TW201719104A - 散熱器及冷卻構造體 - Google Patents

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TW201719104A
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heat radiation
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Hirotake MORIYAMA
Akihiro Hayashi
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Sumitomo Seika Chemicals
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Abstract

本發明提供一種輕量、加工容易、且冷卻能力優秀的散熱器。本發明的散熱器X1，包括：殼體，安裝於冷卻對象物O1上，並由散熱薄片形成類似筒狀，散熱薄片具有導熱層1A及積層於導熱層1A的熱輻射層1B。熱輻射層1B形成於殼體1的外面之中至少與冷卻對象物O1分離的部分。

Description

散熱器
本發明係有關於散熱器，且特別有關於適用於冷卻薄型電視的IC或LED照明的基盤的散熱器。
近年來，作為薄型電視的IC或LED照明的基盤等的散熱對策，有進行一種熱設計，會配置以鋁為代表的金屬製的散熱器，讓熱散到空氣層中將溫度降到上限溫度以下。散熱器會使用高熱傳導性的金屬，藉由對鋁等的金屬鑄造、鍛造、切削加工、或壓出成形，形成多數散熱片來增大表面積，以試圖提升散熱性(例如參照專利文獻1、2)。最近，也會使用例如輕量且加工性優的碳纖維紙或石墨紙等的熱傳導性高的紙、或者是利用了金屬箔的散熱器(例如參照專利文獻3)。
LED照明有高效率且小型輕量的優點，特別是安裝在高處的照明裝置會更加被要求輕量化，而配合該裝置的附隨零件，尤其是散熱器也會被要求輕量化。薄型電視中，IC週邊的空間受限，因此散熱器的形狀的自由度會被要求，必須具備成形容易的特性。又，IC的放置會平行於顯示器，立放型的冷卻性能會被要求。然而，專利文獻1、2等所揭露的金屬製散熱器中，不只重量增加，形狀也欠缺自由度。
另一方面，利用了專利文獻3所揭露的碳纖維紙 或石墨紙等的熱傳導性高的紙的散熱器，在輕量化、形狀的自由度等方面相當優秀，但碳纖維紙或石墨紙比金屬的熱傳導率低，因此冷卻性能並不充足。又，以專利文獻3的金屬箔所形成散熱器中，輕量化、形狀的自由度優秀，但因為金屬的發射率極低，因此幾乎沒有輻射帶來的冷卻效果，比專利文獻1、2的金屬製散熱器的冷卻能力更低。
先行技術文獻
專利文獻1：特開平10-116942號公報
專利文獻2：特開2005-93097號公報
專利文獻3：特開2013-4544號公報
本發明是在上述的問題下而產生，主要的目的是提供一種輕量、加工容易、且冷卻能力優秀的散熱器。
本發明人們為了解決上述問題而努力研究後，發現使用具有傳熱層及積層於該傳熱層的熱輻射層的散熱片，能夠得到輕量、加工容易、且冷卻能力優秀的散熱器，進而在不斷檢討後而完成本發明。
本發明的第1個觀點所提供的散熱器，包括：一殼體，安裝於一冷卻對象物上，並具有由一散熱薄片所劃定的一內部空間，該散熱薄片具有一導熱層及積層於該導熱層的一熱輻射層，其中該熱輻射層形成於該殼體的外面之中至少與該冷卻對象物分離的部分。
一個實施型態的散熱器更包括：一金屬薄片，介於該冷卻對象物與該殼體之間。較佳的是該金屬薄片是平板狀。
較佳的是，該散熱器可更包括：一中繼構件，介於該冷卻對象物與該殼體之間。
較佳的是，該中繼構件由溝型材組成。可替代地，該中繼構件也可是波板狀。
較佳的是，該熱輻射層形成於該殼體的外面全體。
