TWI655892B - 附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板及電子機器、散熱用金屬材 - Google Patents

附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板及電子機器、散熱用金屬材 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種能夠將來自發熱體的熱良好地散出的附散熱用金屬材之結構物。附散熱用金屬材之結構物具有：發熱體；發熱體保護構件：以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置；及散熱構件：設置在發熱體保護構件的發熱體側的面且與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置，散熱構件至少在發熱體側表面具備散熱用金屬材。

Description

附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板及電子機器、散熱用金屬材
本發明涉及一種附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板及電子機器、散熱用金屬材。
近年來，伴隨著電子機器的小型化、高精細化，由使用的電子零件的發熱導致的故障等成為問題。
對於這種問題，例如，在專利文獻1中研究、開發了如下技術：使作為面內方向具有高導熱性的散熱構件的石墨片直接或經由接著劑層而密接於發熱體。
另外，存在如下情況：為了遮蔽電磁波等，而在電子零件等設置保護構件。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-021357號公報
此處，如果在發熱體設置防護罩，則熱容易充滿防護罩內，從而發熱體的溫度變得難以降低。在專利文獻1中，設法在發熱體的與密封體側(保護構件側)相反的一側使之散熱。然而，並沒有設法在發熱體 的密封體側(保護構件側)使之散熱，而有改善的餘地。
因此，本發明的課題在於提供一種能夠將來自發熱體的熱良好地散出的附散熱用金屬材之結構物。
本發明人反復潛心研究，結果發現，藉由將附散熱用金屬材之結構物製成具有發熱體、以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置的保護構件、及設置在保護構件的發熱體側的面且與發熱體的保護構件側表面隔開設置的散熱構件的結構，並且散熱構件至少在發熱體側表面設置散熱用金屬材，能夠解決所述課題。
在一形態中，基於以上見解而完成的本發明是如下附散熱用金屬材之結構物，其具有：發熱體；發熱體保護構件：以覆蓋所述發熱體的一部分或全部的方式且與所述發熱體隔開設置；及散熱構件：設置在所述發熱體保護構件的所述發熱體側的面且與所述發熱體的所述發熱體保護構件側表面隔開設置，所述散熱構件至少在所述發熱體側表面具備散熱用金屬材。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在一實施方式中，所述散熱構件由所述散熱用金屬材構成。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在另一實施方式中，所述散熱構件從所述發熱體側起依序具備所述散熱用金屬材及石墨片。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述 散熱構件具備多個所述散熱用金屬材。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱構件具備多個所述石墨片。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的厚度為18μm以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面的基於JISZ8730的色差△L滿足△L≦-40。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面的輻射率為0.03以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，在所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面設置有表面處理層，所述表面處理層具有選自由粗化處理層、耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層組成的群中的1種以上的層。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、金、金合金、銀、銀合金、鉑族、鉑族合金、鉻、鉻合金、鎂、鎂合金、鎢、鎢合金、鉬、鉬合金、鉛、鉛合金、鉭、鉭合金、錫、錫合金、銦、銦合金、鋅或鋅合金形成。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、鋅或鋅合金形成。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材由磷青銅、卡遜合金(Corson alloy)、紅黃銅(red brass)、黃銅、白銅(nickel silver)或其他銅合金形成。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材為金屬條、金屬板或金屬箔。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz為5μm以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku為6以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述散熱用金屬材的所述發熱體側表面滿足以下(1)~(5)的項目中的一個以上。
(1)所述發熱體側表面的基於JISZ8730的色差△L為△L≦-40
(2)所述發熱體側表面的輻射率為0.03以上
(3)所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz為5μm以上
(4)所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的 表面粗糙度Sa為0.13μm以上
(5)所述發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku為6以上
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，在所述散熱構件的發熱體側的面還設置有具有導熱性的物質。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施方式中，所述物質的導熱率為0.5W/(m‧K)以上。
在另一形態中，本發明是一種印刷電路板，其具備本發明的附散熱用金屬材之結構物。
在又一形態中，本發明是一種電子機器，其具備本發明的附散熱用金屬材之結構物。
在又一形態中，本發明是一種散熱用金屬材，具有一個以上的表面，於至少一表面滿足以下(1)~(5)的項目中的一個以上，並且用來與石墨片貼合作為散熱構件。
(1)所述表面的基於JISZ8730的色差△L為△L≦-40。
(2)所述表面的輻射率為0.03以上。
(3)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz為5μm以上。
(4)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上。
(5)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku為6以上。
根據本發明，可以提供一種能夠將來自發熱體的熱良好地散出的附散熱用金屬材之結構物。
圖1係本發明的一實施方式的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖2係本發明的另一實施方式的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖3係實施例1~7、比較例1、參考例1的結構體的剖面示意圖。
