易引起所得的散熱器的導熱性的降低或機械強度的降低。另外，由於石墨層的斷裂，而容易產生石墨粉，由於所述石墨粉，而有容易污染發熱體等的傾向。
如以上所述，在不使包含石墨層的積層體的性質等劣化的情況下對積層體的形狀進行三維加工，並不容易。
另一方面，藉由一邊擠壓所述衝頭等的導件一邊對包含石墨層的積層體進行波紋形加工，而可一邊抑制積層體的性質劣化， 一邊三維加工成所期望的形狀，此種情況可使用所述特定的積層體。
所述散熱部可與基部直接接觸，亦可經由黏著層等先前公知的層(b)而與發熱體接觸。
作為所述黏著層等先前公知的層(b)，較佳為以基部與散熱部成為一體的方式可將基部與散熱部黏接的層，而且更佳為如可將來自基部的熱效率佳地傳遞至散熱部的層。
作為此種層(b)，可列舉與所述黏接劑層等先前公知的層(a)相同的層等。
另外，在構成散熱部的石墨層與基部接觸時，就黏接性、散熱性等方面而言，較佳為使用利用包含與下述相同的聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的層，來代替所述先前公知的層。
另外，可藉由螺釘固定、夾具固定等方法，以與基部接觸的方式配置所述散熱部。
<發熱體>
作為所述散熱器1所接觸的發熱體，並無特別限制，可列舉：電子裝置(具體為積體電路(Integrated Circuit，IC)、電阻器、電容器(condenser)等)、電池、液晶顯示器、發光元件(發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)元件、雷射發光元件等)、馬達、感測器等。
<散熱器2>
所述散熱器2的特徵在於：其用於自發熱體將熱進行散熱， 較佳為用於自配置於電子電路基板上的發熱體將熱進行散熱，且包含積層體，並以覆蓋所述發熱體的方式配置，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層(A)將金屬層與石墨層積層而成。此種散熱器2可將來自發熱體的熱效率佳地散熱，而且在使用產生電磁波的發熱體作為發熱體時，亦可屏蔽所述電磁波。
作為散熱器2中所用的積層體，可列舉：與散熱器1的散熱部所例示的積層體相同的積層體。另外，與散熱器1的散熱部所例示的積層體相同，可包含金屬層、黏接層(A)、石墨層以外的其他層等。
構成散熱器2的積層體的厚度，只要考慮散熱性及使用散熱器的用途而適當選擇即可，通常為0.01mm~0.5mm，較佳為0.02mm~0.2mm。
散熱器2的形狀若為如覆蓋發熱體的形狀，則並無特別限制，就散熱性及電磁波屏蔽性等方面而言，較佳為如與電子電路基板及發熱體接觸、且覆蓋發熱體的形狀，作為此種散熱器，可列舉如圖13所示的散熱器。
另外，藉由將散熱器2的不與發熱體接觸之側的面的形狀設為如表面積變大的形狀、例如劍山狀或蛇腹狀，而可提高散熱性，但若考慮到所用的用途等，則散熱器2的不與發熱體接觸之側的面的形狀通常為大致平坦狀。
散熱器2較佳為與電子電路基板及發熱體接觸而使用， 但此時，散熱器2可與電子電路基板或發熱體直接接觸，亦可經由黏接劑層等先前公知的層(a)而與發熱體接觸。
作為所述先前公知的層，較佳為能以散熱器2與電子電路基板或發熱體成為一體的方式黏接的層，而且更佳為如可將來自電子電路基板或發熱體的熱效率佳地傳遞至散熱部的層。
作為此種層，可列舉：與所述散熱器1中所說明的黏接劑層等先前公知的層(a)相同的層等。
另外，在構成散熱器2的石墨層與電子電路基板或發熱體接觸時，就黏接性、散熱性等方面而言，較佳為使用利用包含與下述相同的聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的層，來代替所述先前公知的層。
另外，可藉由螺釘固定、夾具固定等方法，以與電子電路基板或發熱體接觸的方式配置所述散熱器2。根據需要，可藉由導電性黏接劑、或低熔點焊料、螺釘等，確保散熱器2與電子電路基板的電導通。
<發熱體>
作為所述散熱器2所接觸的發熱體，並無特別限制，具體可列舉：IC(積體電路)、電阻器、電容器等。
<電子電路基板>
作為所述電子電路基板，並無特別限制，只要為先前公知的印刷基板等即可，若為銅箔成分多的高導熱基板，則可期待更高的散熱效果。
<積層體>
以下，對構成所述積層體的各層等進行說明。
1.黏接層(A)
所述黏接層(A)若使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成，則並無特別限制。所述組成物(以下亦稱為「黏接層形成用組成物」)可為實質上僅包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物，亦可為除了所述樹脂外，根據金屬層的種類等，在不損害本發明的效果的範圍內，進一步包含導熱性填料、添加劑及溶劑的組成物。
藉由使用此種黏接層(A)，而可獲得金屬層與石墨層的黏接強度優異、可彎折、韌性、柔軟性、耐熱性及耐衝擊性優異的散熱部或散熱器。
1-1.聚乙烯縮醛樹脂
所述聚乙烯縮醛樹脂並無特別限制，就可獲得韌性、耐熱性及耐衝擊性優異、即便厚度薄而與金屬層或石墨層的密接性亦優異的黏接層(A)等方面而言，較佳為包含下述結構單元A、結構單元B及結構單元C的樹脂。
[化5]
所述結構單元A為具有縮醛部位的結構單元，且例如可藉由連續的聚乙烯醇鏈單元與醛(R-CHO)的反應而形成。
