TWI659828B - 附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板、電子機器及散熱用金屬材 - Google Patents

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

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Abstract

提供一種能夠使來自發熱構件的熱良好地散熱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構件、及用於使來自發熱構件的熱散熱的散熱構件，且散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構。

Description

附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板、電子機器及散熱用金屬材
本發明涉及一種附散熱用金屬材之結構物、印刷電路板、電子機器及散熱用金屬材。
近年來，伴隨電子機器小型化、高精細化，所使用的電子零件的發熱導致的故障等成為問題。
針對這種問題，例如專利文獻1中研究開發了一種使作為在面內方向具有高導熱性的散熱構件的石墨片直接或隔著接著劑層密接於發熱體的技術。
[背景技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-021357號公報
雖然石墨片作為散熱構件有效，但除了僅由石墨片構成以外，對於能夠使來自發熱構件的熱良好地散熱的散熱構件的結構，尚存開發餘地。
因此，本發明的課題在於提供一種能夠使來自發熱構件的熱良好地散熱的附散熱用金屬材之結構物。
本發明者等人反覆進行努力研究，結果發現，藉由將附散熱用金屬材之結構物設為具有發熱構件、及用於使來自發熱構件的熱散熱的散熱構件的結構，且以具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構的方式設置散熱構件，能夠解決上述問題。
基於以上見解而完成的本發明在一態樣中是一種具有發熱構件、及用於使來自上述發熱構件的熱散熱的散熱構件，且上述散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構的附散熱用金屬材之結構物。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在一實施形態中，上述散熱構件自上述發熱構件側起依序具備上述石墨片及上述散熱用金屬材。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在另一實施形態中，上述散熱構件自上述發熱構件側起依序具備上述散熱用金屬材及上述石墨片。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上述散熱構件具備複數片上述石墨片。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上述散熱構件自上述發熱構件側起依序具備上述石墨片、上述散熱用金屬材及上述石墨片。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上述發熱構件遍及上述散熱構件的整面以對向的方式設置。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上述發熱構件具有發熱體、及以覆蓋上述發熱體的一部分或全部的方式設置的發熱體保護構件，且上述散熱構件設置在上述發熱體保護構件的相對於上 述發熱體的相反側。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，在上述發熱體與上述發熱體保護構件之間設置有導熱性樹脂。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的基於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形態中，上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的輻射率為0.03以上。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，在上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面設置有表面處理層，且上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、樹脂層所組成的群中的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形態中，上述散熱用金屬材是由銅、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形態中，上述散熱用金屬材是由銅、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形態中，上述散熱用金屬材是由磷青銅、卡遜合金、紅黃銅、黃銅、白銅或其他銅合金形成。
本發明的附散熱用金屬材之結構物在又一實施形態中，上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形態中，上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度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形態中，上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度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形態中，上述散熱用金屬材的上述發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度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形態中，在上述散熱構件的發熱構件側，更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形態中，上述物質的導熱率為0.5W/(m‧K)以上。
本發明在另一態樣中是一種具備本發明的附散熱用金屬材之結構物的印刷電路板。
本發明在又一態樣中是一種具備本發明的附散熱用金屬材之結構物的電子機器。
本發明在又一態樣中是一種散熱用金屬材，具有一個以上的表面，且在至少一個表面中滿足以下(1)~(5)項目中的一個以上項目，且用以與石墨片貼合而用作散熱構件，(1)上述表面的基於JISZ8730的色差△L為△L≦-40；(2)上述表面的輻射率為0.03以上；(3)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz為5μm以上；(4)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上；(5)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sku為6以上。