較佳的是，該熱輻射層的熱放射率在0.8以上。
較佳的是，該殼體是略筒狀的構造體，筒軸方向的兩端具有開口。
較佳的是，該導熱層是金屬層，該熱輻射層含有不溶水性無機化合物與耐熱性合成樹脂，該熱輻射層的該不溶水性無機化合物的含有量佔該熱輻射層全體的30~90質量百分比。
較佳的是，該金屬層包括鋁及/或銅。
較佳的是，該不溶水性無機化合物是從矽氧化合物、矽鋁化合物、鋁化合物、鈣化合物、氮化物、層狀矽酸鹽礦物及石炭灰所組成的群組中選擇出來的至少一個種類。
較佳的是，該耐熱性合成樹脂是從聚酰亞胺樹脂，聚酰胺-酰亞胺樹脂、環氧樹脂及丙烯酸樹脂所組成的群組中選擇出來的至少一個種類。
本發明的第2個觀點所提供的冷卻構造體，包括：一冷卻對象物；以及上述的散熱器，該散熱器安裝於該冷卻對象物上。
本發明的其他特徵及優點，參照圖式及透過以下的詳細說明後將更為明瞭。
X、X1、X2、X3、X4‧‧‧散熱器
1‧‧‧殼體
1A‧‧‧導熱層
1B‧‧‧熱輻射層
11‧‧‧折回部
12‧‧‧立起部
13‧‧‧天頂部
2、3‧‧‧金屬薄片
91‧‧‧玻璃板
92‧‧‧基板
93‧‧‧加熱器
94‧‧‧熱電偶
95‧‧‧鋁板
96‧‧‧保麗龍
97‧‧‧矽膠
O1‧‧‧冷卻對象物
第1圖係顯示本發明的散器的第1實施型態的立體圖。
第2圖係顯示構成第1圖的散熱器的殼體的立體圖。
第3圖係顯示構成第1圖的散熱器的金屬片的一例的立體圖。
第4圖係第1圖的散熱器的縱剖面圖。
第5圖係顯示本發明的散熱器的第2實施型態的立體圖。
第6圖係顯示構成第5圖的散熱器的殼體的立體圖。
第7圖係第5圖的散熱器的縱剖面圖。
第8圖係顯示本發明的散熱器的第3實施型態的立體圖。
第9圖係顯示構成第8圖的散熱器的金屬片的一例的立體圖。
第10圖係第8圖的散熱器的縱剖面圖。
第11圖係顯示本發明的散熱器的第4實施型態的立體圖。
第12圖係第11圖的散熱器的縱剖面圖。
第13圖係以習知的壓出成形製作成的散熱器的實物照片。
第14圖係測量裝置的立體圖。
第15圖係測量裝置的縱剖面圖。
第16圖係測量裝置的立體圖。
以下，參照圖式具體地說明本發明的較佳的實施型態。
第1圖係顯示本發明的散熱器的第1實施型態。本實施型態的散熱器X1具備類似筒狀的殼體1、金屬薄片2、中繼構件3。散熱器X1例如安裝在薄型電視、LED照明、冰箱、洗衣機、冷氣機、印表機、個人電腦等的家電產品的發熱 部位、其他的車載機器、輸送用機器的照明、作業用照明、暖氣機、投影機、影印機的發熱部、或是電子基板等的冷卻對象物上來使用。本說明書中，「筒狀」指的不只有剖面為圓形，矩形等的多角形剖面的筒狀也包含在內。
殼體1是由具有既定的積層構造的散熱片所形成。如第4圖所示，構成殼體1的散熱片具有導熱層1A、積層於該導熱層1A的熱輻射層1B。
導熱層1A例如金屬層所組成。導熱層1A的具體素材只要是熱傳導率高的金屬的話，並沒有特別限定，但以熱傳導率在30W/m．K以上的金屬為佳，以熱傳導率在200W/m．K以上的金屬特佳。熱傳導率基於30W/m．K的情況下冷卻效果可能變得不夠充分。用於導熱層的金屬的具體例子能夠舉出銅、鋁、金、銀、錫、鎳、鐵，可以單獨使用這些金屬，也可以將這些金屬彼此或是與其他金屬合金化來使用。上述的金屬中，特別是從材料的入手性、成本、加工的容易的觀點來看的話，鋁和銅是較佳的選擇。
導熱層1A的厚度例如15μm~2mm，50μm~500μm為佳。導熱層1A的厚度不滿15μm的情況下，可能會無法發揮充分的導熱性能而使得冷卻效果不充分。又，導熱層1A的厚度超過2mm的情況下，散熱器X1會變得太重、或者是導熱層1A的可撓性下降使加工性變差。
