JP2016100560A - Heat radiation structure and electronic device - Google Patents
Heat radiation structure and electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016100560A JP2016100560A JP2014238650A JP2014238650A JP2016100560A JP 2016100560 A JP2016100560 A JP 2016100560A JP 2014238650 A JP2014238650 A JP 2014238650A JP 2014238650 A JP2014238650 A JP 2014238650A JP 2016100560 A JP2016100560 A JP 2016100560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat dissipation
- resin
- layer
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
本発明は、発熱源から受けた熱を放熱する放熱構造体に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure that dissipates heat received from a heat source.
ＣＰＵ、画像処理チップ、メモリー等、大規模集積回路（ＬＳＩ）と言ったパワーデバイスに用いられる半導体素子や、液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子等の発光素子を有する電子部品、およびそれを備えた電子機器では、小型化や電子回路の高集積化により素子からの発熱量が増加しており、発熱による素子の劣化や性能の低下、さらには電子機器の機能障害の発生が問題となっている。
そこで、電子機器においては、素子や電子回路において生じた熱を放熱し、電子機器等の温度上昇を抑えるために、放熱構造体が用いられる。
Semiconductor elements used in power devices such as large-scale integrated circuits (LSIs) such as CPUs, image processing chips, memories, etc., liquid crystals, plasma displays (PDPs), light emitting diodes (LEDs), organic electroluminescence (organic EL) elements In an electronic component having a light emitting element such as the above, and an electronic apparatus equipped with the same, the amount of heat generated from the element is increased due to downsizing and high integration of electronic circuits. The problem is the occurrence of functional failures in electronic equipment.
Therefore, in an electronic device, a heat dissipation structure is used in order to dissipate heat generated in an element or an electronic circuit and suppress an increase in temperature of the electronic device or the like.
また、近年の太陽電池の普及に伴い、太陽電池発電によるエネルギーの供給や、その実用化が進められているが、このような太陽電池においても、発電効率の観点から放熱が重要な問題とされている。
太陽電池は、太陽電池素子が太陽光を受光することで、光エネルギーを直接、電気エネルギーに変換させるものであり、実用的な電気出力を発生させるために、通常は、複数個の太陽電池素子を連結させた太陽電池モジュールとして使用される。
ここで、太陽電池素子により変換される光エネルギーのうち、一部は電気エネルギーではなく熱エネルギーに変換されてしまうが、この変換された熱エネルギーによる温度の上昇に伴い、太陽電池素子の発電効率および発電量が低下してしまうという問題がある。また、上記熱エネルギーにより、太陽電池素子自体も劣化してしまい、素子劣化による発電効率の低下が起こるという問題もある。
このため、太陽電池モジュールと接するようにして放熱構造体を配置することで、太陽電池素子において生じる熱を放熱構造体により放熱させ、太陽電池モジュールの発電効率の低下防止を図っている。
In addition, with the spread of solar cells in recent years, energy supply by solar cell power generation and its practical use have been promoted, but in such solar cells as well, heat dissipation is regarded as an important issue from the viewpoint of power generation efficiency. ing.
A solar cell is a device that directly converts light energy into electrical energy when the solar cell element receives sunlight, and usually generates a plurality of solar cell elements in order to generate a practical electrical output. It is used as a solar cell module in which
Here, some of the light energy converted by the solar cell element is converted into thermal energy instead of electrical energy. As the temperature rises due to the converted thermal energy, the power generation efficiency of the solar cell element In addition, there is a problem that the power generation amount is reduced. Moreover, the solar cell element itself deteriorates due to the thermal energy, and there is a problem that power generation efficiency is reduced due to the element deterioration.
For this reason, by disposing the heat dissipation structure so as to be in contact with the solar cell module, heat generated in the solar cell element is dissipated by the heat dissipation structure, thereby preventing reduction in power generation efficiency of the solar cell module.