結構單元A中的R獨立地為氫或烷基。若所述R為大體積的基團(例如碳數多的烴基)，則有聚乙烯縮醛樹脂的軟化點降低的傾向。另外，所述R為大體積的基團的聚乙烯縮醛樹脂，有在溶劑中的溶解性高，但另一方面耐化學品性差的情況。因此，所述R較佳為氫或碳數1~5的烷基，就所得的黏接層(A)的韌性等方面而言，更佳為氫或碳數1~3的烷基，尤佳為氫或丙基，就耐熱性等方面而言，特佳為氫。
[化7]
就可獲得與金屬層或石墨層的黏接強度優異的黏接層(A)等方面而言，較佳為所述聚乙烯縮醛樹脂除了包含結構單元A~結構單元C外，亦包含下述結構單元D。
所述結構單元D中，R1獨立地為氫或碳數1~5的烷基，較佳為氫或碳數1~3的烷基，更佳為氫。
相對於所述樹脂的全部結構單元，所述聚乙烯縮醛樹脂中的結構單元A、結構單元B、結構單元C及結構單元D的總含有率，較佳為80mol%~100mol%。作為聚乙烯縮醛樹脂可含有的其他結構單元，可列舉：結構單元A以外的乙烯縮醛鏈單元(所述結構單元A中的R為氫或烷基以外的結構單元)、下述分子間縮醛單元、及下述半縮醛單元等。相對於聚乙烯縮醛樹脂的全部結 構單元，結構單元A以外的乙烯縮醛鏈單元的含有率較佳為小於5mol%。
(所述分子間縮醛(acetal)單元中的R與所述結構單元A中的R同義)
(所述半縮醛(hemiacetal)單元中的R與所述結構單元A中 的R同義)
在所述聚乙烯縮醛樹脂中，結構單元A~結構單元D可具有規則性而進行排列(嵌段共聚物、交替共聚物等)，亦可進行無規地排列(無規共聚物)，但較佳為進行無規地排列。
相對於所述樹脂的全部結構單元，所述聚乙烯縮醛樹脂中的各結構單元較佳為結構單元A的含有率為49.9mol%~80mol%，結構單元B的含有率為0.1mol%~49.9mol%，結構單元C的含有率為0.1mol%~49.9mol%，結構單元D的含有率為0mol%~49.9mol%。相對於所述聚乙烯縮醛樹脂的全部結構單元，更佳為結構單元A的含有率為49.9mol%~80mol%，結構單元B的含有率為1mol%~30mol%，結構單元C的含有率為1mol%~30mol%，結構單元D的含有率為0mol%~30mol%。
就獲得耐化學品性、可撓性、耐磨耗性及機械強度優異的聚乙烯縮醛樹脂等方面而言，結構單元A的含有率較佳為49.9mol%以上。
若所述結構單元B的含有率為0.1mol%以上，則聚乙烯縮醛樹脂在溶劑中的溶解性變佳，因此較佳。另外，若結構單元B的含有率為49.9mol%以下，則聚乙烯縮醛樹脂的耐化學品性、可撓性、耐磨耗性、及機械強度難以降低，因此較佳。
就聚乙烯縮醛樹脂在溶劑中的溶解性或所得的黏接層(A)與金屬層或石墨層的黏接性等方面而言，所述結構單元C較佳為含有率為49.9mol%以下。另外，在聚乙烯縮醛樹脂的製造 中，在將聚乙烯醇鏈縮醛化時，結構單元B與結構單元C成為平衡關係，因此結構單元C的含有率較佳為0.1mol%以上。
就可獲得與金屬層或石墨層的黏接強度優異的黏接層(A)等方面而言，結構單元D的含有率較佳為所述範圍。
所述聚乙烯縮醛樹脂中的結構單元A~結構單元C的各含有率，可依據JIS K 6728或JIS K 6729進行測定。
所述聚乙烯縮醛樹脂中的結構單元D的含有率可藉由以下所述的方法進行測定。
在1mol/l氫氧化鈉水溶液中，在80℃下將聚乙烯縮醛樹脂加溫2小時。藉由所述操作，可獲得在羧基上加成鈉、而具有-COONa的聚合物。自所述聚合物萃取過量的氫氧化鈉後，進行脫水乾燥。然後，進行碳化並進行原子吸光分析，求出鈉的加成量進行定量。
另外，在對結構單元B(乙酸乙烯酯鏈)的含有率進行分析時，結構單元D以乙酸乙烯酯鏈進行定量，因此由依據所述JIS K 6728或JIS K6729而測定的結構單元B的含有率，減去所定量的結構單元D的含有率，而修正結構單元B的含有率。
所述聚乙烯縮醛樹脂的重量平均分子量較佳為5000~300000，更佳為10000~150000。若使用重量平均分子量為所述範圍的聚乙烯縮醛樹脂，則可容易地製造散熱部或散熱器，並可獲得成形加工性或彎曲強度優異的散熱部或散熱器，因此較佳。
所述聚乙烯縮醛樹脂的重量平均分子量只要根據所期望的目的進行適當選擇即可，就可將製造散熱部或散熱器時的溫度抑制 在低的水準，並獲得具有高的導熱率的散熱器等方面而言，更佳為10000~40000，就耐熱溫度高或可獲得散熱器等方面而言，尤佳為50000~150000。
在本發明中，聚乙烯縮醛樹脂的重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)進行測定。具體的測定條件如以下所述。
檢測器：830-RI(日本分光(股)製造)
烘箱：西尾公司製造的NFL-700M
分離管柱：昭和電工(Shodex)KF-805L×2支
泵：PU-980(日本分光(股)製造)
溫度：30℃
載體：四氫呋喃
標準試樣：聚苯乙烯
所述聚乙烯縮醛樹脂的奧氏(Ostwald)黏度較佳為1mPa．s~100mPa．s。若使用奧氏黏度為所述範圍的聚乙烯縮醛樹脂，則可容易地製造散熱部或散熱器，並可獲得韌性優異的散熱部或散熱器，因此較佳。
奧氏黏度可使用將聚乙烯縮醛樹脂5g溶解於二氯乙烷100ml而成的溶液，在20℃下使用奧氏-坎農芬斯克黏度計(Ostwald-Cannon Fenske Viscometer)進行測定。
