散热片及散热片的制造方法与流程

文档序号:17042265发布日期:2019-03-05 19:19阅读:291来源:国知局
散热片及散热片的制造方法与流程

本发明涉及适合于例如将来自发热的电子部件的热向外部散热的散热片及散热片的制造方法。



背景技术:

像cpu(中央处理器)这样的自身发热的电子部件,存在着当过度升温时不能正确地工作的可能性。为了避免这种情况,合适的冷却器件与电子部件一同被使用。作为上述冷却器件的一个例子,举例有日本特开2001-291810中记载的散热片及日本特开2011-086753中记载的热传输器件,还有日本特开2006-253601中记载的散热装置等。

日本特开2001-291810中记载的散热片由热传导性粘接剂层和扩展片构成,所述热传导性粘接剂层由基体树脂及热传导性填充剂构成,所述扩展片承载所述热传导性粘接剂层并且在一个方向上延伸。日本特开2010-086753中记载的热传输器件由被封入到壳体内的工作流体、设置在壳体内且形成工作流体的流路的扩展片、以及毛细管结构体构成。日本特开2006-253601中记载的散热装置配备有:由具有热传导性的柔性的金属片材形成的支承框、以及同样由片材形成的筒状的菱形叶片,在支承框的内部,对于多个菱形叶片将菱形叶片的棱连接起来而配置成一列,将中央部的一个菱形叶片的一个棱接合于支承框。

无论在日本特开2001-291810中记载的散热片中,还是在日本特开2011-086753中记载的热传输器件中,扩展片都具有作为姿势保持等的结构构件的功能和作为保持传热性或者散热性的热传导通路的功能。如日本特开2001-291810及日本特开2011-086753中也记载着的那样,在相关技术中,如图13a所示,通过在薄板状的金属片1上以宽度l的间隔交错状地呈多列引入多个切口2,在与切口2的方向正交的方向上使金属片1延伸(扩展),形成在上述散热片等中使用的扩展片10。图13b是以上述方式形成的相关技术的扩展片10的一个例子,通过拉伸,所述多个切口2的部位在与切口2的形成方向正交的方向上被逐渐张开,通过所述张开,所述切口2的部位变形成菱形的多个开口部3。

上述方式的扩展片10是将薄板状的金属片1延伸而成的,如在图13c中表示的图13b的xiiic-xiiic线的剖视图那样,在连接部4的区域,具有为邻接的切口2、2之间的距离l的2倍(2l)的宽度,但是,在连接部4与连接部4之间的股部5,则变成邻接的切口之间的距离l的宽度。

图14a是在所述扩展片10的开口部3填充作为基体的树脂材料11而形成的散热片20的平面图。图14b是图14a的xivb-xivb线的剖视图。图14c是图14a的xivc-xivc线的剖视图。如图所示,扩展片10全部被埋入于树脂材料11中,在扩展片10的开口部3填充有树脂材料11。在上述方式的散热片20中,如图14b所示,作为散热构件的扩展片10中的所述连接部4限制散热片20的厚度s,连接部4位于散热片20的上表面20a与下表面20b之间的整个区域上。并且,连接部4的上端部4a位于在散热片20的上表面20a侧露出的位置或者位于极其接近该上表面20a侧的位置,连接部4的下端部4b位于在散热片20的下表面20b侧露出的位置或者位于极其接近该下表面20b侧的位置。

另一方面,如图14c所示,在所述股部5,由于其宽度l为连接部4的宽度2l的1/2,因此,在图中位于上部位置的股部5u的上端部5a位于在散热片20的上表面20a侧露出的位置或者位于极其接近该上表面20a侧的位置,而所述股部5u的下端部5b位于散热片20的厚度方向的大致中间部,没有到达散热片20的下表面20b侧。在图中位于下部位置的股部5d的下端部5b位于在散热片20的下表面20b侧露出的位置或者位于极其接近该下表面20b侧的位置,而所述股部5d的上端部5a位于散热片20的厚度方向的大致中间部,没有到达散热片20的上表面20a侧。