放熱構造体としては、放熱シートやヒートシンク、ヒートパイプ等があるが、中でも、ヒートシンクが広く利用されている。ヒートシンクは、一方の表面に複数の放熱フィンを有するものであり、上記放熱フィンの配置面と反対側の面を、発熱源およびそれを有する発熱体（以下、併せて発熱源等とする場合がある。）に接触させ、発熱源等から受けた熱を放熱フィン側から放散させることで放熱機能を発揮する。放熱フィンにより放熱面積が大きくなるほど、ヒートシンクは高い放熱機能を発揮することができる。 Examples of the heat radiating structure include a heat radiating sheet, a heat sink, a heat pipe, and the like, and among them, a heat sink is widely used. The heat sink has a plurality of heat radiating fins on one surface, and a surface opposite to the surface on which the heat radiating fins are disposed is a heat source and a heat generating body having the heat source (hereinafter sometimes referred to as a heat source or the like in some cases). The heat dissipation function is demonstrated by dissipating the heat received from the heat source etc. from the radiation fin side. As the heat radiation area is increased by the heat radiation fin, the heat sink can exhibit a higher heat radiation function.
従来公知のヒートシンクとしては、表面に複数の放熱フィンを有するアルミニウムやアルミニウム合金の鋳造品が多く用いられている。しかし、鋳造品のヒートシンクでは、放熱フィンの数を増加させて放熱面積を増やそうとすると、その分、重量が増加するため、軽量化を図ることが困難であった。
また、鋳造品であるため柔軟性や加工性に劣るため、発熱源等において熱膨張等により変形を生じる場合に、ヒートシンクが発熱源等の変形に追従できず、密着配置ができないため、接触面からの熱漏れにより放熱効果が低下するという問題があった。さらには、放熱フィンを備えるヒートシンクでは、発熱源等の熱分布に応じて放熱フィンの傾斜角度を変化させることで、放熱機能をより効果的に発揮できるという特長があるが、鋳造品の場合、その剛性から放熱フィンの傾斜角を変化させることができず、発熱源等の熱分布の調整を図ることができないという問題もあった。
As a conventionally known heat sink, a cast product of aluminum or aluminum alloy having a plurality of heat radiation fins on the surface is often used. However, in the heat sink of the cast product, if an attempt is made to increase the heat radiation area by increasing the number of heat radiation fins, the weight increases accordingly, and it is difficult to reduce the weight.
Also, since it is a cast product, it is inferior in flexibility and workability, so when the heat source etc. is deformed due to thermal expansion etc., the heat sink cannot follow the deformation of the heat source etc. There was a problem that the heat dissipation effect was reduced due to heat leakage from. Furthermore, in a heat sink equipped with heat radiation fins, there is a feature that the heat radiation function can be exhibited more effectively by changing the inclination angle of the heat radiation fins according to the heat distribution of the heat generation source etc. Due to its rigidity, the inclination angle of the radiating fins cannot be changed, and there is also a problem that the heat distribution of the heat source or the like cannot be adjusted.
これに対し、鋳造品に代わるヒートシンクとして、例えば、特許文献１では、金属板の一方の表面に、上記金属板を折り曲げて成るくし歯形状の放熱フィンを有するヒートシンクが開示されている。このようなヒートシンクは、鋳造品のヒートシンクよりも軽量とすることができ、また、放熱フィンの折り曲げが可能となることから、傾斜角の調整が可能となると想定される。しかし、このようなヒートシンクは、鋳造品と比較して軽量となるものの、金属板により形成されるため十分な軽量化を図ることはできず、また、金属板の剛性により、発熱源等の変形に対する追従性を改善することができなかった。
このため、金属製のヒートシンクでは、放熱機能の向上と軽量化および柔軟性との両方の要求を満たすことは困難であった。
On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a heat sink having comb-shaped heat radiation fins formed by bending the metal plate on one surface of the metal plate as a heat sink replacing the cast product. Such a heat sink can be made lighter than a heat sink of a cast product, and since the radiation fin can be bent, it is assumed that the inclination angle can be adjusted. However, although such a heat sink is lighter than a cast product, it is not possible to reduce the weight sufficiently because it is made of a metal plate. It was not possible to improve the followability with respect to.
For this reason, it has been difficult for a metal heat sink to satisfy the requirements of both improvement in heat dissipation function, weight reduction, and flexibility.