作為所述聚乙烯縮醛樹脂，具體可列舉：聚乙烯丁醛、聚乙烯甲醛、聚乙烯乙縮醛及該些的衍生物等，就與石墨層的黏 接性、及黏接層(A)的耐熱性等方面而言，較佳為聚乙烯甲醛。
作為所述聚乙烯縮醛樹脂，可單獨使用所述樹脂，亦可併用2種以上結構單元的種類、鍵結的順序或鍵結的數量等不同的樹脂。
所述聚乙烯縮醛樹脂可合成而得，亦可為市售品。
包含所述結構單元A、結構單元B及結構單元C的樹脂的合成方法，並無特別限制，例如可列舉：日本專利特開2009-298833號公報所記載的方法。另外，包含所述結構單元A、結構單元B、結構單元C及結構單元D的樹脂的合成方法，並無特別限制，例如可列舉日本專利特開2010-202862號公報所記載的方法。
作為所述聚乙烯縮醛樹脂的市售品，聚乙烯甲醛可列舉：畢尼萊庫(Vinylec)C、畢尼萊庫(Vinylec)K(JNC(股)製造)等，聚乙烯丁醛可列舉：電化丁醛(Denka Butyral)3000-K(電氣化學工業(股)製造)等。
1-2.導熱性填料
藉由所述黏接層(A)包含導熱性填料，而提高黏接層(A)的導熱性，特別是提高所述積層體在積層方向的導熱性。
藉由使用包含導熱性填料的黏接層(A)，而可提供黏接層(A)的厚度薄、散熱特性及加工性優異、金屬層與石墨層的黏接強度高、(彎折)加工性優異的散熱部或散熱器。另外，可提供將由發熱體發出的熱充分地除去、可實現輕量化、小型化的電子裝置，或即便為高能量密度亦可抑制因發熱引起的困擾等的電池等。
另外，在本發明中，所謂「積層體的積層方向」，是指 例如在圖1中為縱方向、即積層體1的積層金屬層2、黏接層(A)3、石墨層4的方向。具體而言，是指自金屬層2面向黏接層(A)3、石墨層4的方向、或自石墨層4面向黏接層(A)3、金屬層2的方向。
作為所述導熱性填料，並無特別限制，可列舉：金屬粉、金屬氧化物粉、金屬氮化物粉、金屬氫氧化物粉、金屬氮氧化物粉及金屬碳化物粉等含有金屬或金屬化合物的填料、以及包含碳材料的填料等。
作為所述金屬粉，可列舉：包含金、銀、銅、鋁、鎳等金屬及含有所述金屬的合金的粉等。作為所述金屬氧化物粉，可列舉：氧化鋁粉、氧化鋅粉、氧化鎂粉、氧化矽粉、矽酸鹽粉等。作為所述金屬氮化物粉，可列舉：氮化鋁粉、氮化硼粉、氮化矽粉等。作為所述金屬氫氧化物粉，可列舉：氫氧化鋁粉、氫氧化鎂粉等。作為所述金屬氮氧化物，可列舉：氮氧化鋁粉等，作為所述金屬碳化物粉，可列舉：碳化矽粉、碳化鎢粉等。
所述中，就導熱性及獲得容易性等方面而言，較佳為氮化鋁粉、氧化鋁粉、氧化鋅粉、氧化鎂粉、碳化矽粉及碳化鎢粉。
另外，在使用含有金屬或金屬化合物的填料作為所述導熱性填料時，較佳為使用含有與構成所述金屬層的金屬同種的金屬的填料。
若使用含有與構成所述金屬層的金屬不同的金屬或金屬化合物的填料作為所述導熱性填料，則有在金屬層與填料之間構成局 部電池，而腐蝕金屬層或填料的情況。
作為所述含有金屬或金屬化合物的填料的形狀，並無特別限制，可列舉：粒子狀(包括球狀、橢圓球狀)、扁平狀、柱狀、針狀(包括四腳(tetrapod)形狀、樹枝狀)及不定形狀等。所述形狀可使用雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置或掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)進行確認。
作為所述含有金屬或金屬化合物的填料，較佳為使用氮化鋁粉、氧化鋁粉、及針狀(特別是四腳形狀)的氧化鋅粉。
氧化鋅與氮化鋁相比，導熱率低，但若使用四腳形狀的氧化鋅粉，則與使用粒子狀氧化鋅粉的情形相比，可獲得散熱特性優異的散熱部或散熱器。另外，藉由使用四腳形狀的氧化鋅粉，而可藉由定錨效應，而降低所述金屬層與石墨層的層間剝離的產生。
另外，氧化鋁與氮化鋁或氧化鋅相比，導熱率低，但化學性穩定，不會因水或酸而反應、或不溶解於水或酸，因此可獲得具有高的耐候性的散熱部或散熱器。
若使用氮化鋁粉作為所述含有金屬或金屬化合物的填料，則可獲得散熱特性更優異的散熱部或散熱器。
所述含有金屬或金屬化合物的填料的一次粒子的平均粒徑，只要根據欲形成的散熱部或散熱器的大小、黏接層(A)的厚度等而適當選擇即可，但就所述黏接層(A)的在所述積層體的積層方向的導熱性等方面而言，較佳為0.001μm~30μm，更佳為0.01μm~20μm。含有金屬或金屬化合物的填料的平均粒徑可使 用雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置或SEM(掃描型電子顯微鏡)等進行確認。
另外，所謂含有金屬或金屬化合物的填料的平均粒徑，在所述填料為粒子狀時，是指粒子的直徑(為橢圓球狀時為長軸的長度)，在所述填料為扁平狀時，是指最長的邊，在所述填料為柱狀時，是指圓的直徑(橢圓的長軸)或柱的長度中的任一較長者，在所述填料為針狀時，是指針的長度。
作為所述包含碳材料的填料，可列舉：石墨粉(天然石墨、人造石墨、膨脹石墨、科琴黑)、碳奈米管、金剛石粉、碳纖維及富勒烯等，所述中，就導熱性優異等方面而言，較佳為石墨粉、碳奈米管及金剛石粉。