構成熱輻射層1B的素材並沒有特別限定，可以由耐酸鋁、散熱塗料、石墨、合成樹脂等的具有散熱性的物質來形成。熱輻射層1B較佳的是將後述的熱輻射塗料塗布於上述 導熱層1A來形成。熱輻射層1B具有將上述導熱層1A傳來的熱作為紅外線放射出去的功能。熱輻射層1B的熱放射率例如在0.8%以上，在0.85%以上為佳，在0.9%以上特佳。本實施型態中，藉由彎折討熱層1A及熱輻射層1B所組成的散熱片，來獲得第2圖所示的形狀的類似筒狀的殼體1。
熱輻射層包含不溶水性無機化合物及耐熱性合成樹脂為佳。在此，「不溶水性」指的是對於20℃的水100mL的溶解度不滿1.0g。上述不溶水性無機化合物是從例如矽氧化合物、矽鋁化合物、鋁化合物、鈣化合物、氮化物、層狀矽酸鹽礦物、層狀複合水氧化物及石炭灰所組成的群組中選擇出來的至少一個種類。其中，矽氧化合物、矽鋁化合物、層狀矽酸鹽礦物、石炭灰更佳，從放射特性(熱放射率)的觀點來看的話，層狀矽酸鹽礦物、石炭灰特佳。石炭灰是指飛灰或熟料灰等的在火力發電廠燃燒石炭時產生的灰，主要成分的二氧化矽、鋁佔全成分的80%到95%的不溶水性無機化合物的混合物。
層狀矽酸鹽礦物例如天然物或合成物的雲母、滑石(Talc)、高嶺土(Kaolin)、葉臘石(Pyrophyllite)、絹雲母(Sericite)、蛭石(Vermiculite)、蒙脫石(Smectite)、膨潤土(Bentonite)、矽鎂(Stevensite)、蒙脫石(Montmorillonite)，貝得石(Beidellite)，皂石(Saponite)，鋰蒙脫石(Hectorite)，綠脫石(Nontronite)等。其中，以能夠製作低成本且均一的散熱片的觀點來看，滑石(Talc)、高嶺土(Kaolin)、葉臘石(Pyrophyllite)、非膨潤性雲母、絹雲母(Sericite)等的非膨潤性黏土礦物為佳，而從滑石 (Talc)、高嶺土(Kaolin)、葉臘石(Pyrophyllite)、及非膨潤性雲母所組成的群組中選擇出至少一種的話更佳。
包含於熱輻射層的耐熱性合成樹脂沒有特別限定，但例如是聚酰亞胺樹脂，聚酰胺-酰亞胺樹脂，氟樹脂，聚苯硫醚樹脂，聚碸樹脂，聚芳酯樹脂，聚醚碸樹脂，聚醚酰亞胺樹脂，聚醚醚酮樹脂，聚苯並噁唑樹脂，聚苯並咪唑樹脂，環氧樹脂，丙烯酸樹脂。它們可以單獨或者是組合2種以上使用。其中，以製膜性或耐熱性為優先的情況下，使用聚酰亞胺樹脂、聚酰胺-酰亞胺樹脂較為合適，以容易處理及經濟性為優先的情況下，使用環氧樹脂、丙烯酸樹脂較為合適。上述聚酰亞胺樹脂以及聚酰胺-酰亞胺樹脂並沒有特別限定，從耐熱性優秀的觀點來看，使用芳香族聚酰亞胺樹脂以及芳香族聚酰胺-酰亞胺樹脂。上述環氧樹脂並沒有特別限定，但酚醛清漆型環氧樹脂較佳，使用苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型叫合適，也能夠使用雙酚A型、雙酚F型。上述丙烯酸樹脂也能夠使用溶解於有機溶劑的聚合物溶液，從處理的容易度來看，使用水溶性丙烯酸樹脂或分散於水的乳膠較為合適。又，丙烯酸樹脂也可以是與苯乙烯，聚氨酯、乙酸乙烯酯、矽、丙烯酸酯等的單體形成共聚合物的丙烯酸樹脂。
構成殼體1的散熱片能夠藉由將含有不溶水性無機化合物與耐熱性合成樹脂的熱輻射塗料、及/或含有不溶水性無機化合物與耐熱性合成樹脂的前體的熱輻射塗料塗布於導熱層1A來製作。
上述耐熱性合成樹脂的前體例如聚酰胺酸，藉由 將該聚酰胺酸亞胺化，獲得聚酰亞胺樹脂和聚酰胺-酰亞胺樹脂。將上述聚酰胺酸亞胺化的方法能夠舉出對聚酰胺酸加熱閉環亞胺化的方法、對聚酰胺酸化學閉環亞胺化的方法。
含有上述不溶水性無機化合物的熱輻射塗料，相對於塗布乾燥後形成的熱輻射層1B全體具有30~90質量百分比的上述不溶水性無機化合物，剩下的部分由耐熱性合成樹脂形成。使用含有不溶水性無機化合物的熱輻射塗料時的熱輻射層1B的厚度例如20μm~100μm。如果熱輻射層1B的厚度不滿20μm的話，輻射散熱性能可能變得不充分。又，如果熱輻射層1B的厚度超過100μm的話，材料使用量增加，從經濟上考量較不利，而且該熱輻射層1B可能會發揮隔熱層的效果，使得冷卻能力變得不充分。