一方、軽量な放熱構造体として、特許文献２では、紙シート状の放熱構造体が開示されている。これは、紙シートを折曲加工してなる放熱フィンが、紙、金属プレート、熱伝導性プラスチック等により形成された熱伝導部に接合されたものであり、上記紙シートには熱伝導粉末が添加されている。このような構造とすることで、金属製のヒートシンクよりも軽量となり、また、放熱フィンの数を増やして放熱機能を向上させることが可能であると思われる。さらに、熱伝導部の材質に応じて上記放熱構造体に柔軟性が付与されるため、発熱源等との密着性が向上するとも思われる。
しかし、放熱フィンが紙製であるため、金属製の放熱フィンと比較して機械的強度や表面硬度等の耐久性が劣るという問題があり、特に、太陽電池モジュール等の過酷な使用環境には、このような放熱構造体は適さなかった。
On the other hand, as a lightweight heat dissipating structure, Patent Document 2 discloses a paper sheet heat dissipating structure. This is a heat dissipation fin formed by bending a paper sheet joined to a heat conduction part formed of paper, a metal plate, a heat conductive plastic or the like. It has been added. By adopting such a structure, it is considered that it is lighter than a metal heat sink, and it is possible to improve the heat radiation function by increasing the number of heat radiation fins. Furthermore, since flexibility is imparted to the heat dissipation structure according to the material of the heat conducting portion, it is considered that the adhesion with a heat source or the like is improved.
However, since the heat radiating fins are made of paper, there is a problem that the durability such as mechanical strength and surface hardness is inferior compared to metal heat radiating fins, especially in harsh use environments such as solar cell modules. Such a heat dissipation structure was not suitable.
また、放熱構造体が柔軟性を備える場合であっても、特許文献２で開示されるように、放熱構造体の構造が、放熱フィンと上記放熱フィンを支持する熱伝導部とが別体である場合、放熱フィンを傾斜や変形させる際に、放熱フィンの付け根部分に繰り返し応力が作用することで、上記付け根部分で疲労破壊を生じてしまい、放熱フィンの強度不足も課題であった。これは、放熱構造体が金属製である場合であっても、放熱フィンとそれを支持する土台とが別体であれば同様に生じる課題である。 Further, even if the heat dissipation structure has flexibility, as disclosed in Patent Document 2, the structure of the heat dissipation structure is configured such that the heat dissipation fin and the heat conducting portion that supports the heat dissipation fin are separate. In some cases, when the radiating fin is tilted or deformed, a stress is repeatedly applied to the base portion of the radiating fin, resulting in fatigue failure at the base portion and insufficient strength of the radiating fin. This is a problem that occurs similarly even if the heat dissipation structure is made of metal if the heat dissipation fin and the base supporting it are separate.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高い放熱機能を有し、軽量かつ柔軟性および強度に優れた放熱構造体および電子機器を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a heat dissipation structure and an electronic apparatus that have a high heat dissipation function, are lightweight, and have excellent flexibility and strength.
上記目的を達成するために、本発明は、平坦部と、上記平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部と、を有する樹脂部、および上記樹脂部の上記凸部が形成された側の表面に形成された熱伝導層、を有し、上記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに上記平坦部および上記凸部が一体であることを特徴とする放熱構造体を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a resin portion having a flat portion and a plurality of convex portions formed at predetermined intervals so as to protrude on one surface of the flat portion, and A heat conductive layer formed on a surface of the resin portion on which the convex portion is formed, the resin portion is formed of a plastic material, and the flat portion and the convex portion are integrated. A heat dissipating structure is provided.