所述包含碳材料的填料的一次粒子的平均粒徑，只要根據欲形成的散熱部或散熱器的大小、黏接層(A)的厚度等而適當選擇即可，就所述黏接層(A)的在所述積層體的積層方向的導熱性等方面而言，較佳為0.001μm~20μm，更佳為0.002μm~10μm。包含碳材料的填料的平均粒徑可使用雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置或SEM(掃描型電子顯微鏡)等進行確認。
另外，所謂碳奈米管或碳纖維的平均粒徑，是指管或纖維的長度。
所述導熱性填料可直接使用平均粒徑或形狀為所期望的範圍的市售品，亦可使用以平均粒徑或形狀為所期望的範圍的方式將市售品粉碎、分級、加熱等而成者。
另外，所述導熱性填料的平均粒徑或形狀有在散熱部或散熱器的製造過程中發生變化的情況，但只要在所述黏接層形成用組成物中調配具有所述平均粒徑或形狀的填料即可。
作為所述導熱性填料，可直接使用經分散處理、防水處理等表面處理的市售品，亦可使用自所述市售品除去表面處理劑者。另外，可將未經表面處理的市售品進行表面處理而使用。
特別是氮化鋁及氧化鎂容易因空氣中的水分而劣化，因此理想為使用經防水處理者。
作為所述導熱性填料，可單獨使用所述填料，亦可併用2種以上。
相對於黏接層(A)100體積%，所述導熱性填料的調配 量較佳為1體積%~80體積%，更佳為2體積%~40體積%，尤佳為2體積%~30體積%。
若在黏接層(A)中包含所述量的所述導熱性填料，則會一邊維持黏接性，一邊提高黏接層(A)的導熱性，因此較佳。
若所述導熱性填料的調配量為所述範圍的上限以下，則可獲得對金屬層或石墨層的黏接強度高的黏接層(A)，若所述導熱性填料的調配量為所述範圍的下限以上，則可獲得導熱性高的黏接層(A)，因此較佳。
1-3.添加劑
作為所述添加劑，只要不損害本發明的效果，則並無特別限制，可列舉：抗氧化劑、矽烷偶合劑、環氧樹脂等熱硬化性樹脂、 硬化劑、銅毒抑制劑、金屬鈍化劑、防鏽劑、黏著性賦予劑、抗老化劑、消泡劑、抗靜電劑、耐候劑等。
例如，在形成黏接層(A)的樹脂藉由與金屬的接觸而劣化時，較佳為添加如日本專利特開平5-48265號公報所列舉的銅毒抑制劑或金屬鈍化劑，為了提高導熱性填料與聚乙烯縮醛樹脂的密接性，較佳為添加矽烷偶合劑，為了提高黏接層(A)的耐熱性(玻璃轉移溫度)，較佳為添加環氧樹脂。
作為所述矽烷偶合劑，較佳為JNC(股)製造的矽烷偶合劑(商品名S330、S510、S520、S530)等。
就可提高黏接層(A)與金屬層的密接性等方面而言，相對於黏接層(A)所含的樹脂的總量100重量份，所述矽烷偶合劑的添加量較佳為1重量份~10重量份。
作為所述環氧樹脂，較佳為：三菱化學(股)製造的jER828、jER827、jER806、jER807、jER4004P、jER152、jER154；大賽璐(DAICEL)(股)製造的賽羅西德(Celloxide)2021P、賽羅西德(Celloxide)3000；新日鐵住金化學(股)製造的YH-434；日本化藥(股)製造的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)製造的DD-503；新日本理化(股)製造的理化樹脂(Ricaresin)W-100等。
就提高黏接層(A)的玻璃轉移溫度等方面而言，相對於黏接 層(A)所含的樹脂的總量100重量%，所述環氧樹脂的添加量較佳為1重量%~49重量%。
在添加所述環氧樹脂時，較佳為進一步添加硬化劑。作為所述硬化劑，較佳為胺系硬化劑、酚系硬化劑、苯酚酚醛清漆系硬化劑、咪唑系硬化劑等。
構成所述黏接層(A)的聚乙烯縮醛樹脂自古以來用於琺瑯(enamel)線等，是難以藉由與金屬接觸而劣化、或難以使金屬劣化的樹脂，但在高溫多濕環境下使用散熱器時等，可添加銅毒抑制劑或金屬鈍化劑。作為所述銅毒抑制劑，較佳為艾迪科(股)製造的馬克(Mark)ZS-27、馬克(Mark)CDA-16；三光化學工業(股)製造的三光-艾珀庫林(SANKO-EPOCLEAN)；巴斯夫(BASF)公司製造的豔佳固(Irganox)MD1024等。
就可防止黏接層(A)的與金屬接觸的部分的樹脂劣化等方面而言，相對於黏接層(A)所含的樹脂的總量100重量份，所述銅毒抑制劑的添加量較佳為0.1重量份~3重量份。
1-4.溶劑
作為所述溶劑，若為可溶解所述聚乙烯縮醛樹脂者，則並無特別限制，較佳為可使導熱性填料分散者，可列舉：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、正辛醇、二酮醇、苄醇等醇系溶劑；甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等溶纖劑系溶劑；丙酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、異佛爾酮等酮系溶劑；N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、1-甲基-2-吡咯啶酮等醯 胺系溶劑；乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯系溶劑；二噁烷、四氫呋喃等醚系溶劑；二氯甲烷(dichloromethane)、二氯甲烷(methylene chloride)、氯仿等氯化烴系溶劑；甲苯、吡啶等芳香族系溶劑；二甲基亞碸；乙酸；松脂醇；丁基卡必醇；丁基卡必醇乙酸酯等。