圖4係實施例8~10、10'的結構體的剖面示意圖。
圖5係實施例11~16、參考例2~4的結構體的剖面示意圖。
圖6係實施例17~21的結構體的剖面示意圖。
本發明的附散熱用金屬材之結構物具有：發熱體；發熱體保護構件：以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置；及散熱構件：設置在發熱體保護構件的發熱體側的面且與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置，散熱構件至少在發熱體側表面具備散熱用金屬材。此處，在本發明中，「發熱體」意指產生熱的構件，例如包含電氣零件、應用處理器或IC晶片等的概念。此外，本發明的附散熱用金屬材之結構物也可在發熱體與散熱 構件之間具有空間。
發熱體保護構件以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式設置，例如包含發熱體防護罩、電磁波遮罩材料、電磁波遮罩罩等的概念。發熱體保護構件只要是能夠吸收熱並將熱散出到外側的構件，則任意構件均可，能夠使用鐵、銅、鋁、鎂、鎳、釩、鋅、鈦、該等的合金、不銹鋼、無機物、陶瓷(氮化矽等)、金屬氧化物、化合物、有機物、石墨烯、石墨(graphite)、碳納米管、石墨(black lead)、導電性聚合物、高導熱樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚縮醛樹脂、改質聚苯醚樹脂等廣泛公知的材料。發熱體保護構件較佳具有導熱性。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在為了保護發熱體等設置的發熱體保護構件的內側(發熱體側)的面，與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置散熱構件。而且，在這種構成的附散熱用金屬材之結構物中，散熱構件至少在發熱體側表面具備散熱用金屬材。散熱用金屬材由於不僅在散熱構件的水平方向傳導來自發熱體的熱，而且也在垂直方向(厚度方向)良好地傳導熱，因此能夠藉由將來自發熱體的熱良好地傳導到發熱體保護構件而使之散熱。因此，發熱體的熱變得不易充滿發熱體保護構件的內側的空間，從而能夠抑制由發熱體的溫度上升導致的故障。
尤其是，近年來，智慧型手機或平板PC等移動機器得以積極地開發，但智慧型手機或平板PC等為了應對高負荷應用軟體，而搭載於應用處理器的CPU個數的增加，或高時鐘頻率化不斷發展。因此導致的CPU消耗電力增加，而應用處理器的溫度上升，在攜帶智慧型手機時引起低溫燙傷的所謂「熱斑」問題會顯著化。作為熱斑的對策，有達到規定的溫度 之後降低時鐘頻率，或者強制結束使用中的應用軟體等手段，但這樣的手段存在如下問題：具有無法一邊搭載高功能應用處理器，一邊發揮充分的功能的困境。對此，通過使用本發明的附散熱用金屬材之結構物，能夠將來自應用處理器(發熱體)的熱散出，因此能夠良好地抑制應用處理器(發熱體)的溫度上升，能夠充分地發揮高功能應用處理器的功能。
例如，如圖1所示，本發明的附散熱用金屬材之結構物具備：發熱體發熱體保護構件：以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置；及散熱構件：設置在發熱體保護構件的發熱體側的面且與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置；亦可由散熱用金屬材構成該散熱構件。圖1中，在散熱構件中，在散熱用金屬材與發熱體保護構件之間設置接著膠帶(雙面膠帶等)來固定，但並不限定於這種構成，只要能夠藉由壓接等將散熱用金屬材與發熱體保護構件固定，則也可以不設置該接著膠帶。另外，圖1中，發熱體設置在基板上，但並不限定於基板，只要是能夠設置發熱體的構件，則任意形態均可。另外，也可以沒有基板。
另外，例如，如圖2所示，本發明的附散熱用金屬材之結構物具備：發熱體；發熱體保護構件：以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置；及 散熱構件：設置在發熱體保護構件的發熱體側的面且與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置，該散熱構件可為從發熱體側起依序具備散熱用金屬材及石墨片的結構。圖2中，在散熱構件中，在散熱用金屬材、石墨片與發熱體保護構件之間分別設置接著膠帶(雙面膠帶等)來固定，但並不限定於這種構成，只要能藉由壓接等將散熱用金屬材、石墨片與發熱體保護構件固定，則也可以不設置該接著膠帶。另外，圖2中，發熱體設置在基板上，但並不限定於基板，只要是能夠設置發熱體的構件，則任意形態均可。另外，也可以沒有基板。
本發明的附散熱用金屬材之結構物的散熱構件可以具備多個散熱用金屬材。另外，本發明的附散熱用金屬材之結構物的散熱構件可以具備多個石墨片。
本發明中使用的散熱用金屬材可以由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、金、金合金、銀、銀合金、鉑族、鉑族合金、鉻、鉻合金、鎂、鎂合金、鎢、鎢合金、鉬、鉬合金、鉛、鉛合金、鉭、鉭合金、錫、錫合金、銦、銦合金、鋅或鋅合金形成。
另外，散熱用金屬材可為金屬條、金屬板或金屬箔。
作為銅，典型而言，可列舉：JIS H0500或JIS H3100中規定的磷脫氧銅(JIS H3100合金編號C1201、C1220、C1221)、無氧銅(JIS H3100合金編號C1020)及精銅(JIS H3100合金編號C1100)、電解銅箔等95質量%以上，更佳為99.90質量%以上的純度的銅。也可以設為合計含有0.001~4.0質量%的Sn、Ag、Au、Co、Cr、Fe、In、Ni、P、Si、Te、Ti、Zn、B、 Mn及Zr中的一種以上的銅或銅合金。
作為銅合金，進而可列舉：磷青銅、卡遜合金、紅黃銅、黃銅、白銅、其他銅合金等。另外，作為銅或銅合金，JIS H 3100~JIS H 3510、JIS H 5120、JIS H 5121、JIS C 2520~JIS C 2801、JIS E 2101~JIS E 2102中規定的銅或銅合金也可以用於本發明。此外，在本說明書中，只要沒有特別說明，則為了表示金屬的規格而列舉的JIS規格是指2001年度版的JIS規格。
關於磷青銅，典型而言，磷青銅是指以銅為主成分且含有Sn及質量少於Sn的P的銅合金。作為一例，磷青銅具有如下組成：含有3.5~11質量%的Sn、0.03~0.35質量%的P，且剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。磷青銅也可以合計含有Ni、Zn等元素1.0質量%以下。
典型而言，卡遜合金是指添加有與Si形成化合物的元素(例如，Ni、Co及Cr的任一種以上)，在母相中作為第二相粒子而析出的銅合金。作為一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si，剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。作為另一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.03~0.5質量%的Cr，剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。作為又一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.5~2.5質量%的Co，剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。作為又一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.5~2.5質量%的Co、0.03~0.5質量%的Cr，剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。作為又一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.2~1.3質量%的Si、0.5~2.5質量%的Co，且剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。在卡遜合金中也可以 任意地添加其他元素(例如，Mg、Sn、B、Ti、Mn、Ag、P、Zn、As、Sb、Be、Zr、Al及Fe)。這些其他元素一般添加到總計5.0質量%左右為止。例如，作為又一例，卡遜合金具有如下組成：含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.01~2.0質量%的Sn、0.01~2.0質量%的Zn，且剩餘部分含有銅及不可避免的雜質。
