散热片制造技术

一种散热片，其特征在于，具有挠性，包括：具有导热性的挠性吸热层；在此吸热层表面上形成的具有红外辐射效应的挠性热辐射膜；形成在此吸热层背面上的由导热性粘合剂组成的粘合层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件和功率半导体等各种电子元件以及电子/电气制品的冷却用的散热片。
技术介绍
以往的散热片是在远外红辐射率高的堇青石粉体烧成的陶瓷板散热层一方的表面上经非电解镀层或蒸镀而形成有铜膜导电层的散热板导电层，再将这一面通过导热性良好的导热性粘合剂粘合到安装电子元件的基板上，对电子元件发生的热进行散热(例如特许(公开)NO.10-116944(第3页0018-0021，图1))。但在上述先有技术中由于是把粉体烧成的陶瓷板用作散热层，因而散热层的刚性高，当贴附散热板的发热元件的表面不是平面而是弯曲的情形时，就有贴附困难的问题。此外，由于散热层为陶瓷板而难以切断，为了获得用作散热片的所需形状，必须有成形用的金属模具，这不仅适应性差而且散热片的制作也困难，从而存在有使制造者花费太多劳力的问题。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述各问题而提出的，目的在于提供能不受冷却对象的零部件形状与配制等限制且容易制作的散热片。为了解决上述问题，本专利技术的散热片的特征在于，它是在具有导热性的挠性吸热层的表面上形成具有红外辐射效应的挠性热辐射膜，而于上述吸热层的背面形成由导热性粘合剂组成的粘合层，由此使其具有挠性。附图说明图1是示明本专利技术实施形式的透视图。图2是示明上述实施形式的散热片的配置状态的透视图。图3是示明评价试验1的测定点的说明图。图4是示明评价试验2的散热板的侧视图。图5是示明评价试验2的发热体的透视图。图6是示明评价试验2的散热片贴附件的分解透视图。图7是示明评价试验2的铝板贴附件的分解透视图。图8是示明评价试验3的发热体的透视图。图9是示明评价试验3的散热片贴附件的分解透视图。图10是示明评价试验3的铝片贴附件的分解透视图。图11是示明评价试验3的温度测定电路的电路图。图12示明评价试验4的发热体的透视图。图13示明评价试验4的散热片贴附件的分解透视图。图14示明评价试验4的表面温度测定点的说明图。图中标号的意义如下1，散热片；2，吸热层；3，热辐射膜；4，粘合层；5，发热体；6，散热板；7，加热器；8，温度测定器。具体实施形式下面参考附图说明本专利技术的散热片的实施形式。图1是示明本专利技术的散热片实施形式的透视图，图2是示明此散热片配置状态的透视图。如图1所示，散热片1包括吸热层2、热辐射膜3与粘合层4。吸热层2是采用铝或其合金、铜或其合金、不锈钢等金属的具有导热性的薄板，使之具有能以较小的力弯曲的挠性。热辐射膜3是吸热层2表面上形成的涂膜，具有能将所传导的热变换为红外线或远红外线辐射的红外辐射效应，同时具有可由较小的力弯曲的挠性。这种热辐射膜是将包含有氧化硅与氧化铝的粉体中配合有粘合剂等液体例如紫胶α，通过喷涂等直接吹附于吸热层2的表面上，然后使涂膜干燥而形成。此外，为了形成相同的涂膜，还存在有在包含硅树脂的乳胶中使含有高岭土、氧化硅、氧化铝等粉体的组合物，但热辐射膜3的形成并不局限于上述例子，只要能形成具有红外辐射效应与挠性涂膜的即可。粘合层4是把混合有导热性粘合剂或导热性物质的导热性粘合剂贴附或涂布到吸热层2的背面上而形成。图2中，于发热体5的表面上通过粘合层4贴附散热片1。上述发热片1的吸热层2、热辐射膜3与粘合层4分别由能充分承受发热体5的发热温度的材料制作，由在发热体的发热温度下不熔融的材料构成。现在说明上述结构的作用。在制造本实施形式的散热片1时，对用于吸热层2的较大型的金属材料薄板施行与这种材料相适应的脱脂、表面处理等预处理。