因此,在相关技术的这种方式的散热片20中,在散热构件(扩展片)10的连接部4所在的部位和股部5所在的部位,作为热传导通路的功能不可避免地产生差异。其结果是,在从散热片20整体来看的情况下,由作为散热构件的扩展片10形成热传导通路必然是不充分的,为了进行高热传导化,有必要提高作为散热构件的扩展片10在散热片20中所占的比例。这意味着降低树脂材料的比例,不得不牺牲散热片20的柔软性。



技术实现要素:

在日本特开2006-253601中记载的散热装置中,形成在长方体状的支承框内配备多个筒状的菱形叶片的结构,具有利用该菱形叶片在作为散热面或受热面的顶板与底板之间形成多个相等长度的热传导通路的优点。但是,长方体状的支承框缺乏柔软性,特别是存在着在深度方向上不能获得足够的柔软性的不良情况。从而,难以兼顾高热传导性和散热片的必要的柔软性。

本发明提供一种能够保持所需要的柔软性且能够保持更高的热传导性的散热片以及散热片的制造方法。

根据本发明的第一种方式的散热片,其特征在于,包括树脂材料以及散热构件,所述散热构件由比所述树脂材料热导率高的材料制成并具有所需厚度,其中,所述散热构件是薄板的弯曲加工制品,多个长条状的凸条和凹条交替且相互平行地排列,各个凸条的顶面是平面,所述各个凸条的顶面位于第一水平面内,各个凹条的底面是平面,所述各个凹条的底面位于与所述第一水平面平行的第二水平面内,在各个邻接的所述凸条的顶面与顶面之间设有第一狭缝,所述第一狭缝具有比顶面的宽度窄的第一宽度,在各个邻接的所述凹条的底面与底面之间设有第二狭缝,所述第二狭缝具有比底面的宽度窄的第二宽度,并且与所述第一狭缝平行,所述各个凸条的顶面及所述各个凹条的底面以外的所述散热构件的部分埋入于所述树脂材料中。

在本发明的第一种方式中,也可以在与所述第一狭缝及第二狭缝正交的方向上,从所述凸条的顶面向着所述凹条的底面和/或从所述凹条的底面向着所述凸条的顶面设有多个第三狭缝。

在本发明的第一种方式中,也可以在所述散热片的表面和背面设有绝缘层。另外,在所述散热片中,所述散热构件可以在所述散热构件的表面和背面具有绝缘被膜。

在本发明的第一种方式中,所述散热构件可以由热导率在10w/m·k以上的单一材料或者复合材料构成。

在本发明的第一种方式中,所述树脂材料可以由硅酮树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂及聚酰亚胺树脂中的任一种或者两种以上的树脂构成。

根据本发明的第二种方式的散热片的制造方法,所述散热片包含有树脂材料和散热构件,所述散热构件由比所述树脂材料热导率高的材料制成并具有所需厚度,其特征在于,所述散热片的制造方法包括:对薄板进行弯曲加工,以便交替地形成顶面是平面的长条状的凸条和底面是平面的长条状的凹条;在与形成的凸条和凹条正交的方向上压缩被弯曲加工了的所述薄板,使得邻接的凸条的顶面彼此的第一间隙以及邻接的凹条的底面彼此的第二间隙比所述薄板被压缩之前窄;以及,在使作为凸条的顶面的平面和作为凹条的底面的平面露出的状态下,将被压缩了的所述薄板埋入到熔融的树脂材料中,使所述树脂硬化。

在本发明的第二种方式中,可以还包括:在与第三狭缝正交的方向上隔开间隔并相互平行地在所述薄板上形成多个狭缝列,在所述狭缝列中,多个所述第三狭缝隔着规定长度的非狭缝部在所述第三狭缝的长度方向上排列,对形成了所述狭缝列的薄板进行所述弯曲加工。

根据本发明的方式,提供一种具有更高的柔软性、且不牺牲柔软性而具有更高的热传导性的散热片(在本说明书中,“位于第一水平面内”包括意味着“实质上位于第一水平面内”)。

附图说明

参照附图说明本发明的示范性的实施方式的特征、优点和技术及工业上的意义,在附图中,类似的附图标记表示类似的部件,其中:

图1a是对在散热片中使用的散热构件与其制造工序一起进行说明的第一图。

图1b是对在散热片中使用的散热构件与其制造工序一起进行说明的第一图。

图1c是对在散热片中使用的散热构件与其制造工序一起进行说明的第一图。

图2是表示形成散热构件的原料片的第二个例子的图。

图3是表示制造工序的第二图。

图4是表示制造工序的第三图。

图5是表示制造工序的第四图。

图6是表示制造的散热构件的一个例子的立体图。

图7是说明制造散热片的工序的第一图。

图8是说明制造散热片的工序的第二图。

图9是表示制造后的散热片的侧视图。

图10是表示散热片的其它实施方式的侧视图。

图11是表示散热片的又一其它实施方式的侧视图。

图12是表示散热片的又一其它实施方式的侧视图。

图13a是用于说明作为在相关技术的散热片中使用的散热构件的扩展片的图。

图13b是用于说明作为在相关技术的散热片中使用的散热构件的扩展片的图。

图13c是用于说明作为在相关技术的散热片中使用的散热构件的扩展片的图。

图14a是用于说明相关技术的散热片的图。

图14b是用于说明相关技术的散热片的图。

图14c是用于说明相关技术的散热片的图。

具体实施方式

参照附图,对于根据本发明的散热片的第一种实施方式进行说明。

[散热构件]

首先,对于第一种实施方式的散热片中使用的散热构件的一个例子与其制造工序一起进行说明。

作为散热构件的原材料,没有特定的限制,可以列举出金属、陶瓷、石墨等。作为金属,可以举例为铜、铝、金、银、镍、锌等。作为陶瓷,可以举例氧化铝、二氧化硅、氮化硼、氧化锌、氧化镁等。在使用陶瓷的情况下,在烧结前的坯料片的状态下成形,由于成形容易,因此是优选的。优选地,是热导率在10w/m·k以上的上述散热构件的原材料的单一或者复合材料。原材料优选是10μm~500μm的薄板状的原料片50。

如图1a所示,最初,对于作为矩形薄板的原料片50设定凸折位置和凹折位置。在图示的例子中,将凸折位置和凹折位置作为原料片50的在y方向上延伸的凸折线p(虚线)和凹折线q(单点划线)来表示。多个凸折线p和凹折线q全部相互平行,邻近的凸折线p与凸折线p在x方向上的距离全部为a,邻近的凹折线q与凹折线q在x方向上的距离也全部为a,并且,邻近的凸折线p与凹折线q在x方向上的距离全部为b。

将所述原料片50沿着凸折线p和凹折线q进行弯曲加工。图1b表示从侧面观察弯曲时的弯曲角度α全部为90度的情况下的弯曲之后的原料片50的情况。由凸折线p与凸折线p夹着的区域成为凸条中的顶面54,由凹折线q与凹折线q夹着的区域成为凹条中的底面55。顶面54及底面55都是平面,在俯视时的形状是横向宽度(下面,称之为x轴方向的宽度)为a的长方形。多个顶面54实质上位于水平面(下面,称之为第一水平面)h1内,多个底面55也实质上位于水平面(下面,称之为第二水平面)h2内。并且,第一水平面h1与第二水平面h2相互平行,并且,在图中,在上下方向(下面,称之为z轴方向)上间隔开凸折线p与凹折线q在x方向上的距离b。

在上述方式中,被弯曲的原料片50,凸折线p与凹折线q之间的原料片部作为上下方向(z轴方向)的壁面而存在,对于上下方向(z轴方向)的压缩力具有耐受性,并且,能够容易地追随沿着x轴的方向的弯曲(在图中,kx方向的弯曲)。但是,在所述弯曲角度α为90度的情况下,如图1b所示,在第一水平面h1内,在邻接的顶面54、54之间,存在作为凹条的底面55的横向宽度的距离为a的空间区域,在第二水平面h2内,在邻接的底面55、55之间,存在作为凸条的顶面54的横向宽度的距离为a的空间区域。因此,在具有图1b所示的截面形状的形状的散热构件中,在受热面以及散热面中的任一面中,存在着在与匹配构件之间不能获得大的接触面积的不良情况。