根據本發明，可提供一種能夠使來自發熱構件的熱良好地散熱的附散熱用金屬材之結構物。
圖1是參考例的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖2是實施例1a~1c的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖3是實施例2a~2c的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖4是實施例3a~3c的附散熱用金屬材之結構物的剖面示意圖。
圖5是表示參考例及實施例的發熱體相對於散熱構件的設置位置的圖。
圖6是表示參考例及實施例的散熱構件的最表面(散熱面)的最高溫度的圖。
本發明的附散熱用金屬材之結構物具有發熱構件、及用於使來自發熱構件的熱散熱的散熱構件，且散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構。發熱構件是指產生熱的構件或一部分地包含該產生熱的構件的構件，例如包含電氣零件、應用處理器或IC晶片等的概念。
發熱構件也可以具有發熱體、及以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式設置的發熱體保護構件，且散熱構件設置在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側。而且，也可在發熱體與發熱體保護構件之間設置導熱性樹脂。可藉由在發熱體與發熱體保護構件之間設置導熱性樹脂，而使來自發熱體的熱更有效地自發熱體保護構件傳遞到散熱構件。
發熱體保護構件是以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式設置，且是例如包含發熱體外罩、電磁波遮罩材、電磁波遮罩外罩等的概念。發熱體保護構件若能夠吸收熱且朝向外側散熱的構件則可為任何構件，可使用鐵、銅、鋁、鎂、鎳、釩、鋅、鎂、鈦、這些金屬的合金、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)、奈米碳管、石墨、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(polyphenylene ether)樹脂等眾所周知的材料。較佳為發熱體保護構件具有導熱性。
本發明的附散熱用金屬材之結構物的散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構。由於散熱用金屬材不僅將來自發熱構件的熱在散熱構件的水平方向上良好地傳遞，而且也熱也在垂直方向(厚度方向)上良好地傳遞，因此能夠藉由使來自發熱構件的熱良好地自散熱構件朝向上表面方向傳遞而有效地散熱。因此，能夠抑制發熱構件溫度上升導致的故障。
尤其，近年來，正積極開發智慧手機或平板PC等行動機器，但為了使智慧手機或平板PC等應對高負載應用程式，裝載到應用處理器的CPU個數的增加或高時鐘化不斷進展。因由此造成的CPU耗電增加而導致所謂“熱斑”問題變得顯著，即，應用處理器的溫度上升，在智慧手機攜帶時引起低溫燒傷。作為熱斑對策，存在達到規定的溫度後使時鐘下降，或強制終止使用中的應用等手段，但這種手段中存在以下問題，即，雖裝載高功能應用處理器，但存在仍無法充分發揮功能的困境。對此，藉由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(發熱構件)的熱散熱，所以能夠良好地抑制應用處理器(發熱構件)的溫度上升，從而能夠充分發揮高功能應用處理器的功能。
本發明的附散熱用金屬材之結構物也可以散熱構件自發熱構件側起依序具備石墨片及散熱用金屬材。而且，散熱構件也可自發熱構件側起依序具備散熱用金屬材及石墨片。進而，散熱構件也可自發熱構件側起依序具備石墨片、散熱用金屬材及石墨片。
也可在散熱構件與發熱構件之間設置並固定膠帶(雙面膠帶等)。而且，若能夠藉由壓接等將散熱用金屬材與發熱構件固定，則也可不 設置該膠帶。
本發明的附散熱用金屬材之結構物也可將發熱構件遍及散熱構件的整面以對向的方式設置。即使設為這種構成，也能夠在本發明的附散熱用金屬材之結構物中將來自發熱體的熱良好地散熱。
本發明的附散熱用金屬材之結構物的散熱構件也可具備複數片石墨片。因這種構成，散熱構件的散熱性變得更良好。
本發明中使用的散熱用金屬材也可由銅、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。
而且，散熱用金屬材也可為金屬條、金屬板、或金屬箔。
作為銅，典型而言，可列舉JIS H0500或JIS H3100中規定的磷去氧銅(JIS H3100合金編號C1201、C1220、C1221)、無氧銅(JIS H3100合金編號C1020)及韌銅(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。也可設為含有合計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，可進而列舉磷青銅、卡遜合金、紅黃銅、黃銅、白銅、及其他銅合金等。而且，作為銅或銅合金，也可將JIS H 3100~JIS H3510、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用於本發明。此外，只要本說明書中未特別說明，則為表示金屬規格而列舉的JIS規格是指2001年版的JIS規格。
關於磷青銅，典型而言，所謂磷青銅是指以銅為主要成分且含有Sn及質量小於Sn的P的銅合金。作為一例，磷青銅具有含有3.5~11質量%的Sn、及0.03~0.35質量%的P，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。磷青銅也可含有合計1.0質量%以下的Ni、Zn等元素。
卡遜合金典型而言是指添加與Si形成化合物的元素(例如Ni、Co及Cr中的任一種以上)，且母相中作為第二相粒子析出的銅合金。作為一例，卡遜合金具有含有0.5~4.0質量%的Ni、及0.1~1.3質量%的Si，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。作為另一例，卡遜合金具有含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、及0.03~0.5質量%的Cr，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。作為又一例，卡遜合金具有含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、及0.5~2.5質量%的Co，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。作為又一例，卡遜合金具有含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.5~2.5質量%的Co、及0.03~0.5質量%的Cr，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。作為又一例，卡遜合金具有含有0.2~1.3質量%的Si、及0.5~2.5質量%的Co，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。卡遜合金中也可隨意地添加其他元素(例如Mg、Sn、B、Ti、Mn、Ag、P、Zn、As、Sb、Be、Zr、Al及Fe)。這些其他元素通常添加至總計5.0質量%左右。例如，作為又一例，卡遜合金具有含有0.5~4.0質量%的Ni、0.1~1.3質量%的Si、0.01~2.0質量%的Sn、及0.01~2.0質量%的Zn，且剩餘部分包含銅及不可避免的雜質的組成。