接著，說明本實施型態的散熱器X1的形狀。本實施型態中，殼體1如第2圖所示，包括一對的折回部11、一對的立起部12、覆蓋一對的立起部12的前端之間的天頂部13，整體具有類似矩形的剖面形狀。又，如第4圖所示，殼體1形成熱輻射層1B位於外側的狀態。在第1、2圖中，熱輻射層1B的形成領域畫上陰影。
如第1及4圖所示，金屬薄片2及中繼構件3介於殼體1與冷卻對象O1之間。金屬薄片2是具有既定厚度的平板狀。如第3圖所示，中繼構件3是將既定厚度的金屬板材彎折成溝型形狀而形成。金屬薄片2會與殼體1的折回部11接合，本實施型態中，藉由金屬薄片2及殼體1形成有角的筒狀。金屬薄片3配置有複數個(本實施型態中是4個)，分隔 上述有角的筒狀的內側空間。
構成金屬薄片2及中繼構件3的素材並沒有特別限定，但以熱傳導性在30W/m．K以上的金屬，特別是在200W/m．K以上的金屬為佳。構成金屬薄片2及中繼構件3的具體的例子為銅、鋁、金、銀、錫、鎳、鐵或它們的混合物、或者是含有它們中的1個種類以上的其他金屬為佳。特別是從材料的入手性、成本、加工的容易度的觀點來看，鋁及銅為佳。構成金屬薄片2及中繼構件3的金屬可以與殼體1的導熱層1A相同，也可以不同。
金屬薄片2及中繼構件3的厚度可以與殼體1的導熱層1A相同程度或者是比該導熱層1A還要厚為佳。金屬薄片2及中繼構件3的厚度如50μm~2mm左右。
將散熱器X1的組成構件(殼體1、金屬薄片、及中繼構件3)之間接合的方法並沒有特別限定。例如可以將各構件以黏合的方式接合，也可以將各構件之間以卡榫這種溝與突起的組合來接合。黏合的方法可以使用黏著劑，也可以使用膠帶。另外，也可以藉由熔接或冷接來接合。又，也可以將各構件透過矽脂(silicone grease)或熱傳導性潤滑脂、熱傳導性薄片(也稱為「熱介面材料」)來固定。
從第4圖能夠理解，本實施型態中，熱輻射層1B形成於殼體1的外面，形成離開冷卻對象物O1的位置。又，殼體1的筒軸方向的兩端形成開口。
根據本實施型態的散熱器X1，冷卻對象物O1的熱會透過熱傳導率高的導熱層1A傳到散熱薄片(殼體1)的 全體而散熱。又，殼體1的外面設置有熱輻射層1B。根據這樣的構造，能夠在熱輻射層1B獲得高的輻射冷卻效果。
又，散熱器X1中，殼體1與冷卻對象物O1之間存在金屬薄片2及中繼構件3。藉由具備這種熱傳導率高的金屬薄片2及中繼構件3構造，能夠提高散熱效率，使冷卻效果提升。
又，安裝散熱器X1於冷卻對象物O1時，如果殼體1的筒軸方向沿著上下方向縱放的話，暖化的空氣會在殼體1的內側空間上升。因此，空氣會自動由下往上流過上述內側空間(稱為「煙囪效應」)，冷卻效果顯著提升。然後，藉由上述列舉的冷卻效果(熱傳導、輻射效應、煙囪效應)，散熱器X1會是輕量且冷卻效率更優秀的散熱器。
第5~7圖顯示本發明散熱器的第2實施型態。另外，第5圖以後的圖中，與上述實施型態相同或類似的要素會標上與上述實施型態相同的符號，省略說明。
本實施型態的散熱器X2具備複數的類似筒狀的殼體1、金屬薄片2。各殼體1的形狀與上述第1實施型態不同，但該殼體1藉由散熱薄片形成，該散熱薄片本體與上述散熱器X1同樣由導熱層1A及熱輻射層1B組成(參照第7圖)。
本實施型態中，各殼體1彎折成剖面形狀為大致方形且熱輻射層1B在外側。然後，這種構造的複數個(本實施型態為5個)殼體1在平板狀的金屬薄片2上排列的狀態下與該金屬薄片2接合。另外，第5及6圖中，熱輻射層1B的形成領域會畫上陰影。
本實施型態的散熱器X2中也能夠達成與上述散熱 器X1相同的效果。