然后在此吸热层2的表面上用毛刷、喷涂、印刷、浸渍等，将用于形成热辐射膜3的液体例如上述的紫胶α或乳胶性组成物直接涂布以形成均匀的膜，使之于常温下干燥而形成热辐射膜3。上述情形的干燥也可用干燥炉进行，例如可以用干燥炉于约125℃下进行约1小时的干燥，这样能提高制作速度。干燥处理后，根据发热体5的形状通过剪裁、冲压、分割以及激光等切断装置，将散热片形成所希望的形状。然后于吸热层2的背面贴附导热性粘合剂的带或是涂布混合了导热性物质的导热性粘合剂而形成粘合层4。至于散热片1的成形，既可以在上述干燥处理后通过导热性粘合剂的带的贴附或涂布来形成粘合层4，也可以在干燥处理后由切断装置将其形成所希望的形状。这种散热片1如图2所示，以散热片1的热辐射膜3为外侧，通过粘合层4将散热片1贴附到发热体5上。此时，本实施形式的热辐射膜3由于是粘合到通过较软的硅树脂等粘合剂粘合到含有粉体且具有可挠性的吸热层2的表面，因而散热片1本身具有挠性，即使发热体的表面形状为凸形或凹形，也易贴附到散热片1上。这样就能容易和即时地将散热片1装附到需要冷却的发热体5上。当发热体5经通电等开始发热后，由于这种热是通过同周围空气层的热传递进行，散热效果极差，故集中到导热性高的导热性粘合剂组成的粘合层4来传递，再传递到吸热层2。流入吸热层2的热通过热辐射膜3变换为红外线或远红外线，从热辐射膜3向外部散热。由此，贴附有散热片1的发热体5便冷却而降低发热体5的温度，保持具有温度依存性的电子元件等的性能而防止误操作等。为了评价上述散热片1的冷却效应，进行了以下所示的四种评价试验。评价试验1评价试验1用的试样有图3所示的硅橡胶加热器(宽50mm、长100mm、厚1mm，额定功率45W)作为发热体的发热体单件；将本实施形式的以铝合金为吸热层的散热片1(宽50mm、长100mm，热辐射膜厚0.15mm、吸热层厚0.3mm、粘合层厚0.18mm)贴附到上述硅橡胶加热器上的散热片贴附件；以及为了进行比较而从上述散热片1除去热辐射膜的，即贴附有作为图4所示吸热层2的铝合金的铝板(宽50mm、长100mm、板厚0.3mm)与粘合层4(粘合层厚0.18mm)构成的散热板6的铝板贴附件3种。本评价试验中用的热辐射膜3是把上述紫胶α喷涂到吸热层2的表面上形成的涂膜。粘合层4则是把导热性粘合剂的带[太阳金纲(株)制的(thermattach(热接附)带，型号T405)贴附于吸热层2的背面而形成。评价试验1的冷却效应的评价是在温度25℃、湿度45％无风的恒温恒湿槽内分别设置上述三种试样且使之不接触网栏，给硅橡胶加热器通电，于图3所示的测定点A、测定点B、测定点C的内外设置热电偶，测定其表面温度(各试样的表面与背面的温度)。表1中所示为在上述情形下给硅橡胶加热器通电30分钟，于温度达到平衡状态后所测定这些试样于各测定点的温度。表1 评价试验1的评价结果如表1所示，本实施形式的散热片贴附件相对于发热体单件的温度变化率，后表面上降低了18～26％，在背面上降低了9～13％，而同时进行试验比较的铝板贴附件的表面上降低了3～10％，在背面上则降低了4～6％，即这种温度变化率的降低有了很大提高，由此判定了本实施形式的散热片1在无风的环境下具有优越的冷却效果。评价试验2评价试验2中所用的试样包括如下三种在图5所示的作为发热体5的不锈钢板(宽40mm、长40mm、厚20mm)上组装有两个额定功率为100W的加热器7和用于测定中央部分温度的温度测定器8的发热体单件；将本实施形式的铝合金作为吸热层2的散热片1(热辐射膜厚度0.1mm、吸热层厚度1mm、粘合层厚度0.18mm)贴附到图6所示的发热体5的5个面上的散热片贴附件(于各面上分别贴附宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：町田政广，太田明，清水光一郎，出牛雄一，野末正仁，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，赛拉美星株式会社，
类型：发明
国别省市：