在本發明中，所謂紅黃銅是指銅與鋅的合金，且是指含有1 ~20質量%的鋅，更佳為含有1~10質量%的鋅的銅合金。而且，紅黃銅也可包含0.1~1.0質量%的錫。
在本發明中，所謂黃銅是指銅與鋅的合金，尤其是指含有20質量%以上的鋅的銅合金。鋅的上限並無特別限定，但為60質量%以下，較佳為45質量%以下、或40質量%以下。
在本發明中，所謂白銅是指以銅為主要成分，且含有60質量%至75質量%的銅、8.5質量%至19.5質量%的鎳、及10質量%至30質量%的鋅的銅合金。
在本發明中，所謂其他銅合金是指包含合計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，且剩餘部分包含不可避免的雜質及銅的銅合金。
作為鋁及鋁合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99質量%以上的Al的鋁及鋁合金。例如，可使用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。例如可使用以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，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Ni的鎳及鎳合金。例如，可使用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。而且，例如可使用以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，可使用例如軟鋼、碳鋼、鐵鎳合金、及鋼等。可使用例如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。軟鋼可使用碳為0.15質量%以下的軟鋼，且可使用JIS G3141中記載的軟鋼等。鐵鎳合金可使用包含35~85質量%的Ni，且剩餘部分包含Fe及不可避免雜質，具體而言為JIS C2531中記載的鐵鎳合金等。
作為鋅及鋅合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Zn的鋅及鋅合金。例如，可使用JIS H 2107~JIS H 5301中記載的鋅或鋅合金。
作為鉛及鉛合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Pb的鉛及鉛合金。例如，可使用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，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Mg的鎂及鎂合金。例如，可使用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，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的W的鎢及鎢合金。例如，可使用JIS H 4463中規定的鎢及鎢合金。
作為鉬及鉬合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Mo的鉬及鉬合金。
作為鉭及鉭合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含 80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Ta的鉭及鉭合金。例如，可使用JIS H 4701中規定的鉭及鉭合金。
作為錫及錫合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Sn的錫及錫合金。例如，可使用JIS H 5401中規定的錫及錫合金。
作為銦及銦合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的In的銦及銦合金。
作為鉻及鉻合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Cr的鉻及鉻合金。
作為銀及銀合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Ag的銀及銀合金。
作為金及金合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的Au的金及金合金。
所謂鉑族是釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑的統稱。作為鉑族及鉑族合金，可使用例如包含40質量%以上、或包含80質量%以上、或包含99.0質量%以上的選自Pt、Os、Ru、Pd、Ir及Rh的元素群中的至少1種以上的元素的鉑族及鉑族合金。
散熱用金屬材的厚度較佳為18μm以上。若散熱用金屬材的厚度未達18μm，則存在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構件側表面及/或相對於發熱構件為相 反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz(表面的最大高度)較佳為5μm以上。若散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的表面粗糙度Sz未達5μm，則存在來自發熱構件的熱的散熱性變得不良的擔憂。散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的表面粗糙度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。上限並無特別限定，但例如可為90μm以下，也可為80μm以下，還可為70μm以下。當表面粗糙度Sz超過90μm時，存在生產性變低的情況。
此處，散熱用金屬材的“發熱構件側表面”及“相對於發熱構件為相反側的表面”分別是指當散熱用金屬材在其表面設置耐熱層、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時，設置該表面處理層之後的最表面。
散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的表面粗糙度Sa(表面的算術平均粗糙度)較佳為0.13μm以上。若散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的表面粗糙度Sa未達0.13μm，則存在來自發熱構件的熱的散熱性降低的擔憂。散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的表面粗糙度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，且典型而言為0.1~1.0μm，更典型而言為0.1~0.9μm。