第8~10圖顯示本發明的散熱器的第3實施型態。本實施型態的散熱器X3具備類似筒狀的殼體1、金屬薄片2、3。殼體1與上述第1實施型態的殼體1(參照第2圖)實質相同。也就是，殼體1形成熱輻射層1B在外側的狀態。另外，第8圖中，熱輻射層1B的形成領域會畫上陰影。
金屬薄片2與上述實施型態同樣是平板狀，金屬薄片2在殼體1的內側與折回部11重疊，並與該折回部11接合。藉此，本實施型態中，金屬薄片2及殼體1形成矩形筒狀。
如第9圖所示，本實施型態的中繼構件3是將既定厚度的金屬板材彎折成波狀而形成。中繼構件3配置於被金屬薄片2及殼體1所劃定的上述矩形筒狀的內側空間中。如第10圖所示，金屬薄片3的與殼體1的筒軸方向正交的剖面是波狀。
本實施型態的散熱器X3也能夠達成與上述散熱器X1相同的效果。
第11及12圖顯示本發明的散熱器的第4實施型態。本實施型態的散熱器X4具備類似筒狀的殼體1。殼體1是彎折散熱薄片而形成。具有圍成矩形筒狀的部分及位於其內部的波狀部分兩者連在一起的型態。本實施型態的殼體1形成熱輻射層1B位於上述圍繞部分的外側的狀態。另外，第11圖中，熱輻射層1B的成領域會畫上陰影。
本實施型態的散熱器X4也能夠達成與上述的散熱器X1相同的效果。
以上，說明了本發明的具體的實施型態，但本發 明並不限定於此，在不脫離本發明的思想的範圍內可做各種變更。本發明的散熱器的各部分的構造也可做各式各樣的變更。
本發明的散熱器的特徵是設置熱輻射層1B於殼體的外面，但殼體的內面也可以設置熱輻射層。又，相當於上述實施型態中的金屬薄片2及中繼構件3的部分的表面也可以設置熱輻射層。
熱輻射層1B也可以在形成散熱器後設置。又，熱輻射層不一定要設置在殼體的外面全體，也可以設置在殼體的外面的一部分。
又，熱輻射層1B的形成手法並沒有限定。除了如上述實施型態塗布熱輻射塗料來形成的方法以外，也可以是用黑陽極處理等來形成，也可以貼附熱輻射性高的膜片來形成。
[實施例]
接著，藉由實施例及比較例來說明本發明的有用性。
[散熱薄片的製造例1]
<聚酰胺酸清漆的合成>
在具備攪拌機與溫度計的1L的4頸燒杯中，放入4,4’-二氨基二苯醚73.2g以及N-甲基-2-吡咯烷酮832g，一邊攪拌一邊昇溫到50℃後使其溶解。接著，逐漸添加均苯四酸酐40g與聯苯四羧酸二酐51g。添加結束後攪拌1小時，獲得在N-甲基-2-吡咯烷酮內以16.5質量百分比的濃度溶解下式(1)所示的芳香族聚酰胺酸而成的聚酰胺酸清漆。
<聚酰亞胺類熱輻射塗料的調製>
將滑石(日本Talc公司製「滑石RA」)3.0g、石炭灰(相馬環境服務公司製、「乾淨灰」)3.0g、碳煙(三菱化學公司製、MA-100)0.2g、上述合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g，N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)放入塑膠製的密閉容器，以自轉公轉混合器(Thinky公司製「ARE-310」)在混合模式(2000rpm)進行10分鐘，在脫泡模式(2200rpm)進行10分鐘的攪拌，獲得不溶水性無機化合物(滑石+石炭灰)與著色劑(碳煙)相對於非揮發性成分全體的比例為60.8質量百分比，非揮發成分相對於分散液全體佔33.2質量百分比的均一的熱輻射塗料。
<散熱片的製作>
以溝的深度為200μm的棒塗布機將獲得的熱輻射塗料塗布在100μm厚的鋁薄片上。將鋁薄片保持在水平的狀態下，在強制送風式烤箱中以90℃的溫度條件乾燥2小時，形成熱輻射層於鋁薄片上。將這個鋁薄片依序以120℃進行30分鐘、150℃進行5分鐘、200℃進行5分鐘、250℃進行5分鐘、350℃進行60分鐘的熱處理，獲得一鋁薄片，具有由滑石、石炭灰、碳煙、聚酰亞胺樹脂所組成的，不溶水性無機化合物 (滑石+石炭灰)與著色劑(碳煙)相對於熱輻射層群體的比例為60.8質量百分比的厚度49.2μm的熱輻射層。
[實施例1]