在本發明中，紅黃銅是指銅與鋅的合金，含有鋅1~20質量%，更佳含有鋅1~10質量%的銅合金。另外，紅黃銅也可以含有錫0.1~1.0質量%。
在本發明中，黃銅是指銅與鋅的合金，尤其是含有鋅20質量%以上的銅合金。鋅的上限沒有特別限定，為60質量%以下，較佳為45質量%以下或40質量%以下。
在本發明中，白銅是指以銅為主成分，含有60質量%到75質量%的銅、8.5質量%到19.5質量%的鎳、10質量%到30質量%的鋅的銅合金。
在本發明中，其他銅合金是指合計含有8.0質量%以下的Zn、Sn、Ni、Mg、Fe、Si、P、Co、Mn、Zr、Ag、B、Cr及Ti中的一種或兩種以上，剩餘部分含有不可避免的雜質及銅的銅合金。
作為鋁及鋁合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Al，或含有80質量%以上，或含有99質量%以上的Al的鋁及鋁合金。例如，能夠使用JIS H 4000~JIS H 4180、JIS H 5202、JIS H 5303或JIS Z 3232~JIS Z 3263中規定的鋁及鋁合金。例如，能夠使用以JIS H 4000中規定的鋁的合金編號1085、1080、1070、1050、1100、1200、1N00、1N30為代表的Al： 99.00質量%以上的鋁或其合金等。
作為鎳及鎳合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Ni，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Ni的鎳及鎳合金。例如，能夠使用JIS H 4541~JIS H 4554、JIS H 5701或JIS G 7604~JIS G 7605、JIS C 2531中規定的鎳或鎳合金。另外，例如，能夠使用以JIS H 4551中記載的合金編號NW2200、NW2201為代表的Ni：99.0質量%以上的鎳或其合金等。
作為鐵合金，例如，能夠使用軟鋼、碳鋼、鐵鎳合金、鋼等。例如，能夠使用JIS G 3101~JIS G 7603、JIS C 2502~JIS C 8380、JIS A 5504~JIS A 6514或JIS E 1101~JIS E 5402-1中記載的鐵或鐵合金。軟鋼可以使用碳為0.15質量%以下的軟鋼，且能夠使用JIS G 3141中記載的軟鋼等。鐵鎳合金含有35~85質量%的Ni，剩餘部分含有Fe及不可避免的雜質，具體而言，能夠使用JIS C 2531中記載的鐵鎳合金等。
作為鋅及鋅合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Zn，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Zn的鋅及鋅合金。例如，能夠使用JIS H 2107~JIS H 5301中記載的鋅或鋅合金。
作為鉛及鉛合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Pb，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Pb的鉛及鉛合金。例如，能夠使用JIS H 4301~JIS H 4312，或JIS H 5601中規定的鉛或鉛合金。
作為鎂及鎂合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Mg，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Mg的鎂及鎂合金。例如，能夠使用JIS H 4201~JIS H 4204、JIS H 5203~JIS H 5303、JIS H 6125中規定的鎂及鎂合金。
作為鎢及鎢合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的W，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的W的鎢及鎢合金。例如，能夠使用JIS H 4463中規定的鎢及鎢合金。
作為鉬及鉬合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Mo，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Mo的鉬及鉬合金。
作為鉭及鉭合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Ta，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Ta的鉭及鉭合金。例如，能夠使用JIS H 4701中規定的鉭及鉭合金。
作為錫及錫合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Sn，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Sn的錫及錫合金。例如，能夠使用JIS H 5401中規定的錫及錫合金。
作為銦及銦合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的In，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的In的銦及銦合金。
作為鉻及鉻合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Cr，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Cr的鉻及鉻合金。
作為銀及銀合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Ag，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Ag的銀及銀合金。
作為金及金合金，例如，能夠使用含有40質量%以上的Au，或含有80質量%以上，或含有99.0質量%以上的Au的金及金合金。
鉑族係指釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑的總稱。作為鉑族及鉑族合金，例如，能夠使用含有選自Pt、Os、Ru、Pd、Ir及Rh的元素群中的至少1種以上的元素40質量%以上，或含有80質量%以上，或含有99.0質量 %以上的鉑族及鉑族合金。
散熱用金屬材的厚度較佳為18μm以上。如果散熱用金屬材的厚度小於18μm，則有無法獲得充分的散熱效果的擔憂。散熱用金屬材的厚度更佳為35μm以上，進而更佳為50μm以上，進而更佳為65μm以上，進而更佳為70μm以上。
散熱用金屬材的發熱體側表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz(表面的最大高度)較佳為5μm以上。如果散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sz小於5μm，則有來自發熱體的熱的散熱性變得不良的擔憂。散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sz較佳為7μm以上，更佳為10μm以上，進而更佳為14μm以上，進而更佳為15μm以上，進而更佳為25μm以上。上限沒有特別限定，例如，可為90μm以下，也可以為80μm以下，還可以為70μm以下。在表面粗糙度Sz超過90μm的情況下，存在生產性降低的情況。