散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相 反側的表面的Sku(表面高度分佈的峭度、峰度)較佳為6以上。若散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的Sku未達6，則存在來自發熱構件的熱的散熱性降低的擔憂。散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的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，且典型而言為3~200，更典型而言為4~180。
散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的基於JISZ8730的色差△L較佳為滿足△L≦-40。若在散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面上，以滿足色差△L≦-40的方式加以控制，則能夠良好的吸收自發熱構件產生的輻射熱、對流熱等。色差△L較佳為滿足△L≦-45，更佳為滿足△L≦-50，進而更佳為滿足△L≦-55，進而更佳為滿足△L≦-58，進而更佳為滿足△L≦-60，進而更佳為滿足△L≦-65、進而更佳為滿足△L≦-68，進而更佳為滿足△L≦-70。而且，該△L無需特別規定下限，但例如也可滿足△L≧-90、△L≧-88、△L≧-85、△L≧-83、△L≧-80、△L≧-78、△L≧-75。該表面的基於JISZ8730的色差△L可使用HunterLab公司製造的色差計MiniScan XE Plus進行測定。
上述色差△L例如能夠藉由使用銅材作為散熱用金屬材的基材，且在該銅材的表面形成粗化粒子而進行調整。可藉由使用包含銅、鎳、鈷的至少1種元素的電解液，且提高電流密度(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，並且以高電流密度(例如20~40A/dm2)且短時間(例如0.1~0.5秒鐘)形成二次粗化粒子，由此，達 成上述色差△L。
也可在散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面設置表面處理層。表面處理層也可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、樹脂層所組成的群中的1種以上的層。
用以形成粗化處理層的粗化處理例如能夠藉由利用銅或銅合金形成粗化粒子而進行。粗化處理也可為微細的處理。粗化處理層也可為包含選自由銅、鎳、鈷、磷、鎢、砷、鉬、鉻及鋅所組成的群中的任一單質或包含任一種以上的合金的層等。而且，也能夠在利用銅或銅合金形成粗化粒子之後，進而進行利用鎳、鈷、銅、鋅單質或合金等設置二次粒子或三次粒子的粗化處理。之後，也可利用鎳、鈷、銅、鋅單質或合金等形成耐熱層或防銹層，進而也可對其表面實施鉻酸鹽處理、矽烷偶合處理等處理。或者，也可不進行粗化處理而形成鍍覆層，或利用鎳、鈷、銅、鋅單質或合金等形成耐熱層或防銹層，進而對其表面實施鉻酸鹽處理、矽烷偶合處理等處理。即，也可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、樹脂層所組成的群中的1種以上的層。此外，上述耐熱層、防銹層、鉻酸鹽處理層、矽烷偶合處理層、鍍覆層、樹脂層也可分別以複數層形成(例如2層以上、3層以上等)。鍍覆層可藉由像電鍍、無電電鍍及浸鍍這樣的濕式鍍覆、或者像濺鍍、CVD及PDV這樣的乾式鍍覆而形成。
所謂鉻酸鹽處理層是指利用包含鉻酸酐、鉻酸、二鉻酸、鉻酸鹽或二鉻酸鹽的液體處理所得的層。鉻酸鹽處理層也可包含鈷、鐵、鎳、 鉬、鋅、鉭、銅、鋁、磷、鎢、錫、砷及鈦等元素(也可為金屬、合金、氧化物、氮化物、硫化物等任何形態)。作為鉻酸鹽處理層的具體例，可列舉利用鉻酸酐或二鉻酸鉀水溶液處理所得的鉻酸鹽處理層、或利用包含鉻酸酐或二鉻酸鉀及鋅的處理液處理所得的鉻酸鹽處理層等。
作為耐熱層、防銹層，可使用眾所周知的耐熱層、防銹層。例如，耐熱層及/或防銹層可為包含選自鎳、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，也可為包含選自鎳、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。而且，耐熱層及/或防銹層也可包括包含選自鎳、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種以上的元素的氧化物、氮化物、矽化物。而且，耐熱層及/或防銹層也可為包含鎳-鋅合金的層。而且，耐熱層及/或防銹層也可為鎳-鋅合金層。而且，防銹層及/或耐熱層也可為有機物層。上述有機物層也可包含選自由含氮有機化合物、含硫有機化合物及羧酸所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，較佳為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。含硫有機化合物較佳為使用巰基苯并噻唑、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，尤其較佳為使用單羧酸，其中較佳為使用油酸、亞麻油酸及次亞麻油酸等。防銹層及/或耐熱層也可為含碳的眾所周知的有機防銹覆膜。
此外，矽烷偶合處理中使用的矽烷偶合劑可使用眾所周知的 矽烷偶合劑，也可使用例如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。而且，矽烷偶合劑中也可使用乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基苯基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷、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，可使用包含眾所周知樹脂的層。樹脂層較佳為包含輻射熱的樹脂的樹脂層。樹脂層中使用的樹脂較佳為輻射率高的樹脂。而且，作為樹脂層，可使用眾所周知的散熱片。作為樹脂層，可使用具有選自由聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、胺酯(urethane)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化合物所組成的群中的一種以上的樹脂層。樹脂層也可具有選自由金屬、陶瓷、無機物、有機物所組成的群中的一種以上作為填料或填充劑。金屬也可為選自由Ag、Cu、Ni、Zn、Au、Al、鉑族元素及Fe所組成的群中的任一種金屬或包含任一種以上這些金屬的合金。陶瓷也可為選自由氧化物、氮化物、矽化物及碳化物所組成的群中的任一種以上。氧化物也可包含選自由氧化鋁、氧化矽、氧化鋅、氧化銅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鈹、氧化鈦及氧化鎳所組成的群中的任一種以上。氮化物也可包含選自由氮化硼、氮化鋁、氮化矽及氮化鈦所組成的群中的一種以上。矽化物也可包含選自由碳化矽、矽化鉬(MoSi2、Mo2Si3等)、矽化鎢(WSi2、W5Si3等)、矽化鉭(TaSi2等)、矽化鉻、矽化鎳 所組成的群中的任一種以上。碳化物也可包含選自由碳化矽、碳化鎢、碳化鈣及碳化硼所組成的群中的任一種以上。無機物也可包含選自由碳纖維、石墨、奈米碳管、富勒烯、金剛石、石墨烯及鐵氧體所組成的群中的任一種以上。