<散熱器的製作>
根據第1~4圖來說明本實施例的散熱器的製作。切斷厚度300μm的鋁薄片，做成相當於第1及4圖所示的散熱器的底板的部分(金屬薄片2)。接著，切斷並彎折厚度100μm的鋁薄片，製作4個第3圖的構件(金屬薄片3)。接著，切斷並彎折具有以上述方法做成的熱輻射層的鋁薄片(散熱薄片)，製作第2圖的構件(類似筒狀的殼體1)。此時彎折成熱輻射層跑到外側。接著，將這些構件以熱傳導兩面膠帶(寺岡製作所製，型號7055)黏合，製作出第1及4圖所示的散熱器。
[實施例2]
<散熱器的製作>
根據第5~7圖來說明本實施例的散熱器的製作。切斷並彎折製造例1中製作的具有熱輻射層的鋁薄片，做成5個第6圖中類似筒狀的構件(殼體1)。此時彎折成熱輻射層位於外側。切斷厚度300μm的鋁薄片，做成相當於第5及7圖所示的散熱器的底板的部分(金屬薄片2)。接著，將第6圖的構件以熱傳導兩面膠帶(寺岡製作所製，型號7055)黏合，製作出第5及7圖所示的散熱器。
[散熱薄片的製造例2]
<環氧類熱輻射塗料的調製>
將雙酚A類環氧樹脂(SUMITOMO BAKELITE製)10g與硬化劑(SUMITOMO BAKELITE製)5.0g與N-甲基-2-吡咯烷酮11.2g放入塑膠製容器，加入滑石(5000PJ，松村產業)18g、礬土(A-42-2，昭和電工)4.5g，以自轉公轉混合器(Thinky公司製「ARE-310」)在混合模式(2000rpm)進行5分鐘，在脫泡模式(2200rpm)進行3分鐘的攪拌，獲得滑石與礬土相對於非揮發性成分全體的比例為60質量百分比的均一的熱輻射塗料。
<散熱薄片的製作>
以溝的深度為80μm的棒塗布機將獲得的熱輻射塗料塗布在100μm厚的鋁薄片上。將鋁薄片保持在水平的狀態下，在強制送風式烤箱中進行90℃ 10分鐘、130℃ 20分鐘的乾燥與加熱硬化，獲得具有厚度65μm的熱輻射層的鋁薄片。
[實施例3]
<散熱器的製作>
除了具有熱輻射層的鋁薄片使用製造例2中做成的鋁薄片以外，與實施例2同樣地，做成第5及7圖所示的形狀的散熱器。
[散熱薄片的製造例3]
<丙烯酸類熱輻射塗料的調製>
在丙烯酸樹脂乳液(A-3611，固形成分48%，東亞合成製)10g中加入滑石(5000PJ，松村產業)5.76g、礬石(A-42-2，昭和電工)1.44g，以自轉公轉混合器(Thinky公司製「ARE-310」)在混合模式(2000rpm)進行5分鐘，在 脫泡模式(2200rpm)進行3分鐘的攪拌，獲得滑石與礬土相對於非揮發性成分全體的比例為61質量百分比的均一的熱輻射塗料。
<散熱薄片的製作>
以溝的深度為80μm的棒塗布機將獲得的熱輻射塗料塗布在100μm厚的鋁薄片上。將鋁薄片保持在水平的狀態下，在強制送風式烤箱中進行90℃ 10分鐘的乾燥，獲得具有厚度50μm的熱輻射層的鋁薄片。
[實施例4]
<散熱器的製作>
除了具有熱輻射層的鋁薄片使用製造例3中做成的鋁薄片以外，與實施例2同樣地，做成第5及7圖所示的形狀的散熱器。
[比較例1]
除了使用不具有熱輻射從的100μm的鋁薄片來取代實施例1中具有熱輻射層的鋁薄片以外，與實施例1同樣地製作散熱器。
[比較例2]
準備如第13圖所示的以鋁壓出成形所形成的LSI空調公司製散熱器12F51L50(51×50×12，腳位數11，39g，有經過鋁陽極化處理)。
<冷卻性能的評價>