本発明によれば、放熱構造体が複数の凸部および平坦部を有する樹脂部と熱伝導層との積層構造を有することから、金属製の放熱構造体よりも軽量とすることができ、柔軟性と強度との両方を有することができる。また、樹脂部の凸部および凸部表面を覆う熱伝導層が放熱フィンとして機能するところ、樹脂部において凸部が平坦部と一体であることから、凸部の付け根部分での疲労破壊を防止することができる。さらに、熱伝導層により、熱の移動を高効率で行うことができるため、より多くの熱を放熱することができる。
このように、高い放熱機能を有し、軽量かつ柔軟性および強度に優れた放熱構造体とすることができる。
According to the present invention, since the heat dissipation structure has a laminated structure of a resin portion having a plurality of protrusions and flat portions and a heat conductive layer, the heat dissipation structure can be made lighter and more flexible than a metal heat dissipation structure. Can have both strength and strength. In addition, the heat conduction layer that covers the convex part and the convex part surface of the resin part functions as a heat dissipation fin, and since the convex part is integrated with the flat part in the resin part, fatigue failure at the base part of the convex part is prevented. can do. Furthermore, since heat can be transferred with high efficiency by the heat conductive layer, more heat can be dissipated.
Thus, it can be set as the heat radiating structure which has a high heat dissipation function, was lightweight, and was excellent in a softness | flexibility and intensity | strength.
上記発明においては、上記熱伝導層が金属箔であることが好ましい。金属箔は、熱伝導率が高く、軽量である上、屈曲や裁断等の加工性に優れるため、軽量化や柔軟性により優れた放熱構造体とすることができるからである。 In the said invention, it is preferable that the said heat conductive layer is metal foil. This is because the metal foil has a high thermal conductivity, is lightweight, and is excellent in workability such as bending and cutting, and thus can be a heat dissipation structure excellent in weight reduction and flexibility.
上記発明においては、上記樹脂部が、ヒートシール性を有するプラスチック材料で形成されることが好ましい。樹脂部を構成するプラスチック材料がヒートシール性を有することで、本発明の放熱構造体を発熱源等に配置する際に、樹脂部の凸部が形成された面（以下、凸部側表面と称する場合がある。）に対向する面（以下、非凸部側表面と称する場合がある。）を接着面として容易に取り付けることができるからである。また、樹脂部の形成方法として、プラスチック材料層を山折り等に折り曲げて、折り曲げ部を圧着させることで凸部を形成する場合に、熱圧着により強固に接着させることができ、所望の形状の凸部を容易に形成可能となるからである。 In the said invention, it is preferable that the said resin part is formed with the plastic material which has heat-sealability. Since the plastic material constituting the resin portion has heat sealability, when the heat dissipation structure of the present invention is disposed in a heat source or the like, the surface on which the convex portion of the resin portion is formed (hereinafter referred to as the convex portion side surface). This is because a surface (hereinafter, sometimes referred to as a non-convex portion side surface) facing the surface may be easily attached as an adhesive surface. In addition, as a method of forming the resin portion, when the convex portion is formed by bending the plastic material layer into a mountain fold or the like and pressing the bent portion, the resin portion can be firmly bonded by thermocompression bonding. This is because the convex portion can be easily formed.
上記発明においては、上記樹脂部の上記凸部が形成された側とは反対側の表面には、溝部を有することが好ましい。上記溝部において屈曲が可能となることから、本発明の放熱構造体の柔軟性をさらに向上させることができる。このため、本発明の放熱構造体を発熱源等に配置する場合に、熱膨張等による発熱源等の変形に追従が可能となり、配置面からの熱漏れが抑制されてより高い放熱機能を発揮することができるからである。 In the said invention, it is preferable to have a groove part in the surface on the opposite side to the side in which the said convex part was formed of the said resin part. Since the groove portion can be bent, the flexibility of the heat dissipation structure of the present invention can be further improved. For this reason, when the heat dissipation structure of the present invention is disposed in a heat source or the like, it becomes possible to follow the deformation of the heat source or the like due to thermal expansion or the like, and heat leakage from the arrangement surface is suppressed, thereby exhibiting a higher heat dissipation function. Because it can be done.