图1c表示解决上述不良情况的根据本发明的散热构件100的剖视图。这里,在凸折部(下面,称之为凸折线p)处的弯曲角度α是比90度小的角度、即锐角(例如,45度~不到90度的角度),在凹折部(下面,称之为凹折线q)处的弯曲角度α同样也是比90度小的角度。

通过如上所述地进行弯曲加工,如图1c所示,在第一水平面h1内存在于邻接的顶面54、54之间的间隙(相当于第一狭缝56)的距离c成为比作为顶面54的横向宽度的距离a窄的距离,在第二水平面h2内,存在于邻接的底面55、55之间的间隙(相当于第二狭缝57)的距离c也成为比作为底面55的横向宽度的距离a窄的距离。其结果是,在图1c所示的截面形状的散热构件100中,能够保持相对于沿着x轴的方向的弯曲(在图中,kx方向的弯曲)的足够的柔软性,并且,在具有相同的x轴方向的宽度的散热构件100中,与图1b所示的方式相比,在受热面及散热面中的任一面中,能够保持大的与匹配构件之间的接触面积。

散热构件100的厚度、即第一水平面h1与第二水平面h2在z轴方向上的距离b1为b1<b,根据所述弯曲角度α而变化。随着所述弯曲角度α变得更为锐角,所述第一狭缝56和第二狭缝57的宽度变窄。根据散热构件100在实际使用的场所的要求,可以适当地设定弯曲角度α或所述横向宽度a的尺寸。

在图1a~图1c所示的散热构件100中,以凸条中的顶面54和凹条中的底面55为相同的形状、尺寸,凸折线p与凹折线q在x方向上的距离b也全部相同的情况进行了说明,但是,如后面所说明的那样,这是为了在弯曲加工中使用压力机械等的弯曲加工机时方便的缘故,散热构件100的形状并不局限于此。在通过手动作业进行弯曲加工等作业的自由度大的情况下,即使是其它形状,例如,即使在顶面54与底面55的横向宽度a不同的情况下,即使在弯曲角度α为各不相同的角度的情况下,也能够得到可以满足根据本发明的第一种方式的散热构件的条件的散热构件,即,能够得到满足以下条件的散热构件:多个长条状的凸条和凹条交替且相互平行地排列,各个凸条的顶面54是平面,所述各个凸条的顶面54实质上位于第一水平面h1内,各个凹条的底面55是平面,所述各个凹条的底面55位于与所述第一水平面h1平行的第二水平面h2内,在各个邻接的凸条的顶面54与顶面54之间设有第一狭缝56,所述第一狭缝56具有比顶面54的宽度窄的宽度c,在各个邻接的凹条的底面55与底面55之间设有第二狭缝57,所述第二狭缝57是具有比底面55的宽度窄的宽度的间隙,并且与所述第一狭缝56平行。

图2是表示原料片的其它方式的相当于图1a的图。图2所示的原料片50a,在具有在x轴方向上延伸的第三狭缝51、52这一点上,与原料片50不同。下面,对于这种结构进行说明。

被配置成直线状的规定长度的第三狭缝51、52隔着规定长度的非狭缝部形成狭缝列。所述非狭缝部是指第三狭缝51与第三狭缝51之间的部分以及第三狭缝52与第三狭缝52之间的部分。多个所述狭缝列在与狭缝51、52正交的方向上隔开间隔地相互并列地形成。

第三狭缝51、52都在与所述第一狭缝56和第二狭缝57正交的方向上、即在x轴方向上形成。第三狭缝51遍及凸条的顶面54和其两侧壁部形成为多个,即,在图2中,在x轴方向上从凹折线q越过两个凸折线p、p一直形成至下一个凹折线q,进而,在向其右方的延长线上,从下一个凹折线q越过两个凸折线p、p一直形成至下一个凹折线q。换句话说,除了邻接的凹折线q、q之间的区域(相当于非狭缝部)之外,在原料片50的x轴方向上,沿y轴方向以规定距离d的间隔形成多个狭缝。