所述溶劑可單獨使用，亦可併用2種以上。
就散熱部或散熱器的製造容易性及散熱特性等方面而言，較佳為以黏接層形成用組成物中的樹脂濃度成為較佳為3質量%~30質量%、更佳為5質量%~20質量%的量使用所述溶劑。
1-5.黏接層(A)
所述黏接層(A)的厚度並無特別限制，若具有僅可將所述金屬層與石墨層黏接的厚度，則就可降低熱電阻等方面而言，較佳為儘可能薄，更佳為30μm以下，尤佳為10μm以下，特佳為4μm以下。
所述散熱部或散熱器由於使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物形成黏接層(A)，因此即便所述黏接層(A)的厚度為1μm以下的厚度，亦可將金屬層與石墨層黏接。
另外，所謂所述黏接層(A)的厚度，是指與1層黏接層(A)的單面接觸的金屬層或石墨層、和與所述黏接層(A)的接觸了金屬層或石墨層的面為相反的面接觸的金屬層或石墨層之間的厚度。但是，即便是在使用如圖2或圖3所示的石墨層的情況下，亦是指金屬層及/或石墨層間的厚度，並不包括可填充至所述石墨層的孔或狹縫部的黏接層(A)的厚度。
另外，所述黏接層(A)可含的導熱性填料有扎入石墨層的情況等，但即便是此種情況，黏接層(A)的厚度亦不考慮扎入石墨層的填料部分，而是指金屬層及/或石墨層間的厚度。
2.金屬層
所述金屬層是為了提高散熱器的熱容量、機械強度及加工性等而積層。
作為所述金屬層，較佳為包含導熱性優異的金屬的層，更佳為可列舉：包含金、銀、銅、鋁、鎳及含有所述的至少任一種金屬的合金的層，尤佳為可列舉：包含銀、銅、鋁、鎳及含有所述的至少任一種金屬的合金的層，特佳為可列舉：包含選自由銅、鋁及含有所述的至少任一種金屬的合金所組成的組群的1種金屬的層。
所述合金可為固溶體、共晶或金屬間化合物的任一種狀態。
作為所述合金，具體可列舉：磷青銅、銅鎳、硬鋁(duralumin)等。
所述金屬層的厚度並無特別限制，只要考慮所得的散熱器的用途、重量、導熱性等而適當選擇即可，較佳為石墨層的0.01倍~100倍的厚度，更佳為0.1倍~10倍的厚度。若金屬層的厚度為所述範圍，則可獲得散熱特性、機械強度優異的散熱部或散熱器。
3.石墨層
所述石墨層具有大的導熱率，輕且富有柔軟性。藉由使用此種石墨層，而可獲得散熱特性優異、輕量的散熱部或散熱器。
所述石墨層若為包含石墨的層，則並無特別限制，例如可使用藉由日本專利特開昭61-275117號公報及日本專利特開平11-21117號公報所記載的方法而製造者，亦可使用市售品。
作為市售品，由合成樹脂片製造的人工石墨片可列舉：eGRAF SPREADERSHIELD SS-1500(葛福特國際(GrafTECH International)製造)、古拉菲妮迪(GRAPHINITY)(卡尼卡(Kaneka)(股)製造)、PGS石墨片(松下電器(Panasonic)(股)製造)等，由天然石墨製造的天然石墨片可列舉：eGRAF SPREADERSHIELD SS-500(葛福特國際製造)等。
所述石墨層的相對於所述積層體的積層方向而大致垂直的方向上的導熱率，較佳為250W/m．K~2000W/m．K，更佳為500W/m．K~2000W/m．K。藉由石墨層的導熱率為所述範圍，而可獲得散熱性、均熱性優異的散熱部或散熱器。
所述石墨層的相對於積層體的積層方向而大致垂直的方向上的導熱率，可藉由雷射閃光或氙閃光熱擴散率測定裝置、示差掃描熱量測定(Differential Scanning Calorimetry，DSC)及阿基米德(Archimedes)法，分別測定熱擴散率、比熱、密度，並將所述相乘而測定。
所述石墨層的厚度並無特別限制，為了獲得散熱特性優異的散熱部或散熱器，較佳為厚的層，更佳為15μm~600μm， 尤佳為15μm~500μm，特佳為20μm~300μm。
4.樹脂層
為了提高散熱性、抗氧化性或設計性，所述散熱部或散熱器可在所述積層體的最外層的任一層或兩層上具有樹脂層。
所述樹脂層若為包含樹脂的層，則並無特別限制，作為所述樹脂，例如可列舉：廣泛用作塗料的丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺、硝基纖維素，所述中，理想為具有耐熱性的樹脂。
作為包含所述樹脂的塗料的市售品，可列舉：耐熱塗料(奧綺斯摩(Okitsumo)(股)製造：一觸式耐熱塗料)等。
為了賦予藉由將來自所述積層體表面的遠紅外線放射所致的散熱能力，所述樹脂層可包含所述導熱性填料、或遠紅外線放射率高的填料。
作為所述遠紅外線放射率高的填料，並無特別限制，例如理想為選自由堇青石(cordierite)、富鋁紅柱石等礦物；氮化硼、氮化鋁等氮化物；二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂等氧化物；碳化矽；及石墨所組成的組群的至少1種填料。
用於所述樹脂層的樹脂的種類，只要根據使用散熱器的溫度、形成樹脂層時的方法或溫度而適當選擇即可。
另外，用於所述樹脂層的填料的種類，根據使用散熱器的用途，適當選擇導熱率高的填料及/或遠紅外線放射率高的填料即可。
所述樹脂層可直接形成於金屬層或石墨層上，亦可經由 所述黏接層(A)而形成於金屬層或石墨層上。