散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的輻射率較佳為0.03以上。若散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的輻射率為0.03以上，則能夠使來自發熱構件的熱良好地散熱。散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的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，且較佳為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構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的輻射率無需特別規定上限，但典型而言為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，當散熱用金屬材的發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的輻射率為0.90以下時，製造性提高。
散熱用金屬材也可以具有一個以上表面，且在至少一個表面中滿足以下(1)~(5)項目中的一個項目以上，用以與石墨片貼合而使用。
(1)上述表面的基於JISZ8730的色差△L為△L≦-40。
(2)上述表面的輻射率為0.03以上。
(3)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz為5μm以上。
(4)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa為0.13μm以上。
(5)上述表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度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的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz、Sa、Sku較佳為控制於上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的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz、Sa、Sku的範圍內。上述散熱用金屬材能夠與石墨片貼合後用作散熱構件。
本發明的附散熱用金屬材之結構物也可在散熱構件的發熱構件側更設置具有導熱性的物質。可藉由這種構成，使來自發熱構件的熱更良好地散熱。
作為該具有導熱性的物質，可使用包含選自由樹脂、金屬、陶瓷、無機物及有機物所組成的群中的任一種以上的物質。作為樹脂，可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化合物所組成的群中的任一種以上。樹脂也可包含選自由金屬、陶瓷、無機物及有機物所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、有機物也可分別為上述樹脂層所具有的金屬、陶瓷、無機物、有機物。金屬的形狀也可為塊狀、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並無特別限定，但例如為4000W/(m‧K)以下、3000W/(m‧K)以下、或2500W/(m‧K)以下。上述具有導熱性的物質的導熱率較佳為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製作印刷配線板，且在印刷配線板上裝載電子零件類，由此，便可製作印刷電路板。而且，可使用該印刷電路板，製作電子機器，也可使用裝載有該電子零件類的印刷電路板，製作電子機器。而且，本發明的附散熱用金屬材之結構物能夠用於顯示器、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構件的散熱。例如將智慧手機或平板PC等行動機器的應用處理器等作為發熱構件，從而可用於使其散熱。
[實施例]
1.散熱構件的準備
作為散熱構件，準備厚度25μm的石墨片、及下述散熱用金屬材(厚度50μm、70μm、100μm)。
。散熱用金屬材
金屬材：銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1100中規定的韌銅中添加200質量ppm的Ag所得的組成。反覆進行壓延與退火之後，將壓延銅箔製造時的最終冷軋中的油膜當量設為25000進行壓延而獲得。
表面處理：電鍍處理(依照(一)、(二)的順序)
鍍液條件(一)：
Cu濃度10g/L、硫酸濃度20g/L
pH：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
鍍液條件(二)：
Cu濃度8g/L、Co濃度8g/L、Ni濃度8g/L
pH：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構件側表面的色差△L：-54.2
散熱用金屬材的發熱構件側表面的Sz：25.1μm、Sa：0.43μm、Sku：21.4
對上述散熱用金屬材的電鍍處理表面實施接下來的耐熱鍍覆處理、及防銹鍍覆處理。
(耐熱鍍覆處理)
Ni濃度12g/L、Co濃度3g/L
pH：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：2.0
溫度：55℃
電流密度：2.0A/dm2
鍍覆時間：0.5秒×2次
‧色差
上述散熱用金屬材的發熱構件側表面的色差的評估以如下方式進行。
使用HunterLab公司製造的色差計MiniScan XE Plus，依據JISZ8730，測定設為以散熱用金屬材的發熱構件側表面的白色板(將光源設為D65，且設為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時的色差。此處，上述色差△L是設為以上述白色板的物體色為基準的顏色時的基於JISZ8730的色差△L(JIS Z8729(2004)中規定的L*a*b*表色系統中的兩個物體色的CIE亮度L*之差)。此外，在上述色差計中，將白色板的色差的測定值設為△E*ab=0，且將以黑袋(光阱(light trap))覆蓋測定孔進行測定時的色差的測定值設為△E*ab=94.14，對色差進行校正。此處，色差△E*ab是將上述白色板定義為零，且以94.14定義黑色。此外，銅電路表面等微小區域的基於JIS Z8730的色差△E*ab可使用例如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)等眾所周知的測定裝置進行測定。