另外一方的第三狭缝52,在所述两条第三狭缝51、51的中间位置,遍及凹条的底面55和其两侧壁部形成为多个,即,在图2中,在x轴方向上从凸折线p越过两个凹折线q、q一直形成至下一个凸折线p,进而,在向其右方的延长线上,从下一个凸折线p越过两个凹折线q、q一直形成至下一个凸折线p。换句话说,除了邻接的凸折线p、p之间的区域(相当于非狭缝部)之外,在原料片50的x轴方向上,沿y轴方向以规定距离d的间隔形成多个狭缝。

优选地,所述第三狭缝51与第三狭缝52的间隔(d/2)全部相等,但是,不必一定全部是相等的间隔。所述距离d可以是0.1mm~10mm的程度。图2所示的原料片50a也与图1a所示的原料片50同样地被弯曲加工。在第三狭缝51、52中,凸折线p与凹折线q之间的狭缝长度可以遍及整个宽度,也可以是其一部分。优选地,为凸折线p与凹折线q之间的距离的1/2以上。

对原料片50a弯曲加工之后的散热构件100a的立体图示于图6。在图6所示的弯曲加工之后的散热构件100a中,对于与图1c所示的散热构件100中的部位相同的部位、相当的部位,赋予与散热构件100相同的附图标记,省略对这些部位的说明。散热构件100a的凸条及凹条沿着图2中的深度方向、即y轴方向具有多段在x轴方向上延伸的第三狭缝51、52,由此,与图1c所示的散热构件100相比,具有相对于深度方向(y轴方向)的柔软性变得更大的优点。根据使用环境的不同,只形成第三狭缝51、52中的任一方的第三狭缝,也能够得到所需要的柔软性。

参照图3~图5,说明对原料片50进行弯曲加工而形成散热构件100的情况下的一个例子。这里,采用压力加工机60,所述压力加工机60在x轴方向上并列地配置有多个(在图中所示的例子中为三个)在z轴方向上对向配置的由可动加压模具61和固定加压模具62构成的成对的加压装置63。如图所示,三个加压装置63以可动加压模具61和固定加压模具62的上下方向(z方向)的位置颠倒的姿势并列配置。各个可动加压模具61的截面为长方形,x轴方向的宽度a大致等于在原料片50(或者原料片50a)中的所述距离a,即,大致等于两个凸折线p、p的距离及两个凹折线q、q的距离。邻接的加压装置63、63中的一方的固定加压模具62的支承面与另外一方的固定加压模具62的支承面之间的z轴方向的距离b,大致等于邻接的凸折线p与凹折线q的距离b。邻接的加压装置63、63之间的x轴方向的距离,大致等于进行弯曲加工的原料片50的厚度。可动加压模具61和固定加压模具62的深度方向的长度、即y轴方向的长度,比进行弯曲加工的原料片50的y轴方向的宽度大。

在弯曲加工开始时,使x轴方向和y轴方向一致,在处于打开状态下的压力加工机60的可动加压模具61与固定加压模具62之间,配置原料片50。该状态示于图3。在各个加压装置63中,使可动加压模具61向固定加压模具62移动。由此,原料片50被弯曲加工成凸条和凹条交替排列的形状。该形状与先前参照图1b说明的形状相同,凸条的顶面54和凹条的底面55由实质上垂直的侧壁连接起来,顶面(或者底面)与侧壁形成的角度α为90度。

在所述弯曲加工之后,打开加压模具,使弯曲加工后的原料片50向图3中的进给方向(x轴方向)前进,进行下一级的弯曲加工。并且,如图4所示,在该状态下,即,在通过下一级的弯曲加工,原料片50被加压装置63固定的状态下,对于在前一级弯曲加工完的区域,在与原料片50的进给方向相反方向上施加压缩力。通过附加所述压缩力,所述顶面(或者底面)与侧壁形成的角度α向角度变成锐角的方向变化。该变化之后的原料片50的状态示于图5。

下面,通过重复必要次数的所述加压操作和压缩操作的作业,可以制造散热构件100或者图6所示的散热构件100a。在任何一种情况下,其剖视图都如图1c所示。在采用图2所示的原料片50a的情况下,如图6所示,散热构件100a在与所述第一狭缝56及第二狭缝57正交的方向上形成从所述凸条的顶面54朝向所述凹条的底面55的第三狭缝51、以及从所述凹条的底面55朝向所述凸条的顶面54的第三狭缝52,由此,即使对于在y轴方向上的弯曲,也可以具有更高的柔软性。