此處，散熱用金屬材的「發熱體側表面」或「表面」意指在散熱用金屬材在其表面設置有耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層及樹脂層等表面處理層的情況下，設置該表面處理層之後的最表面。
散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sa(表面的算術平均粗糙度)較佳為0.13μm以上。如果散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sa小於0.13μm，則有來自發熱體的熱的散熱性降低的擔憂。散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sa更佳為0.20μm以上，進而更佳為0.25μm以上，進而更佳為0.30μm以上。另外，關於散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sa，典型而言，為0.1~1.0μm，更典 型而言，為0.1~0.9μm。另外，散熱用金屬材的發熱體側表面的表面粗糙度Sa的上限無需特別規定，典型而言，為1.0μm以下，例如為0.9μm以下。
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sku(表面高度分佈的峰度，峰度(kurtosis)係數)較佳為6以上。如果散熱用金屬材的發熱體側表面的Sku小於6，則有來自發熱體的熱的散熱性降低的擔憂。散熱用金屬材的發熱體側表面的Sku更佳為9以上，進而更佳為10以上，進而更佳為40以上，進而更佳為60以上。另外，關於散熱用金屬材的發熱體側表面的Sku，典型而言，為3~200，更典型而言，為4~180。另外，散熱用金屬材的發熱體側表面的Sku的上限無需特別規定，典型而言，為200以下，例如為180以下。
散熱用金屬材的發熱體側表面的基於JISZ8730的色差△L較佳滿足△L≦-40的色差。如果以在散熱用金屬材的發熱體側表面上色差滿足△L≦-40的方式控制，則能夠良好地吸收由發熱體產生的輻射熱、對流熱等。關於色差△L，較佳滿足△L≦-45，更佳滿足△L≦-50，進而更佳滿足△L≦-55，進而更佳滿足△L≦-58，進而更佳滿足△L≦-60，進而更佳滿足△L≦-65，進而更佳滿足△L≦-68，進而更佳滿足△L≦-70。另外，該△L無需特別規定下限，例如，也可以滿足△L≧-90、△L≧-88、△L≧-85、△L≧-83、△L≧-80、△L≧-78、△L≧-75。關於該表面的基於JISZ8730的色差△L，能夠使用HunterLab公司製造的色差計MiniScan XE Plus來進行測量。
所述色差△L例如能夠藉由使用銅材作為散熱用金屬材的基材，並在 該銅材的表面形成粗化粒子來進行調整。能夠藉由使用含有銅、鎳、鈷中的至少1種元素的電解液，提高電流密度(例如30~50A/dm2)，縮短處理時間(例如0.5~1.5秒)，而形成一次粗化粒子，並在其上以高電流密度(例如20~40A/dm2)且短時間(例如0.1~0.5秒)形成二次粗化粒子，藉此來達成。
也可以在散熱用金屬材的發熱體側表面設置表面處理層。表面處理層可以具有選自由粗化處理層、耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層組成的群中的1種以上的層。
用來形成粗化處理層的粗化處理例如能夠藉由銅或銅合金形成粗化粒子來進行。粗化處理也可以是微細處理。粗化處理層可以是含有選自由銅、鎳、鈷、磷、鎢、砷、鉬、鉻及鋅組成的群中的任一者的單體或含有任一種以上的合金的層等。另外，也可以在由銅或銅合金形成粗化粒子之後，進而利用鎳、鈷、銅、鋅的單體或合金等來進行設置二次粒子或三次粒子的粗化處理。然後，也可以由鎳、鈷、銅、鋅的單體或合金等形成耐熱層或防銹層，也可以進一步對其表面實施鉻酸鹽處理、矽烷偶合處理等處理。或者，也可以不進行粗化處理，而形成鍍覆層，或者，由鎳、鈷、銅、鋅的單體或合金等形成耐熱層或防銹層，進一步對其表面實施鉻酸鹽處理、矽烷偶合處理等處理。即，也可以在粗化處理層的表面形成選自由耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層組成的群中的1種以上的層。此外，所述耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層也可以分別以多個層形成(例如，2層以上、3層以上等)。鍍覆層能夠藉由如電鍍、無電鍍覆及浸漬鍍覆之 類的濕式鍍覆，或者濺鍍、CVD及PDV之類的乾式鍍覆來形成。
鉻酸鹽處理層是指經含有鉻酸酐、鉻酸、二鉻酸、鉻酸鹽或二鉻酸鹽的液體處理過的層。鉻酸鹽處理層也可以含有鈷、鐵、鎳、鉬、鋅、鉭、銅、鋁、磷、鎢、錫、砷及鈦等元素(可為金屬、合金、氧化物、氮化物、硫化物等任意形態)。作為鉻酸鹽處理層的具體例，可列舉經鉻酸酐或二鉻酸鉀水溶液處理過的鉻酸鹽處理層，或經含有鉻酸酐或二鉻酸鉀及鋅的處理液處理過的鉻酸鹽處理層等。
作為耐熱層、防銹層，能夠使用公知的耐熱層、防銹層。例如，耐熱層及/或防銹層可以是含有選自鎳、鋅、錫、鈷、鉬、銅、鎢、磷、砷、鉻、釩、鈦、鋁、金、銀、鉑族元素、鐵、鉭的群中的1種以上的元素的層，也可以是含有選自鎳、鋅、錫、鈷、鉬、銅、鎢、磷、砷、鉻、釩、鈦、鋁、金、銀、鉑族元素、鐵、鉭的群中的1種以上的元素的金屬層或合金層。另外，耐熱層及/或防銹層也可以含有氧化物、氮化物、矽化物，所述氧化物、氮化物、矽化物含有選自鎳、鋅、錫、鈷、鉬、銅、鎢、磷、砷、鉻、釩、鈦、鋁、金、銀、鉑族元素、鐵、鉭的群中的1種以上的元素。另外，耐熱層及/或防銹層也可以是含有鎳-鋅合金的層。另外，耐熱層及/或防銹層也可以是鎳-鋅合金層。另外，防銹層及/或耐熱層也可以是有機物的層。所述有機物的層可以含有選自由含氮有機化合物、含硫有機化合物及羧酸組成的群中的一種以上的有機物。作為具體的含氮有機化合物，較佳使用作為具有取代基的三唑化合物的1,2,3-苯并三唑、羧基苯并三唑、N',N'-雙(苯并三唑基甲基)脲，1H-1,2,4-三唑及3-胺基-1H-1,2,4-三唑等。關於含硫有機化合物，較佳使用巰基苯并噻 唑、2-巰基苯并噻唑鈉、三聚硫氰酸及2-苯并咪唑硫醇等。作為羧酸，尤其較佳使用單羧酸，其中，較佳使用油酸、亞麻油酸及次亞麻油酸等。防銹層及/或耐熱層可為包含碳的公知的有機防銹被膜。
此外，用於矽烷偶合處理的矽烷偶合劑可以使用公知的矽烷偶合劑，例如可以使用胺基系矽烷偶合劑或環氧系矽烷偶合劑、巰基系矽烷偶合劑。另外，關於矽烷偶合劑，可以使用乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基苯基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、4-環氧丙基丁基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-3-(4-(3-胺基丙氧基)丁氧基)丙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、咪唑矽烷、三 矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷等。
作為樹脂層，可以使用含有公知的樹脂的層。樹脂層較佳含有輻射出熱的樹脂的樹脂層。用於樹脂層的樹脂較佳為輻射率高的樹脂。另外，作為樹脂層，能夠使用公知的散熱片。作為樹脂層，可以使用具有選自由聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、胺酯樹脂、乙烯丙烯二烯橡膠、合成橡膠、環氧樹脂、氟樹脂、聚醯亞胺樹脂、液晶聚合物、聚醯胺樹脂、聚矽氧油、聚矽氧潤滑脂及聚矽氧油複合物組成的群中的一種以上的樹脂層。樹脂層也可以具有選自由金屬、陶瓷、無機物、有機物組成的群中的任一種以上作為填料或填充劑。金屬可以是選自由Ag、Cu、Ni、Zn、Au、Al、鉑族元素及Fe組成的群中的任一種金屬或含有這些金屬任一種以上的合金。陶瓷可以是選自由氧化物、氮化物、矽化物及碳化物組成的群中的任一種以上。氧化物可以含有選自由氧化鋁、氧化矽、氧化鋅、氧化銅、氧 化鐵、氧化鋯、氧化鈹、氧化鈦及氧化鎳組成的群中的任一種以上。氮化物可以含有選自由氮化硼、氮化鋁、氮化矽及氮化鈦組成的群中的一種以上。矽化物可以含有選自由碳化矽、矽化鉬(MoSi2、Mo2Si3等)、矽化鎢(WSi2、W5Si3等)、矽化鉭(TaSi2等)、矽化鉻、矽化鎳組成的群中的任一種以上。碳化物可以含有選自由碳化矽、碳化鎢、碳化鈣及碳化硼組成的群中的任一種以上。無機物可以含有選自由碳纖維、石墨、碳納米管、富勒烯(fullerene)、金剛石、石墨烯及鐵氧體組成的群中的任一種以上。