另外，在使所述散熱部經由先前公知的層與基部接觸、或使所述散熱器2經由先前公知的層與電子電路基板或發熱體接觸時，需要使導熱潤滑脂、或導熱性雙面膠帶附著於所述接觸部，因此較佳為在所述接觸部無所述樹脂層。
5.積層體的製造方法
所述積層體可藉由以下方式製造：將所述黏接層形成用組成物塗佈於形成所述金屬層的金屬板或形成石墨層的石墨板上，根據需要進行預乾燥後，將金屬板與石墨板以夾住所述組成物的方式配置，一邊施加壓力一邊加熱。另外，在製造所述積層體時，就可獲得金屬層及石墨層的黏接強度高的散熱部或散熱器等方面而言，較佳為在金屬板與石墨板的兩者塗佈所述黏接層形成用組成物。
在塗佈所述黏接層形成用組成物之前，就獲得金屬層及石墨層的黏接強度高的散熱部或散熱器等方面而言，金屬層較佳為預先除去表面的氧化層、或對表面進行脫脂清洗，石墨層較佳為藉由氧電漿裝置或強酸處理等預先對表面進行易黏接處理。
作為將所述黏接層形成用組成物塗佈於金屬板或石墨板的方法，並無特別限制，較佳為使用可均勻地塗佈組成物的濕式塗佈法。在濕式塗佈法中，在形成膜厚薄的黏接層(A)時，較佳為可簡便地形成均質的膜的旋塗法。在重視生產性的情況下，較佳為凹版印刷塗佈(gravure coating)法、模塗法、棒塗法、反 向塗佈法、輥塗法、狹縫塗佈法、噴霧塗佈法、吻合塗佈法、反吻合塗佈法、氣刀塗佈法、淋幕式塗佈法、桿塗佈法等。
所述預乾燥並無特別限制，可藉由在室溫下靜置1天~7天左右而進行，但較佳為藉由加熱板或乾燥爐等在80℃~120℃左右的溫度下，加熱1分鐘~10分鐘左右。
另外，所述預乾燥只要在大氣中進行即可，根據需要可在氮氣或稀有氣體等惰性氣體環境下進行，亦可在減壓下進行。特別是在高的溫度下進行短時間乾燥時，較佳為在惰性氣體環境下進行。
所述一邊施加壓力一邊加熱的方法並無特別限制，作為壓力，較佳為0.1Mpa~30Mpa，作為加熱溫度，較佳為200℃~250℃，加熱加壓時間較佳為1分鐘~1小時。另外，加熱只要在大氣中進行即可，根據需要可在氮氣或稀有氣體等惰性氣體環境下進行，亦可在減壓下進行。特別是在高的溫度下進行短時間加熱時，較佳為在惰性氣體環境下或減壓下進行。
在最外層的任一層或兩層上具有樹脂層的積層體，可藉由以下方式製造：在所述積層體的最外層即金屬層或石墨層的任一層或兩層上塗佈包含樹脂的塗料，根據需要進行乾燥，然後使所述塗料硬化。另外亦可藉由以下方式製造：預先形成樹脂製膜，在所述積層體的最外層即金屬層或石墨層的任一層或兩層上塗佈所述黏接層形成用組成物或先前公知的黏接劑，根據需要進行預乾燥後，使樹脂製膜與所述塗佈面接觸，根據需要施加壓力、或 加熱等。
[實施例]
以下，使用實施例對本發明進行詳細地說明。但本發明並不限定於以下實施例所記載的內容。
本發明的實施例中所用的材料如下所述。
<石墨片>
．石墨片(人工石墨)：葛福特國際製造、SS-1500(商品名)、厚度為25μm、(片的面方向的導熱率：1500W/m．K)
．石墨片(天然石墨)：葛福特國際製造、SS-500(商品名)、厚度為76μm、(片的面方向的導熱率：500W/m．K)
<金屬板>
．銅板：尼拉克(股)(Nilaco)製造、厚度為0.05mm
．電解銅箔：古河電氣工業(股)、0.012mm
．鋁板：尼拉克(股)製造、厚度為0.125mm
．鋁板：尼拉克(股)製造、厚度為0.10mm
．硬質鋁箔：住輕鋁箔(股)製造、厚度為0.020mm
．鎂合金(AZ31)板：大阪富士工業(股)製造、厚度為1.2mm
<聚乙烯縮醛樹脂>
．「PVF-K」：聚乙烯甲醛樹脂、JNC(股)製造、畢尼萊庫(Vinylec)K(商品名)
將所述「PVF-K」的結構等記載於下述表1。
[表1]
<雙面黏著膠帶>
．日東電工(股)製造、TR-5310F、厚度為0.100mm
．日栄化工(股)製造、尼歐菲克斯(NeoFix)10、厚度為0.010mm
[實施例1]
<散熱器的製作>
在200ml的三口燒瓶中加入環戊酮80g，自上部設置氟樹脂製攪拌翼，藉由馬達使攪拌翼旋轉。轉速根據溶液的黏度進行適時調節。在所述燒瓶中使用玻璃製漏斗投入聚乙烯甲醛樹脂(PVF-K)10g。藉由20g環戊酮沖洗附著於漏斗的PVF-K後，取出漏斗，塞上玻璃栓。將所得的溶液在設定為80℃的水浴中一邊攪拌4小時一邊加熱，使PVF-K完全溶解於環戊酮。將攪拌後的燒瓶自水浴取出，而獲得黏接層形成用組成物。
在大小為300mm×50mm、厚度為0.012mm電解銅箔上，以所得的黏接塗膜的厚度為2μm的方式，使用旋塗機(米卡薩(Mikasa)(股)製造：1H-D3型)，以1500轉/分鐘塗佈所述黏接層形成用組成物後，在設定為80℃的加熱板上在80℃下預乾燥3分鐘，而獲得附有黏接塗膜的銅箔。
藉由所述附有黏接塗膜的銅箔2片，將黏接塗膜設為內側，夾住大小為300mm×50mm且厚度為0.025mm的人工石墨片，並靜置於小型加熱壓製機(井元製作所製造：IMC-19EC型小型加熱手動壓製機)的熱板上。一邊注意不使2片銅箔與石墨片錯開，一邊反覆多次加壓與減壓，藉此將黏接塗膜脫氣後，加壓至成為6MPa為止。然後，藉由加熱加熱器將熱板加熱至240℃為止，並將溫度與壓力保持5分鐘。經過5分鐘後，在保持壓力的狀態下切斷加熱加熱器的電源，自然冷卻至約50℃為止。冷卻後，釋放壓力而獲得積層體。另外，將由積層體整體的厚度減去2片金屬箔的厚度、以及石墨片的厚度而得的值的1/2設為黏接層的厚度。積層體的厚度藉由尼康(Nikon)(股)製造的戴吉米庫(DIGIMICRO)MF-501+康特(Counter)TC-101進行測定。