‧表面的Sz、Sa、Sku
上述散熱用金屬材的發熱構件側表面的Sz、Sa、Sku的評估以如下方式進行。
依據ISO25178，利用奧林巴斯公司製造的雷射顯微鏡OLS4000(LEXT OLS 4000)，測定散熱用金屬材表面的Sz、Sa、Sku。使用雷射顯微鏡的50倍物鏡，測定約200μm×200μm的面積(具體而言為40106μm2)，運算 Sz、Sa、Sku。此外，在雷射顯微鏡測定中，當測定結果的測定面為曲面而非平面時，在進行平面校正後，運算Sz、Sa、Sku。此外，將雷射顯微鏡對Sz、Sa、Sku的測定環境溫度設為23~25℃。
2.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
接著，如圖1~5所示，製作附散熱用石墨的結構物或附散熱用金屬材之結構物。此外，以下的“高導熱性樹脂A”表示散熱用聚矽氧油化合物，信越化學工業股份有限公司製造產品編號：G-776，“高導熱性樹脂B”表示聚矽氧樹脂，電化股份有限公司製造，DENKA散熱墊片 散熱膏類型 等級：GFC-L1)。
首先，準備長×寬×高=15mm×15mm×1mm的發熱體(以樹脂將電熱絲固定所得的發熱體，相當於IC晶片)，利用包含SUS的厚度200μm的發熱體保護構件覆蓋該發熱體的周圍。而且，在發熱體與發熱體保護構件之間填充高導熱性樹脂B。此外，該高導熱性樹脂B的厚度不會對下述散熱性試驗造成特別影響，該厚度為300μm。利用該發熱體、發熱體保護構件及高導熱性樹脂B製成發熱構件。
接著，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面設置各種散熱構件。散熱構件是以成為長×寬×厚=50mm×100mm×各層的合計厚度的方式形成。而且，圖5中表示發熱體相對於散熱構件的水平面(長×寬=50mm×100mm)的設置位置。發熱體是以中心位於散熱構件的縱向的中央部且與橫向的一端相距15mm處的方式設置。
‧參考例的附散熱用石墨的結構物
參考例的附散熱用石墨的結構物是如圖1所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、及厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)，進而在最外層設置空氣層。
‧實施例1a、1b、1c的附散熱用金屬材之結構物
實施例1a、1b、1c的附散熱用金屬材之結構物是如圖2所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度50μm(實施例1a)、厚度70μm(實施例1b)或厚度100μm(實施例1c)的上述散熱用金屬材，進而在最外層設置空氣層。
‧實施例1d的附散熱用金屬材之結構物
實施例1d的附散熱用金屬材之結構物是如圖2所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25 μm的高導熱性樹脂A、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度100μm(實施例1d)的下述散熱用金屬材，進而在最外層設置空氣層。
作為實施例1d的散熱用金屬材，使用銅基材(壓延銅箔：具有JIS H3100合金編號C1100中規定的韌銅中添加200質量ppm的Ag所得的組成。反覆進行壓延與退火之後，將壓延銅箔製造時的最終冷軋的油膜當量設為25000進行壓延而獲得)。而且，在銅基材表面，設置有防銹層。該防銹層設為包含具有取代基的三唑化合物即1,2,3-苯并三唑的有機物層。
‧實施例2a、2b、2c的附散熱用金屬材之結構物
實施例2a、2b、2c的附散熱用金屬材之結構物是如圖3所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度50μm(實施例2a)、厚度70μm(實施例2b)或厚度100μm(實施例2c)的與實施例1a、1b、1c中使用的散熱用金屬材相同的散熱用金屬材、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的PET膜(接著層/膜)，進而在最外層設置空氣層。
‧實施例2d的附散熱用金屬材之結構物
實施例2d的附散熱用金屬材之結構物是如圖3所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度100μm(實施例2d)的下述散熱用金屬材、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的PET膜(接著層/膜)，進而在最外層設置有空氣層。
作為實施例2d的散熱用金屬材，使用銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1100中規定的韌銅中添加200質量ppm的Ag所得的組成。反覆進行壓延與退火之後，將壓延銅箔製造時的最終冷軋的油膜當量設為25000進行壓延而獲得)。而且，在銅基材表面，設置有防銹層。該防銹層設為包含具有取代基的三唑化合物即1,2,3-苯并三唑的有機物層。
‧實施例3a、3b、3c的附散熱用金屬材之結構物
實施例3a、3b、3c的附散熱用金屬材之結構物是如圖4所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度50μm(實施例3a)、厚度70μm(實施例3b)或厚度100μm(實施例3c)的與實施例1a、1b、1c中使用的散熱用金屬材相同的散熱用金屬材、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm 的PET膜(膜)，進而在最外層設置空氣層。
‧實施例3d的附散熱用金屬材之結構物
實施例3d的附散熱用金屬材之結構物是如圖4所示，在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側的面，作為散熱構件，自發熱體側設置厚度25μm的高導熱性樹脂A、厚度100μm(實施例3d)的下述散熱用金屬材、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的使用丙烯酸系接著劑的雙面膠帶(接著層/膜)、厚度25μm的石墨片、厚度20μm的PET膜(膜)，進而在最外層設置空氣層。
作為實施例3d的散熱用金屬材，使用銅基材(壓延銅箔：具有在JIS H3100合金編號C1100中規定的韌銅中添加200質量ppm的Ag所得的組成。反覆進行壓延與退火之後，將壓延銅箔製造時的最終冷軋的油膜當量設為25000進行壓延而獲得)。而且，在銅基材表面，設置有防銹層。該防銹層設為包含具有取代基的三唑化合物即1,2,3-苯并三唑的有機物層。
‧反射率測定
利用以下條件測定上述試樣的光的每一波長的反射率。測定是在試樣的測定面內，將進行測定的朝向改變90度進行2次。
測定裝置：IFS-66v(Bruker公司製造的FT-IR，真空光學系統)
光源：碳矽棒(SiC)
探測器：MCT(HgCdTe)
分光鏡：Ge/KBr