使用實施例1~4及比較例1~2的散熱器來評測冷卻性能。評測方法中，如第14及15圖所示，將放置在基板 92(Sunhayato公司制「MODEL ICB-88G」)上的邊長2.4cm厚度0.5~1.5mm的陶瓷加熱器(BI Technology Japan公司製「BPC10」)(以下簡單稱為「加熱器93」)設置在玻璃板91上。將熱電偶94貼在加熱器93的背面。將被覆電線以銲錫連接到加熱器93端部，藉此將未圖示的直流穩定化電源(A&D公司製，「AD-8724D」)與加熱器連接。為了避免上述銲錫部分與散熱器接觸，加熱器93上會設置與加熱器93相同面積的鋁板95(厚度1mm)，且在玻璃板91下部會固定保麗龍96，作為隔熱材料。將這個評測裝置垂直設置並調節直流穩定化電源的輸出電流，對加熱器93輸入3W的電力，以數據紀錄儀量測成為平衡狀態時的溫度(溫度(A))。這是沒有散熱器的狀況下的溫度。
接著，如第16圖所示，將各散熱器X夾著矽膠97(Shine Etsu Silicon公司製，TC-HSV-1.4，厚度500μm，20mm×20mm)設置於配置了鋁板95的加熱器93上，將評測裝置垂直設置並量測成為平衡狀態時的溫度(散熱器設置溫度(B))。將溫度(A)與溫度(B)的溫度差(A-B)作為冷卻性能來評價。這個溫度差越大可以表示冷卻性能越高。評測結果顯示於表1。
從實施例1、2與比較例2的結果可知，本發明的散熱器以約1/7的重量達成與壓出成形所形成的散熱器同等以上的冷卻性能。又，從比較例1與實施例1可知，本發明的散熱器比起僅以鋁箔製作的散熱器有更高的冷卻性能。
X1‧‧‧散熱器
1‧‧‧殼體
1A‧‧‧導熱層
1B‧‧‧熱輻射層
2‧‧‧金屬薄片
3‧‧‧中繼構件
11‧‧‧折回部
12‧‧‧立起部
13‧‧‧天頂部
O1‧‧‧冷卻對象物

Claims (11)

  1. 一種散熱器，包括：一殼體，安裝於一冷卻對象物上，並具有由一散熱薄片所劃定的一內部空間，該散熱薄片具有一導熱層及積層於該導熱層的一熱輻射層，其中該熱輻射層形成於該殼體的外面之中至少與該冷卻對象物分離的部分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，更包括：一金屬薄片，介於該冷卻對象物與該殼體之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱器，其中該金屬薄片是平板狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，更包括：一中繼構件，介於該冷卻對象物與該殼體之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱器，其中該中繼構件由溝型材組成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱器，其中該中繼構件是波板狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中該導熱層是金屬層，該熱輻射層含有不溶水性無機化合物與耐熱性合成樹脂，該熱輻射層的該不溶水性無機化合物的含有量佔該熱輻射層全體的30~90質量百分比。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之散熱器，其中該金屬層包括鋁及/或銅。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之散熱器，其中該不溶水性無機化合物是從矽氧化合物、矽鋁化合物、鋁化合物、鈣化合物、氮化物、層狀矽酸鹽礦物及石炭灰所組成的群組中選擇出來的至少一個種類。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之散熱器，其中該耐熱性合成樹脂是從聚酰亞胺樹脂，聚酰胺-酰亞胺樹脂、環氧樹脂及丙烯酸樹脂所組成的群組中選擇出來的至少一個種類。
  11. 一種冷卻構造體，包括：一冷卻對象物；以及如申請專利範圍第1~10項任一項所述之散熱器，該散熱器安裝於該冷卻對象物上。
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