使用剪刀自所得的積層體切出250mm×50mm及50mm×50mm的大小的2個積層體。將大小為250mm×50mm的積層體以長度成為約50mm的方式、以將欲彎折的部位繞著直徑為5mm的銅管纏繞的方式進行彎曲加工，而製作蛇腹狀散熱部。繼而，在大小為50mm×50mm的積層體(基部)的單面貼附雙面膠帶(尼歐菲克斯(NeoFix)10)，並於其上如圖5所示般貼附所述散熱部，藉此獲得散熱器。將所得的散熱器的重量表示於表2。
<散熱特性的評價>
在實施例1中所得的散熱器中的基部的未安裝散熱部之側的面的中心，貼附大小為10mm×10mm的導熱性雙面膠帶 (TR-5310F)，在貼附了所述膠帶的部分，貼合T0220封裝的電晶體(東芝(股)製造：2SD2013)。在電晶體的貼合了散熱器的面的背面安裝K熱電偶(理化工業(股)製造的ST-50)，使用溫度資料記錄器(data logger)(圖技(GRAPHTEC)(股)製造的GL220)，藉由電腦可記錄與電晶體的貼合了散熱器的面為相反側的面的溫度。將所述安裝了熱電偶的電晶體靜置於設定為40℃的恆溫槽中央，確認電晶體的溫度為40℃而固定後，使用直流穩定化電源對電晶體施加1.5V，而測定表面的溫度變化。此時，流入至電晶體的電流顯示約1.5A。電晶體若施加相同瓦特數，則產生固定熱量，因此安裝的散熱器的散熱效果越高，則溫度越降低。即，可以說越使電晶體的溫度變低的散熱器，散熱效果越高。
測定電壓施加後1800秒鐘後的電晶體的溫度。
[實施例2]
將直徑為5mm的銅管變更為5mm見方的銅的角材，並如圖4所示般將彎折部分設為字狀，除此以外，藉由與實施例1相同的方法製作散熱器，並評價散熱特性。
[比較例1及比較例2]
使用厚度為0.05mm的銅板代替所述積層體，除此以外，藉由與實施例1及實施例2相同的方法，分別製作散熱器，並分別設為比較例1及比較例2。藉由與實施例1相同的方法對所述比較例評價散熱特性。
將實施例1、實施例2及比較例1、比較例2的重量與 電壓施加後1800秒鐘後的電晶體的溫度表示於表2。
若將實施例1與比較例1進行比較，則實施例1的散熱器與比較例1的散熱器相比，儘管輕2.5g，但電晶體的溫度降低4.3℃。另外，若將實施例2與比較例2進行比較，則實施例2的散熱器與比較例2的散熱器相比，儘管輕2.5g，但電晶體的溫度降低11.1℃。
若將實施例1與實施例2進行比較，則實施例1的散熱器的散熱部與基部僅藉由線進行接觸，但實施例2的散熱器中，散熱部的與基部接觸之側的表面積的約10%與基部接觸，因此將基部的熱效率佳地傳遞至散熱部，而認為使用實施例2的散熱器時的散熱效果高。實際上，在測定後，將實施例1的散熱器的散熱部與基部剝離而觀察雙面膠帶，結果僅接觸散熱部的面積的2%左右。另外，若將比較例1與比較例2進行比較，則散熱部與基部的接觸面積廣的比較例2的溫度變高。其原因認為，由於銅的黏附，因此藉由厚度為10μm的黏著膠帶，無法充分取得散熱部與基部的密接。與此相比，實施例2所示的本發明的散熱器中，散 熱部對基部的追隨性高，即表示，即便藉由薄的雙面膠帶亦可密接性佳地組裝。另外，雖然嘗試了僅由厚度為0.050mm的相同的人工石墨片製作散熱部，但無法維持形狀，從而無法製作散熱器。
[實施例3~實施例4及比較例3~比較例4]
在實施例1~實施例2及比較例1~比較例2中所得的散熱器的散熱部的與基部接觸之側的相反側最外層，分別以塗膜的厚度為約20μm的方式噴霧塗裝耐熱塗料(奧綺斯摩(股)製造：一觸式耐熱塗料)，並使其乾燥。分別設為實施例3~實施例4及比較例3~比較例4。使用所得的散熱器，藉由與實施例1相同的條件評價散熱特性。將其結果表示於表3。
若將表2與表3的結果進行比較，則明確地可知：藉由塗裝金屬表面，並降低金屬表面的紅外線反射率，藉由塗裝從而確認到降低約6℃的溫度，並可獲得散熱效率更佳的散熱器。
[實施例5]
在實施例2中，使用大小為100mm×30mm、且厚度為0.02mm的鋁箔、與大小為100mm×30mm、且厚度為0.076mm的天然石 墨片，來代替銅箔及人工石墨片，除此以外，以與實施例2相同的方式，製作積層體，將所述積層體以長度為約30mm的方式與實施例2同樣地彎折成蛇腹狀，藉此製作散熱部。使用黏著膠帶(尼歐菲克斯(NeoFix)10)將所述散熱部貼附於30mm×30mm×1.2mm的鎂板上而製作散熱器，並以與實施例2相同的方式評價散熱特性。
[比較例5]
在實施例5中，使用厚度為0.125mm的鋁板來代替積層體，除此以外，以與實施例5相同的方式，製作散熱器並評價散熱特性。將實施例5與比較例5的評價結果表示於表4。
若將實施例5與比較例5進行比較，則可知，即便是基部非積層體時，藉由利用所述積層體製作散熱部，而與不具有石墨層的情形相比，亦可獲得散熱特性佳的散熱器。
[實施例6]
在實施例4中所得的散熱器上，如圖14所示般，使用剪切為10mm×10mm的導熱性雙面膠帶(TR-5310F)，安裝安裝了熱電偶的電晶體(大小：10mm×17mm)。將所述樣品以散熱部向上的 方式(如圖14般)靜置於設定為40℃的自然對流式恆溫槽內，對電晶體施加1.3V的電壓，記錄電壓施加後1800秒鐘後的電晶體的溫度。另外，此時流至電晶體的電流為約1.45V。