散熱用金屬材的發熱體側表面的輻射率較佳為0.03以上。如果散熱用金屬材的發熱體側表面的輻射率為0.03以上，則能夠將來自發熱體的熱良好地散出。散熱用金屬材的發熱體側表面的輻射率更佳為0.04以上，更佳為0.05以上，更佳為0.06以上，更佳為0.092以上，更佳為0.10以上，進而更佳為0.123以上，進而更佳為0.154以上，進而更佳為0.185以上，進而更佳為0.246以上，較佳為0.3以上，較佳為0.4以上，較佳為0.5以上，較佳為0.6以上，較佳為0.7以上。
散熱用金屬材的發熱體側表面的輻射率無需特別規定上限，典型而言，為1以下，更典型而言，為0.99以下，更典型而言，為0.95以下，更典型而言，為0.90以下，更典型而言，為0.85以下，更典型而言，為0.80以下。此外，如果散熱用金屬材的發熱體側表面的輻射率為0.90以下，則製造性提高。
散熱用金屬材可為如下散熱用金屬材：具有一個以上的表面的散熱用金屬材，於至少一表面滿足以下(1)~(5)的項目中的一個以上，並且用來與石墨片貼合。
(1)所述表面的基於JISZ8730的色差△L為△L≦-40。
(2)所述表面的輻射率為0.03以上。
(3)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz為5μm以上。
(4)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上。
(5)所述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku為6以上。
此處，散熱用金屬材的表面的基於JISZ8730的色差△L、輻射率、利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz、Sa、Sku較佳控制在所述散熱用金屬材的發熱體側表面的散熱用金屬材的表面的基於JISZ8730的色差△L、輻射率、利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz、Sa、Sku的範圍內。所述散熱用金屬材能夠與石墨片貼合而用作散熱構件。
本發明的附散熱用金屬材之結構物可在散熱構件的發熱體側的面還設置具有導熱性的物質。藉由這種構成，能夠將來自發熱體的熱更好地散出。
作為該具有導熱性的物質，能夠使用含有選自由樹脂、金屬、陶瓷、無機物及有機物組成的群中的任一種以上的物質。作為樹脂，能夠使用選自由聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、胺酯樹脂、乙烯丙烯二烯橡膠、合成橡膠、天然橡膠、環氧樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯硫(PPS)樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)樹脂、氟樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、液晶聚合物、 聚醯胺樹脂、聚矽氧油、聚矽氧潤滑脂及聚矽氧油複合物組成的群中的任一種以上。樹脂可以含有選自由金屬、陶瓷、無機物及有機物組成的群中的任一種以上作為填料或填充劑。金屬、陶瓷、無機物、有機物分別可為所述樹脂層具有的金屬、陶瓷、無機物、有機物。金屬的形狀可以是塊狀、粒狀、線狀、片狀或網狀。
該具有導熱性的物質的導熱率較佳為0.5W/(m‧K)以上，較佳為1W/(m‧K)以上，較佳為2W/(m‧K)以上，較佳為3W/(m‧K)以上，較佳為5W/(m‧K)以上，較佳為10W/(m‧K)以上，更佳為20W/(m‧K)以上，更佳為30W/(m‧K)以上，進而更佳為35W/(m‧K)以上。物質的導熱率的上限沒有特別限定，例如為4000W/(m‧K)以下、3000W/(m‧K)以下或2500W/(m‧K)以下。所述具有導熱性的物質的導熱率較佳為與物質的厚度方向平行的方向的導熱率。此處，具有導熱性的物質的厚度方向是與散熱用金屬材的厚度方向平行的方向。
能夠使用本發明的附散熱用金屬材之結構物來製作印刷配線板，可以藉由將電子零件類搭載於印刷配線板，來製作印刷電路板。另外，可以使用該印刷電路板來製作電子機器，也可以使用搭載有該電子零件類的印刷電路板來製作電子機器。另外，本發明的附散熱用金屬材之結構物能夠使用於顯示器、CI晶片、電容器、電感器、連接器、端子、記憶體、LSI、殼體、CPU、電路、積體電路等各種電子機器的發熱體的散熱。例如，能夠將智慧型手機或平板PC等移動機器的應用處理器等作為發熱體，並用來將其散熱。
[實施例]
1.散熱材的準備
作為散熱材，分別準備25μm厚的石墨片、及下述各散熱用金屬材A~E。
‧散熱用金屬材A
金屬材：銅基材(壓延銅箔：JIS H3100合金編號C1100中規定的精銅，將壓延銅箔製造時的最終冷軋下的油膜當量設為25000並進行壓延而獲得)
此外，油膜當量用以下的式表示。
油膜當量={(壓延油黏度[cSt])×(穿過速度[mpm]+輥周速度[mpm])}/{(輥的咬入角[rad])×(材料的屈服應力[kg/mm2])}
壓延油黏度[cSt]是40℃的運動黏度。
為了將油膜當量設為25000，只要採用以下的方法即可，即，使用高黏度的壓延油，或者提高穿過速度等公知的方法。
表面處理：電鍍處理
鍍覆液條件
Cu濃度9g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L
pH值：3.5
溫度：35℃
電流密度：33A/dm2
鍍覆時間：0.5秒×4次
厚度：35μm
散熱用金屬材的發熱體側表面的色差△L：-62.4
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz：11.4μm，Sa：0.33μm，Sku：9.21
‧散熱用金屬材B
金屬材：銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1100中規定的精銅中添加有180質量ppm的Ag的組成。通常，將進行壓延、製造壓延銅箔時的最終冷軋下的油膜當量設為25000並進行壓延而獲得)
表面處理：電鍍處理(按照(一)、(二)的順序)
鍍覆液條件(一)：
Cu濃度10g/L、硫酸濃度20g/L
pH值：1.0
溫度：26℃
電流密度：44A/dm2
鍍覆時間：0.7秒×2次
電流密度：4A/dm2
鍍覆時間：1.5秒×2次
鍍覆液條件(二)：
Cu濃度8g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L
pH值：3.5
溫度：35℃
電流密度：30A/dm2
鍍覆時間：0.5秒×2次
厚度：35μm
散熱用金屬材的發熱體側表面的色差△L：-53.3
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz：24.5μm，Sa：0.42μm，Sku：20.8
‧散熱用金屬材C
金屬材：銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1020中規定的無氧銅中添加有100質量ppm的Ag的組成。通常，將進行壓延、製造壓延銅箔時的最終冷軋下的油膜當量設為25000並進行壓延而獲得)
表面處理：電鍍處理(按照(一)、(二)的順序)
鍍覆液條件(一)：
Cu濃度10g/L、硫酸濃度20g/L
pH值：1.0
溫度：26℃
電流密度：45A/dm2
鍍覆時間：0.8秒×2次
電流密度：4A/dm2