上記発明においては、上記熱伝導層の上記樹脂層側とは反対側の表面には、輻射層を有することが好ましい。熱伝導層上に輻射層を有することで、本発明の放熱構造体の放熱機能および機械強度をより向上させることができるからである。また、熱伝導層が輻射層により覆われることで、腐食や酸化等による熱伝導層の劣化を防ぐことができ、放熱構造体の耐久性を高めることができるからである。 In the said invention, it is preferable to have a radiation layer in the surface on the opposite side to the said resin layer side of the said heat conductive layer. This is because the radiation function and mechanical strength of the heat dissipation structure of the present invention can be further improved by having the radiation layer on the heat conductive layer. In addition, since the heat conductive layer is covered with the radiation layer, deterioration of the heat conductive layer due to corrosion, oxidation, or the like can be prevented, and durability of the heat dissipation structure can be improved.
また、本発明は、発熱体、および上記発熱体と接するようにして配置された放熱構造体を有する電子機器であって、上記放熱構造体が、平坦部と、上記平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部と、を有する樹脂部、および上記樹脂部の上記凸部が形成された側の表面に形成された熱伝導層、を有し、上記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに上記平坦部および上記凸部が一体であることを特徴とする電子機器を提供する。 The present invention also relates to an electronic device having a heating element and a heat dissipation structure disposed so as to be in contact with the heating element, wherein the heat dissipation structure is on a flat portion and one surface of the flat portion. And a heat conductive layer formed on the surface of the resin portion on the side where the convex portions are formed. The resin portion is formed of a plastic material, and the flat portion and the convex portion are integrated with each other.
本発明によれば、上記放熱構造体が上述の構造を有することで、発熱体において生じた熱を高効率で放熱させることができ、上記発熱体の劣化や性能の低下、電子機器の温度上昇、および機能障害の発生を防ぐことができる。また、上記放熱構造体が上述の構造を有するため、上記放熱構造体の柔軟性により発熱体に密着配置が可能となり、さらには電子機器全体の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, since the heat dissipation structure has the above-described structure, heat generated in the heating element can be dissipated with high efficiency, deterioration of the heating element, deterioration of performance, and temperature increase of electronic equipment. , And the occurrence of functional failures can be prevented. In addition, since the heat dissipation structure has the above-described structure, the heat dissipation structure can be placed in close contact with the heat generating element, and the weight of the entire electronic device can be reduced.
上記発明においては、上記発熱体が、太陽電池素子を有する太陽電池モジュールであり、上記放熱構造体が、上記太陽電池モジュールの受光面とは反対側の面に配置されていることが好ましい。上述の放熱構造体により太陽電池素子において生じた熱を放熱させることで、太陽電池モジュールの温度が低下し及び均一になり、発電効率を向上させることができるからである。 In the said invention, it is preferable that the said heat generating body is a solar cell module which has a solar cell element, and the said thermal radiation structure is arrange | positioned on the surface on the opposite side to the light-receiving surface of the said solar cell module. This is because heat generated in the solar cell element is dissipated by the heat dissipation structure described above, so that the temperature of the solar cell module is reduced and uniform, and power generation efficiency can be improved.
本発明の放熱構造体は、高い放熱機能を有し、軽量かつ柔軟性および強度に優れるといった効果を奏する。 The heat dissipating structure of the present invention has a high heat dissipating function, and has an effect of being lightweight, excellent in flexibility and strength.
以下、本発明の放熱構造体および電子機器について、詳細に説明する。 Hereinafter, the heat dissipation structure and the electronic apparatus of the present invention will be described in detail.
Ａ．放熱構造体
本発明の放熱構造体は、平坦部と、上記平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部と、を有する樹脂部、および上記樹脂部の上記凸部が形成された側の表面に形成された熱伝導層、を有し、上記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに上記平坦部および上記凸部が一体であることを特徴とするものである。
A. Heat dissipation structure The heat dissipation structure of the present invention includes a resin portion having a flat portion and a plurality of convex portions formed at predetermined intervals so as to protrude on one surface of the flat portion, and A heat conductive layer formed on the surface of the resin part on which the convex part is formed, the resin part is formed of a plastic material, and the flat part and the convex part are integrated. It is a feature.