[树脂材料300]

通过将所述散热构件100(或者散热构件100a)埋入树脂材料300内,获得散热片200。树脂材料300可以是树脂单体,为了提高性能,也可以是填充了填充剂的树脂。作为树脂,可以举例为:潮湿固化型、常温固化型(单液型、双液混合型均可)的硅酮树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂等热固化型树脂;或者聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂等热塑性树脂。作为填充剂,可以举例为:铜、铝、银、镍、锌等金属填充材料;氧化铝、二氧化硅、氮化硼、氧化锌、氧化镁、石墨等无机填充材料。也可以采用将在所述散热构件100(100a)的制造中使用的材料颗粒化并混合到所述树脂材料300中的混合材料。

[散热片200的制造]

为了将散热构件100(100a)埋入到所述树脂材料300中,可以利用规定的方法来进行。图7及图8表示其一个例子。如图7所示,将形成的散热构件100装入模具400,利用销等适当的措施压住其端部以固定尺寸。并且,从所述散热构件100(100a)之上使所述树脂材料300流入。如图8所示,将盖401盖到模具400上并调整高度之后,投入恒温槽中,对树脂材料300进行加热固化。冷却后,从模具中取出,得到在图9中表示出侧视图的散热片200。

[散热片200的优点]

如前面所述,将对在原料片50或者在x轴方向上形成有第三狭缝51、52的一个热传导性高的薄板状的原料片50a实施弯曲加工而成的散热构件100(100a)作为结构材料,通过将其全体埋入树脂材料300中,制造本实施方式的散热片200。

散热构件100(100a)虽然是一个结构体,但是,具有宽的表面方向上的面积,进而,向厚度方向也连续地取向,因此,形成在厚度方向上中途不间断的热传导通路。由于散热构件100(100a)的一部分(顶面54、底面55)以宽的面积位于散热片200的上下表面,因此,可以有效地进行与附着体(发热体等)的界面上的热传导,可以减小实际使用时的热阻。配备有在y轴方向上延伸的第一狭缝56和第二狭缝57,在x轴方向上可以柔软地变形。在采用图6所示的散热构件100a的情况下,散热构件100a配备有第三狭缝51、52,在y轴方向上也可以柔软地变形。

通过配备第一狭缝56和第二狭缝57,形成在三轴方向上连续地连接的空间区域,因此,埋设于树脂材料300中时的树脂材料300的填充性优异。在采用配备有第三狭缝51、52的散热构件100a的情况下,保持更加优异的填充性。因此,树脂材料300不会从填充后的散热片200脱落等,耐久性也提高。

为了使所述树脂材料300的填充性更加优异,也可以在原料片50或者50a的全体或者恰当的部位中,以不会有实质意义地损害与附着体(发热体等)的接触面积的程度、例如以在全体的1vol%以下的程度,形成直径为0.05mm程度的小孔。

如前面所述,散热构件100(100a),由于在结构上强度高且弯曲的自由度比较高,因此,具有对于cpu这样的自身发热的电子器件的安装自由度大的优点。不仅是平面,对于凹凸面、r面(圆弧面)等工件形状也能够追随,使用场所也更广。使用的方式当然包括使用树脂填充后的散热片200,而且,在只将散热构件100(100a)贴紧到工件侧的状态下,填充树脂材料300而制成散热片200的使用方式也是可能的。

[散热片的其它结构]

对于散热构件100(100a)相对于散热片200的全部容积所占的体积比例没有特定的限制,但是,优选在5%以上、80%以下。在不足5%时,不能提高热导率,作为散热材料而言是没有用的。对散热没有贡献的区域变宽,散热片内的传热不均变大,因此,存在着在制品内产生设想以外的高温部的可能性。当超过80%时,成为高热导率的散热片,但是,会变得过硬,与制品的界面热阻变大,引起不能得到所希望的散热性能的问题。