測定條件：解析度=4cm-1
累計次數=512次
補零=2倍
變跡=三角形
測定區域=5000~715cm-1(光的波長：2~14μm)
測定溫度=25℃
附屬裝置：透射率‧反射率測定用積分球
埠直徑=10mm
重複精度=約±1%
反射率測定條件
入射角：10度
參照試樣：diffuse gold(Infragold-LF Assembly)
未安裝鏡面杯(specular cup)(正反射成分去除裝置)
‧輻射率
入射至試樣面的光不僅反射、透射，而且在內部被吸收。對於吸收率(α)(=輻射率(ε))、反射率(r)、透射率(t)，下述式成立。
ε+r+t=1 (A)
輻射率(ε)可如下式的方式根據反射率、透射率求得。
ε=1-r-t (B)
在試樣不透明且厚可忽略透射的情況下，t=0，輻射率可僅根據反射率 求出。
ε=1-r (C)
本試樣中紅外光未能透射，所以適用(C)式，運算光的每一波長的輻射率。
‧FT-IR光譜
將進行2次測定所得結果的平均值設為反射率光譜。此外，反射率光譜是利用diffuse gold的反射率進行校正(顯示波長區域：2~14μm)。
此處，若根據利用普朗克公式求出的某一溫度下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以Esλ=ε λ‧Ebλ表示。本實施例中，求出利用該式：Esλ=ε λ‧Ebλ所得的於25℃各試樣的放射能量強度Esλ。
而且，某一波長區域中的黑體及試樣的總能量是利用該波長範圍內的Esλ、Ebλ的積分值求出，且總輻射率ε以它們的比表示(下述式A)。本實施例中，使用該式運算於25℃波長區域2~14μm中的各試樣的總輻射率ε。而且，將所得的總輻射率ε設為各試樣的輻射率。
對於上述參考例及實施例1a~3d的結構物，在以下條件下進行散熱模擬。
‧常規分析
‧考慮流向、層流、重力
‧發熱體的熱量：2.9W
‧發熱體的下方及散熱構件的上方設定為以下散熱條件
環境溫度：20℃
表面熱傳遞係數：6W/m2‧K
受到輻射熱的相反側的壁設定為20℃的黑體
未考慮固體內輻射
將計算條件與物性值示於表1。
將作為上述試驗的模擬結果的參考例及實施例的散熱構件的最表面(散熱面)的最高溫度示於圖6。
(評估結果)
實施例1a~3d均具有發熱體、以覆蓋發熱體的一部分或全部的方式設置的發熱體保護構件、及設置在發熱體保護構件的相對於發熱體的相反側 的面的散熱構件，且散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構，因此能夠使來自發熱體的熱良好地散熱。
而且，將散熱用金屬材設置在2層石墨片之間的實施例2a~2d與其以外的任一實施例相比，散熱效果更優異，且將散熱用金屬材設置在比2層石墨片更遠離發熱體處的實施例1a~1d與將散熱用金屬材設置在比2層石墨片更接近發熱體處的實施例3a~3d相比，散熱效果更優異。
此外，本申請案主張基於2016年7月27日提出申請的日本專利申請案第2016-146866號的優先權，將該日本專利申請案的全部內容引用於本申請案。

Claims (25)

  1. 一種附散熱用金屬材之結構物，具有發熱構件、及用於使來自該發熱構件的熱散熱的散熱構件，該散熱構件具有具備散熱用金屬材及石墨片的層結構，在該散熱用金屬材的該發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面，滿足以下(1)~(5)項目中的一個、兩個、三個、四個、或五個項目，(1)該表面的基於JISZ8730的色差△L滿足△L≦-40；(2)該表面的輻射率滿足0.03以上；(3)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz滿足5μm以上；(4)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa滿足0.10μm以上；(5)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sku滿足3以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中該散熱構件自該發熱構件側起依序具備該石墨片及該散熱用金屬材。
  3. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中該散熱構件自該發熱構件側起依序具備該散熱用金屬材及該石墨片。
  4. 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複數片該石墨片。
  5. 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複數片該石墨片。
  6. 如申請專利範圍第1項之附散熱用金屬材之結構物，其中該散熱構件自該發熱構件側起依序具備該石墨片、該散熱用金屬材及該石墨片。
  7. 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，其中該發熱構件遍及該散熱構件的整面以對向的方式設置。
  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，其中該發熱構件具有發熱體、及以覆蓋該發熱體的一部分或全部的方式設置的發熱體保護構件，該散熱構件設置在該發熱體保護構件的相對於該發熱體的相反側。
  9. 如申請專利範圍第7項之附散熱用金屬材之結構物，其中該發熱構件具有發熱體、及以覆蓋該發熱體的一部分或全部的方式設置的發熱體保護構件，該散熱構件設置在該發熱體保護構件的相對於該發熱體的相反側。
  10. 如申請專利範圍第7項之附散熱用金屬材之結構物，其中在該發熱體與該發熱體保護構件之間設置有導熱性樹脂。
  11. 如申請專利範圍第8項之附散熱用金屬材之結構物，其中在該發熱體與該發熱體保護構件之間設置有導熱性樹脂。
  12. 如申請專利範圍第9項之附散熱用金屬材之結構物，其中在該發熱體與該發熱體保護構件之間設置有導熱性樹脂。
  13. 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構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面設置有表面處理層，且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、樹脂層所組成的群中的1種以上的層。
  14. 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是由銅、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、或鋅合金所形成。
  15. 如申請專利範圍第14項之附散熱用金屬材之結構物，其中該散熱用金屬材是由銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金、鋅、或鋅合金所形成。
  16. 如申請專利範圍第15項之附散熱用金屬材之結構物，其中該散熱用金屬材是由磷青銅、卡遜合金、紅黃銅、黃銅、白銅或其他銅合金形成。
  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為金屬條、金屬板、或金屬箔。