鍍覆時間：2.0秒×2次
鍍覆液條件(二)：
Cu濃度8g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L
pH值：3.5
溫度：35℃
電流密度：31A/dm2
鍍覆時間：0.6秒×2次
厚度：70μm
散熱用金屬材的發熱體側表面的色差△L：-54.2
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz：25.1μm，Sa：0.43μm，Sku：21.4
‧散熱用金屬材D
金屬材：銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1020中規定的無氧銅中添加有100質量ppm的Ag的組成。通常，將進行壓延、製造壓延銅箔時的最終冷軋下的油膜當量設為25000並進行壓延而獲得)
表面處理：電鍍處理(按照(一)、(二)的順序)
鍍覆液條件(一)：
Cu濃度10g/L、硫酸濃度20g/L
pH值：1.0
溫度：26℃
電流密度：46A/dm2
鍍覆時間：0.8秒×2次
電流密度：6A/dm2
鍍覆時間：2.0秒×2次
鍍覆液條件(二)：
Cu濃度8g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L、P濃度300ppm
pH值：3.5
溫度：35℃
電流密度：32A/dm2
鍍覆時間：0.5秒×2次
厚度：100μm
散熱用金屬材的發熱體側表面的色差△L：-55.3
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz：26.4μm，Sa：0.45μm，Sku：22.3
‧散熱用金屬材E
金屬材：銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1100中規定的精銅中添加有180質量ppm的Ag的組成。通常，將進行壓延、製造壓延銅箔時的最終冷軋下的油膜當量設為25000並進行壓延而獲得)
表面處理：電鍍處理(按照(一)、(二)的順序)
鍍覆液條件(一)：
Cu濃度10g/L、硫酸濃度20g/L
pH值：1.0
溫度：26℃
電流密度：55A/dm2
鍍覆時間：2.0秒×4次
電流密度：4A/dm2
鍍覆時間：1.5秒×2次
鍍覆液條件(二)：
Cu濃度8g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L
pH值：3.5
溫度：35℃
電流密度：40A/dm2
鍍覆時間：0.9秒×5次
厚度：35μm
散熱用金屬材的發熱體側表面的色差△L：-89.3
散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz：42.3μm，Sa：0.62μm，Sku：25.7
對所述散熱用金屬材A~E的電鍍處理表面實施如下耐熱鍍覆處理及防銹鍍覆處理。
(耐熱鍍覆處理)
Ni濃度12g/L、Co濃度3g/L
pH值：2.0
溫度：50℃
電流密度：15A/dm2
鍍覆時間：0.4秒×2次
(防銹鍍覆處理)
Cr濃度3.0g/L、Zn濃度0.3g/L
pH值：2.0
溫度：55℃
電流密度：2.0A/dm2
鍍覆時間：0.5秒×2次
‧色差
所述散熱用金屬材的發熱體側表面的色差的評價是以如下方式進行。
使用HunterLab公司製造的色差計MiniScan XE Plus，依據JISZ8730，對設為以散熱用金屬材的發熱體側表面的白色板(將光源設為D65並設為10度視野時，該白色板的X10Y10Z10表色系統(JIS Z8701 1999)的三刺激值為X10=80.7，Y10=85.6，Z10=91.5，L*a*b*表色系統中的該白色板的物體色為L*=94.14，a*=-0.90，b*=0.24)的物體色為基準的顏色的情況的色差進行測量。此外，關於所述色差計，將白色板的色差的測量值設為△E*ab=0，將利用黑袋子(光阱(light trap))覆蓋測量孔而進行測量時的色差的測量值設為△E*ab=94.14，而對色差進行校正。此處，色差△E*ab是將所述白色板設為零，將黑色設為94.14而定義。此外，銅電路表面等微小區域的基於JIS Z8730的色差△E*ab例如能夠使用日本電色工業股份有限公司製造的微小面分光色差計(型號：VSS400等)或須賀試驗機股份有限公司製造的微小面分光測色計(型號：SC-50μ等)等公知的測量裝置進行測量。
‧表面的Sz、Sa、Sku
所述散熱用金屬材的發熱體側表面的Sz、Sa、Sku的評價是以如下方式進行。
依據ISO25178，利用奧林巴斯公司製造的雷射顯微鏡OLS4000(LEXT OLS 4000)，對散熱用金屬材表面的Sz、Sa、Sku進行測量。使用雷射顯微鏡中的物鏡50倍，進行約200μm×200μm面積(具體而言為40106μm2)的測量，並算出Sz、Sa、Sku。此外，在雷射顯微鏡測量中，在測量結果的測量面為曲面而並非平面的情況下，進行平面修正之後，算出Sz、Sa、Sku。 此外，利用雷射顯微鏡進行的Sz、Sa、Sku的測量的環境溫度設為23~25℃。
2.結構物、附散熱用石墨的結構物或附散熱用金屬材之結構物的製作
然後，如圖3~6所示，製作各種結構物、附散熱用石墨的結構物或附散熱用金屬材之結構物。
首先，準備長×寬×高=25mm×50mm×1mm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。然後，在該基板表面的中央載置長×寬×高=15mm×15mm×1mm的發熱體(經樹脂加固了電熱線的發熱體，相當於IC晶片)，利用由SUS構成的厚度200μm的發熱體保護構件覆蓋周圍，並在發熱體保護構件的發熱體側表面設置散熱材，由此製作遮罩箱(結構物、附散熱用石墨的結構物或附散熱用金屬材之結構物)。此外，如圖3的比較例1代表性地表示般，從發熱體上表面到發熱體保護構件的下表面的距離設為0.3mm，從發熱體的側面到發熱體保護構件的距離設為0.5mm。
(1)比較例1的結構物
比較例1的結構物設為不使用散熱材的構成。
(2)參考例1的附散熱用石墨的結構物
參考例1的附散熱用石墨的結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有25μm厚的石墨片及10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(3)實施例1的附散熱用金屬材之結構物
實施例1的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材A、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(4)實施例2、3、4的附散熱用金屬材之結構物
實施例2、3、4的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材B(實施例2)或所述散熱用金屬材C(實施例3)或所述散熱用金屬材D(實施例4)、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(5)實施例5、6、7的附散熱用金屬材之結構物
實施例5、6、7的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材E(實施例5)或所述散熱用金屬材C(實施例6)或所述散熱用金屬材D(實施例7)、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(6)實施例8的附散熱用金屬材之結構物
實施例8的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材C、10μm厚的高導熱性樹脂A(散熱用聚矽氧油複合物，信越化學工業股份有限公司製造，產品編號：G-776)、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(7)實施例9的附散熱用金屬材之結構物
實施例9的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材C、10μm厚的高導熱性樹脂A、25μm厚的石墨片、10μm厚的高導熱性樹脂A。