构成散热构件100(100a)的原料片50(50a)的厚度与散热片200的厚度之比优选在1:3以上、1:10以下。当原料片50(50a)的厚度与散热片200的厚度之比不足1:3时,散热构件相对于压缩应力在厚度方向上的柔软性变低,有损于作为散热片的柔软性,因此,存在着与制品的界面热阻变大,不能得到所希望的散热性能的可能性。当原料片50(50a)的厚度与散热片200的厚度之比超过1:10时,不能提高散热构件的体积比例,不能高热传导化。

[第二种实施方式]

图10表示散热片的第二种实施方式。第二种实施方式的散热片200a,在散热构件100(100a)的表、背面设有绝缘层101这一点上,与所述散热片200不同。其它结构与散热片200相同。对于绝缘层101的原材料,可以采用这样的材料:硅酮树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂等热固化型树脂;或者,聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂这样的树脂材料;或者,氧化铝、二氧化硅、氮化硼等陶瓷材料。通过设置绝缘层101,获得保持更高的热导率和绝缘性这两者的散热片200a。

[第三种实施方式]

图11表示散热片的进一步的第三种实施方式。第三种实施方式的散热片200b使用在表、背面具有绝缘被膜102的材料作为原料片50(50a)而形成散热构件100(100a)。作为绝缘被膜102的原材料,可以采用这样的材料:硅酮树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂等热固化型树脂;或者,聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂这样的树脂材料;或者,氧化铝、二氧化硅、氮化硼等陶瓷材料。在所述散热片200b中,通过散热构件100自身具有绝缘性能,也可以保持更高的热导率和绝缘性这两者。

[第四种实施方式]

图12表示散热片的进一步的第四种实施方式。第四种实施方式的散热片200c采用在散热片200c的厚度方向上延伸的构件(存在于原料片50(50a)的凸折线p与凹折线q之间的部分)上形成多段的弯曲部103而成的构件作为散热构件100c。在上述结构中,获得在厚度方向上的压缩特性提高了的散热片200c。

下面,利用实施例和比较例,说明根据本发明的散热片200的优越性。

[实施例制品]

对于图2所示的作为薄板状的原料片50a的0.2mm厚的纯cu箔,如基于图3~图5说明的那样实施弯曲加工,改变尺寸和角度α,制成多种图6所示的形状的散热构件100a。具体的尺寸示于表1的实施例1、2、3。将制成的散热构件100a,如图7及图8所示,埋入到作为树脂材料300的液体状硅酮树脂中之后,在恒温槽中加热固化,制成散热片200。

如表1所示,在实施例1、2、3中,通过使散热构件100a的尺寸及形状不同,使得散热片200中的散热构件(cu)的体积比例分别不同。所采用的硅酮树脂为信越化学制的ke-1870(附加反应型),固化条件为150℃×30分钟,粘度为400mpa·s,固化后的硬度为15(硬度计a)。

[比较例制品]

采用同样的原材料,利用先前基于图13a~图13c、图14a~图14c说明的相关技术的方法,制作散热构件10及散热片20。在散热构件10的制作时,改变拉伸量,制成表1所示的散热构件(cu)的体积比例不同的比较例1~3的散热片。比较例1~3的倾斜角度α是图14b所示的倾斜角度a°。

[特性试验]

对于实施例制品1~3、比较例制品1~3,利用稳态法测定热导率及热阻。其结果示于表1。

【表1】

[注1]比较例中的倾斜角度α是图14b中的角度a°。

[注2]热导率是散热片单体中的散热性能,热阻是设想被夹在构件中的实际使用时的散热性能。将制成的散热片切割成规定的尺寸利用稳态法进行测定。

[评价]

在实施例1、2、3和比较例1、2、3中,尽管精加工厚度均等于2mm,进而,散热构件和树脂的体积比例基本上相等,但是,实施例制品1、2、3分别与比较例制品1、2、3相比,热导率大幅提高。实施例制品1、2、3分别与比较例制品1、2、3相比,热阻变小。这是由于在本实施例中使用的散热构件基本上为图6所示的形状,从而,与比较例制品相比,热传导通路实质上变多的缘故。

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