  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構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa為0.13μm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，其中該散熱用金屬材的該發熱構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sku為6以上。
  20. 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構件側表面及/或相對於發熱構件為相反側的表面，滿足以下(1)~(5)項目中的一個、兩個、三個、四個、或五個項目，(1)該表面的基於JISZ8730的色差△L滿足以下(1-A)及(1-B)項目中的一個或兩個項目，(1-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧△L≦-45‧△L≦-50‧△L≦-55‧△L≦-58‧△L≦-60‧△L≦-65‧△L≦-68‧△L≦-70(1-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧△L≧-90‧△L≧-88‧△L≧-85‧△L≧-83‧△L≧-80‧△L≧-78‧△L≧-75(2)該表面的輻射率滿足以下(2-A)及(2-B)項目中的一個或兩個項目，(2-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧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)滿足以下的項目中的任一項目：‧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的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz滿足以下(3-A)及(3-B)項目中的一個或兩個項目，(3-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧7μm以上‧10μm以上‧14μm以上‧15μm以上‧25μm以上(3-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧90μm以下‧80μm以下‧70μm以下(4)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa滿足以下(4-A)及(4-B)項目中的一個或兩個項目，(4-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧0.13μm以上‧0.20μm以上‧0.25μm以上‧0.30μm以上(4-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧1.0μm以下‧0.9μm以下(5)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sku滿足以下(5-A)及(5-B)項目中的一個或兩個項目，(5-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧4以上‧6以上‧9以上‧10以上‧40以上‧60以上(5-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧200以下‧180以下。
  21. 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構件側，更設置有具有導熱性的物質。
  22. 如申請專利範圍第21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。
  23. 一種印刷電路板，具備申請專利範圍第1至22項中任一項之附散熱用金屬材之結構物。
  24. 一種電子機器，具備申請專利範圍第1至22項中任一項之附散熱用金屬材之結構物。
  25. 一種散熱用金屬材，具有一個以上表面，且在至少一個或兩個表面中滿足以下(1)至(5)項目中的一個、兩個、三個、四個、或五個項目，且用以與石墨片貼合使用，(1)該表面的基於JISZ8730的色差△L滿足以下(1-A)及(1-B)項目中的一個或兩個項目，(1-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧△L≦-40‧△L≦-45‧△L≦-50‧△L≦-55‧△L≦-58‧△L≦-60‧△L≦-65‧△L≦-68‧△L≦-70(1-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧△L≧-90‧△L≧-88‧△L≧-85‧△L≧-83‧△L≧-80‧△L≧-78‧△L≧-75(2)該表面的輻射率滿足以下(2-A)及(2-B)項目中的一個或兩個項目，(2-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧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)滿足以下的項目中的任一項目：‧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的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sz滿足以下(3-A)及(3-B)項目中的一個或兩個項目，(3-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧5μm以上‧7μm以上‧10μm以上‧14μm以上‧15μm以上‧25μm以上(3-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧90μm以下‧80μm以下‧70μm以下(4)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sa滿足以下(4-A)及(4-B)項目中的一個或兩個項目，(4-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧0.10μm以上‧0.13μm以上‧0.20μm以上‧0.25μm以上‧0.30μm以上(4-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧1.0μm以下‧0.9μm以下(5)該表面的利用雷射波長為405nm的雷射顯微鏡所測得的表面粗糙度Sku滿足以下(5-A)及(5-B)項目中的一個或兩個項目，(5-A)滿足以下的項目中的任一項目：‧3以上‧4以上‧6以上‧9以上‧10以上‧40以上‧60以上(5-B)滿足以下的項目中的任一項目：‧200以下‧180以下。
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