(8)實施例10的附散熱用金屬材之結構物
實施例10的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有10μm厚的高導熱性樹脂A、所述散熱用金屬材C、10μm厚的高導熱性樹脂A、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。此外，所述10μm厚的高導熱性樹脂A相當於所述樹脂層。
(9)實施例10'的附散熱用金屬材之結構物
實施例10'的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有10μm厚的高導熱性樹脂A、所述散熱用金屬材C、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。
(10)參考例2的附散熱用石墨的結構物
參考例2的附散熱用石墨的結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有230μm厚的高導熱性樹脂B(聚矽氧樹脂，電化股份有限公司製造，Denka散熱間隔件 潤滑脂型 等級：GFC-L1)、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶、25μm厚的石墨片及10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。另外，所述高導熱性樹脂B是以不與發熱體相隔而直接接觸 發熱體的方式設置。
(11)參考例3的附散熱用石墨的結構物
參考例3的附散熱用石墨的結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有265μm厚的高導熱性樹脂B、25μm厚的石墨片及10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。另外，所述高導熱性樹脂B是以不與發熱體相隔而直接接觸發熱體的方式設置。
(12)參考例4的結構物
參考例4的結構物是以在發熱體保護構件的發熱體側的面與發熱體的表面之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(13)實施例11~13的附散熱用金屬材之結構物
實施例11~13的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材B(實施例11)或所述散熱用金屬材C(實施例12)或所述散熱用金屬材D(實施例13)、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。進而，以在散熱用金屬材B~D與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(14)實施例14~16的附散熱用金屬材之結構物
實施例14~16的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材B(實施例14)或所述散熱用金屬材C(實施例15)或所述散熱用金屬材D(實施例16)、及10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。此 外，以在散熱用金屬材B~D與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(15)實施例17的附散熱用金屬材之結構物
實施例17的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材C、10μm厚的高導熱性樹脂A、25μm厚的石墨片、10μm厚的使用了丙烯酸系接著劑的雙面膠帶。此外，以在散熱用金屬材C與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(16)實施例18的附散熱用金屬材之結構物
實施例18的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有所述散熱用金屬材C、10μm厚的高導熱性樹脂A、25μm厚的石墨片、10μm厚的高導熱性樹脂A。此外，以在散熱用金屬材C與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(17)實施例19的附散熱用金屬材之結構物
實施例19的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有高導熱性樹脂B、所述散熱用金屬材B。此處，以在散熱用金屬材B與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(18)實施例20的附散熱用金屬材之結構物
實施例20的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有高導熱性樹脂B、所述 散熱用金屬材C。此處，以在散熱用金屬材C與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
(19)實施例21的附散熱用金屬材之結構物
實施例21的附散熱用金屬材之結構物是在發熱體保護構件的發熱體側的面，作為散熱材，從發熱體側起依序設置並固定有高導熱性樹脂B、所述散熱用金屬材D。此處，以在散熱用金屬材D與發熱體之間無間隙的方式設置了高導熱性樹脂B。
‧反射率測量
根據以下的條件對所述試樣的每個光的波長的反射率進行測量。測量是在試樣的測量面內，將測量的方向改變90度而進行了2次。
測量裝置：IFS-66v(布魯克(Bruker)公司製造的FT-IR，真空光學系統)
光源：碳矽棒(SiC)
檢測器：MCT(HgCdTe)
分光鏡：Ge/KBr
測量條件：分辨力=4cm-1
累計次數=512次
零值填充=2倍
切趾法=三角形
測量區域=5000~715cm-1(光的波長：2~14μm)
測量溫度=25℃
附屬裝置：穿透率/反射率測量用積分球
端口徑= 10mm
重複精度=約±1%
反射率測量條件
入射角：10度
參照試樣：diffuse gold(Infragold=LF Assembly)
不安裝鏡面反射杯(正反射成分去除裝置)
‧輻射率
入射到試樣面的光除了反射、穿透以外，也在內部被吸收。關於吸收率(α)(=輻射率(ε))、反射率(r)、穿透率(t)，下式成立。
ε+r+t=1(A)
如下式所示，輻射率(ε)能夠由反射率、穿透率而求出。
ε=1-r-t(B)
在試樣不透明，厚且可忽視穿透等情況下，t=0，輻射率僅由反射率求出。
ε=1-r(C)
關於本試樣，紅外光並未穿透，因此符合(C)式，而算出每個光的波長的輻射率。
‧FT-IR光譜
將進行了2次測量的結果的平均值作為反射率光譜。此外，反射率光 譜利用diffuse gold的反射率進行了修正(標稱波長區域：2~14μm)。
此處，如果根據由普朗克的式子求出的某一溫度的黑體的放射能量分佈，將各波長λ的能量強度設為Ebλ，將各波長λ的試樣的輻射率設為ε λ，則試樣的放射能量強度Esλ用Esλ=ε λ‧Ebλ來表示。在本實施例中，求出由該式：Esλ=ε λ‧Ebλ而得的25℃的各試樣的放射能量強度Esλ。
另外，某一波長區域的黑體及試樣的全部能量由其波長範圍中的Esλ、Ebλ的積分值而求出，全輻射率ε用其比來表示(下述式A)。在本實施例中，使用該式而算出25℃的波長區域2~14μm中的各試樣的全輻射率ε。並且，將所得的全輻射率ε作為各試樣的輻射率。
對於所述比較例1、參考例1~4及實施例1~21的結構物，根據以下的條件進行散熱模擬。
‧穩態分析
‧考慮流向、層流、重力
‧發熱體的熱量：0.225W(設定值1×106W/m3)
‧在參考例1中，設為約成為85℃的設定。85℃是通常的電子機器中的發熱電子零件的假定溫度。
‧發熱體的下方的基板視為計算區域外，設定為隔熱
‧環境溫度：20℃
‧表面導熱係數：6W/m2‧K
‧受到輻射熱的相反側的壁設定為20℃的黑體
‧不考慮固體內輻射
將計算條件及物性值示於表1中。
將所述試驗的模擬結果示於表2中。
(評價結果)