[參考例6]
僅使用實施例2中所得的散熱部，製作以與實施例3相同的方式藉由耐熱塗料塗裝了其單面者。在所述耐熱塗料塗裝面的相反側，如圖15所示般，使用剪切為10mm×10mm的導熱性雙面膠帶(TR-5310F)，安裝安裝了熱電偶的電晶體(大小：10mm×17mm)。將所述樣品如圖15般靜置於設定為40℃的自然對流式恆溫槽內，對電晶體施加1.3V的電壓，記錄電壓施加後1800秒鐘後的電晶體的溫度。
在實施例6中，電晶體的溫度為68.7℃，相對於此，在參考例6中，溫度上升至95.3℃為止。因此認為，在發熱體較散熱器小的情況下，藉由利用基部將熱一次性向橫方向(與散熱部的構成蛇腹的山及谷的方向大致垂直的方向)擴散後將所述熱傳遞至散熱部，而可進行更有效的散熱。
[實施例7]
在以與實施例1相同的方式形成積層體後，切出為35mm×70mm的大小。將所得的積層體如圖16(圖16的散熱器110)般彎折後，使用導熱性雙面膠帶(TR-5310F)、及導電性雙面膠帶(應研商事(股)製造)，如圖16所示般固定在安裝於通用基板(三好亞托(Sunhayato)(股)製造的ICB-288GU)中央的電晶體上， 藉此獲得樣品。將所得的樣品靜置於設定為40℃的自然對流式恆溫槽內，在內部的溫度為40℃而固定後，對電晶體施加1.2V的電壓，並記錄電壓施加後1800秒鐘後的電晶體的溫度。
[比較例7]
在實施例7中，使用厚度為0.1mm的鋁板來代替積層體，除此以外，以與實施例7相同的方式獲得樣品。使用所得的樣品，以與實施例7相同的方式評價散熱特性。
在實施例7中，1800秒鐘後的電晶體的溫度為66.9℃，相對於此，在比較例7中，溫度上升至72.1℃為止。因此可知，藉由使用本發明的散熱器2，而可有效地降低電子電路基板上的電晶體或半導體零件等發熱體的溫度。另外，在實施例7中，使用積層了1層銅箔的玻璃-環氧製通用基板作為電子電路基板的基材，但在使用銅的比例更高的多層印刷基板時，使用本發明的散熱器的效果變得更顯著。即，在實施例7及比較例7中，在使用銅的含有比例多的多層印刷基板代替通用基板時，實施例的電晶體的溫度與比較例相比顯著降低。另外認為，在實施例7中，如實施例3般藉由在散熱器的與發熱體接觸之側的相反側的面上塗裝耐熱塗料等，而可進一步降低電晶體的溫度。
[參考例8]
在以與實施例1相同的方式形成積層體(厚度為49μm)後，切出為50mm×50mm，以成為30μm的厚度的方式，在上表面塗佈耐熱塗料(奧綺斯摩(股)製造：一觸式耐熱塗料)，而獲得平 面散熱器。使用所得的散熱器，在所述散熱器的與耐熱塗料塗佈面為相反側的面的中心貼合電晶體，將施加於電晶體的電壓變更為1.0V，除此以外，以與實施例1的<散熱特性的評價>相同的方式，評價散熱特性。
[比較例8]
在切出為40mm×40mm的厚度為0.012mm的電解銅箔2片上貼附尼歐菲克斯(NeoFix)10，藉此獲得附有黏著膠帶的銅箔。繼而，藉由所得的附有黏著膠帶的銅箔2片，將黏著膠帶設為內側，一邊注意不進入空氣一邊夾住切出大小為40mm×40mm的厚度為0.025mm的人工石墨片，而製作比較用積層體(厚度為69μm)。除了使用所述比較用積層體以外，以與參考例8相同的方式，製作散熱器，以與參考例8相同的方式，評價散熱特性。
參考例8的電晶體的溫度為67.6℃，比較例8的電晶體的溫度為68.2℃。溫度差為0.6℃，所述差不可謂大，但各散熱器的黏接層的厚度的合計比參考例8薄20μm，因此可知，藉由使用利用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層，即便積層體的厚度薄29%，亦可獲得散熱性能高的散熱器。
10‧‧‧散熱器1
12‧‧‧散熱部
14‧‧‧基部
16‧‧‧發熱體

Claims (6)

  1. 一種散熱器，其特徵在於：包含與發熱體接觸的基部、及將基部自發熱體接收的熱進行散熱的散熱部，基部包含至少1層金屬層，散熱部包含積層體，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中所述散熱部為蛇腹狀。
  3. 一種散熱器，其用以自發熱體將熱進行散熱，且其特徵在於：所述散熱器包含積層體，並以覆蓋所述發熱體的方式配置，所述積層體經由使用包含聚乙烯縮醛樹脂的組成物而形成的黏接層將金屬層與石墨層積層而成。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之散熱器，其中所述聚乙烯縮醛樹脂包含下述結構單元A、結構單元B及結構單元C： (結構單元A中，R獨立地為氫或烷基)
  5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱器，其中所述聚乙烯縮醛樹脂更包含下述結構單元D： (結構單元D中，R1獨立地為氫或碳數1~5的烷基)。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之散熱器，其中所述黏接層的厚度為30μm以下。
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