實施例1~21均為具有以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式且與發熱體隔開設置的發熱體保護構件、及設置在發熱體保護構件的發熱體側表面且與發熱體的發熱體保護構件側表面隔開設置的散熱構件，散熱構件至少 在發熱體側表面具備散熱用金屬材，因此能夠將來自發熱體的熱良好地散出。
另外，根據表示設置有高導熱性樹脂A的例的實施例8~10'的結果可知，如果在散熱構件的發熱體側的面還設置樹脂，則能夠最有效地將來自發熱體的熱散出。
另外，可知，在散熱構件與發熱體之間設置有高導熱性樹脂B的實施例11~21相對於均未設置該高導熱性樹脂的實施例1~10，能夠更有效地將來自發熱體的熱散出。
比較例1並未設置散熱構件，來自發熱體的熱的散熱性不良。
此外，本申請案主張基於2016年5月31日提出申請的日本專利申請案第2016-109455號及2016年7月12日提出申請的日本專利申請案第2016-138063號的優先權，並將該日本專利申請案的全部內容引用於本申請案。

Claims (23)

  1. 一種附散熱用金屬材之結構物，其具有：發熱體；發熱體保護構件：以覆蓋該發熱體的一部分或全部的方式且與該發熱體隔開設置；及散熱構件：設置在該發熱體保護構件的該發熱體側的面且與該發熱體的該發熱體保護構件側表面隔開設置；該散熱構件至少在該發熱體側表面具備散熱用金屬材。
  2. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件由該散熱用金屬材構成。
  3. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件從該發熱體側起依序具備該散熱用金屬材及石墨片。
  4. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件具備多個該散熱用金屬材。
  5. 如申請專利範圍第2項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件具備多個該散熱用金屬材。
  6. 如申請專利範圍第3項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件具備多個該散熱用金屬材。
  7. 如申請專利範圍第3或6項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱構件具備多個該石墨片。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的厚度為18μm以上。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的該發熱體側表面的基於JISZ8730的色差ΔL滿足ΔL≦-40。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的該發熱體側表面的輻射率為0.03以上。
  11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，在該散熱用金屬材的該發熱體側表面設置有表面處理層，該表面處理層具有選自由粗化處理層、耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層組成的群中的1種以上的層。
  12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、金、金合金、銀、銀合金、鉑族、鉑族合金、鉻、鉻合金、鎂、鎂合金、鎢、鎢合金、鉬、鉬合金、鉛、鉛合金、鉭、鉭合金、錫、錫合金、銦、銦合金、鋅或鋅合金形成。
  13. 如申請專利範圍第12項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、鋅或鋅合金形成。
  14. 如申請專利範圍第13項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材由磷青銅、卡遜合金(Corson alloy)、紅黃銅(red brass)、黃銅、白銅(nickel silver)或其他銅合金形成。
  15. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材為金屬條、金屬板或金屬箔。
  16. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的該發熱體側表面利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz為5μm以上。
  17. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的該發熱體側表面利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上。
  18. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該散熱用金屬材的該發熱體側表面利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku為6以上。
  19. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之附散熱用金屬材之結構物，其中，在該散熱構件的發熱體側的面還設置有具有導熱性的物質。
  20. 如申請專利範圍第19項之附散熱用金屬材之結構物，其中，該物質的導熱率為0.5W/(m‧K)以上。
  21. 一種印刷電路板，其具備申請專利範圍第1至20項中任一項之附散熱用金屬材之結構物。
  22. 一種電子機器，其具備申請專利範圍第1至20項中任一項之附散熱用金屬材之結構物。
  23. 一種散熱用金屬材，具有一個以上的表面，於至少一個或兩個表面滿足以下(1)~(5)的項目中的一個或兩個或三個或四個或五個，並且用來與石墨片貼合，(1)該表面的基於JISZ8730的色差ΔL滿足以下(1-A)及(1-B)的項目中的一個或兩個，(1-A)滿足以下項目中的任一個，‧ΔL≦-40‧ΔL≦-45‧ΔL≦-50‧ΔL≦-55‧ΔL≦-58‧ΔL≦-60‧ΔL≦-65‧ΔL≦-68‧ΔL≦-70(1-B)滿足以下項目中的任一個，‧ΔL≧-90‧ΔL≧-88‧ΔL≧-85‧ΔL≧-83‧ΔL≧-80‧ΔL≧-78‧ΔL≧-75(2)該表面的輻射率滿足以下(2-A)及(2-B)的項目中的一個或兩個，(2-A)滿足以下項目中的任一個，‧0.03以上‧0.04以上‧0.05以上‧0.06以上‧0.092以上‧0.10以上‧0.123以上‧0.154以上‧0.185以上‧0.246以上‧0.3以上‧0.4以上‧0.5以上‧0.6以上‧0.7以上(2-B)滿足以下項目中的任一個，‧0.99以下‧0.95以下‧0.90以下‧0.85以下‧0.80以下(3)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sz滿足以下(3-A)及(3-B)的項目中的一個或兩個，(3-A)滿足以下項目中的任一個，‧5μm以上‧7μm以上‧10μm以上‧14μm以上‧15μm以上‧25μm以上(3-B)滿足以下項目中的任一個，‧90μm以下‧80μm以下‧70μm以下(4)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sa滿足以下(4-A)及(4-B)的項目中的一個或兩個，(4-A)滿足以下項目中的任一個，‧0.10μm以上‧0.13μm以上‧0.20μm以上‧0.25μm以上‧0.30μm以上(4-B)滿足以下項目中的任一個，‧1.0μm以下‧0.9μm以下(5)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡測得的表面粗糙度Sku滿足以下(5-A)及(5-B)的項目中的一個或兩個，(5-A)滿足以下項目中的任一個，‧3以上‧4以上‧6以上‧9以上‧10以上‧40以上‧60以上(5-B)滿足以下項目中的任一個，‧200以下‧180以下。
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