本発明の放熱構造体について、図を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の放熱構造体の一例を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は図１(ａ)の概略平面図である。また、図２は本発明の放熱構造体の一例を示す概略断面図であり、凸部の幅方向（図１（ａ）中のＸ方向）から見た断面図に相当する。
図１〜図２で示すように、本発明の放熱構造体１０は、平坦部１Ｂと、平坦部１Ｂの一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部１Ａと、を有する樹脂部１、および樹脂部１の凸部１Ａが形成された側の表面を覆うように追従して形成された熱伝導層２を有する。樹脂部１は、プラスチック材料で形成され、さらに凸部１Ａおよび平坦部１Ｂが一体である構造を有する。
放熱構造体１０においては、樹脂部１の凸部１Ａが位置する部分が放熱フィンＦとなる。すなわち、放熱フィンＦは、樹脂部１の凸部１Ａを芯部とし、凸部１Ａの表面を覆う熱伝導層２を有する構造となっている。
The heat dissipation structure of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic perspective view showing an example of the heat dissipation structure of the present invention, and FIG. 1B is a schematic plan view of FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the heat dissipation structure of the present invention, and corresponds to a cross-sectional view seen from the width direction of the protrusion (X direction in FIG. 1A).
As shown in FIGS. 1-2, the heat dissipation structure 10 of the present invention includes a flat portion 1B and a plurality of convex portions formed at predetermined intervals so as to protrude onto one surface of the flat portion 1B. 1A, and the heat conductive layer 2 formed so as to follow the surface of the resin portion 1 on the side where the convex portion 1A is formed. The resin part 1 is made of a plastic material and has a structure in which the convex part 1A and the flat part 1B are integrated.
In the heat dissipation structure 10, the portion where the convex portion 1 </ b> A of the resin portion 1 is located becomes the heat dissipation fin F. That is, the radiation fin F has a structure having the heat conductive layer 2 that covers the surface of the convex portion 1A with the convex portion 1A of the resin portion 1 as a core portion.
本発明によれば、放熱構造体が複数の凸部および平坦部を有する樹脂部と熱伝導層との積層構造を有することから、金属製の放熱構造体よりも軽量とすることができ、柔軟性と強度との両方を有することができる。また、樹脂部の凸部および凸部表面を覆う熱伝導層が放熱フィンとして機能するところ、樹脂部において凸部が平坦部と一体であることから、凸部の付け根部分での疲労破壊を防止することができる。さらに、熱伝導層により、熱の移動を高効率で行うことができるため、より多くの熱を放熱することができる。
このように、高い放熱機能を有し、軽量かつ柔軟性および強度に優れた放熱構造体とすることができる。
According to the present invention, since the heat dissipation structure has a laminated structure of a resin portion having a plurality of protrusions and flat portions and a heat conductive layer, the heat dissipation structure can be made lighter and more flexible than a metal heat dissipation structure. Can have both strength and strength. In addition, the heat conduction layer that covers the convex part and the convex part surface of the resin part functions as a heat dissipation fin, and since the convex part is integrated with the flat part in the resin part, fatigue failure at the base part of the convex part is prevented. can do. Furthermore, since heat can be transferred with high efficiency by the heat conductive layer, more heat can be dissipated.
Thus, it can be set as the heat radiating structure which has a high heat dissipation function, was lightweight, and was excellent in a softness | flexibility and intensity | strength.
以下、本発明の放熱構造体の構成について、詳細に説明する。 Hereinafter, the structure of the heat dissipation structure of the present invention will be described in detail.
１．樹脂部
本発明における樹脂部は、平坦部と、上記平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部と、を有する。
また、上記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに上記平坦部および上記凸部が一体である構造を有する。
なお、図３は、本発明における樹脂部の一例を示す概略斜視図である。
1. Resin part The resin part in this invention has a flat part and the several convex part formed at predetermined intervals so that it might protrude on one surface of the said flat part.
The resin portion is made of a plastic material and further has a structure in which the flat portion and the convex portion are integrated.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the resin portion in the present invention.
（１）凸部
樹脂部における凸部は、本発明の放熱構造体における放熱フィンの芯部となる部分である。
上記凸部の形状としては、所望の放熱フィンの形状に応じて適宜設計することができ、例えば、板状、柱状（ピン状）等が挙げられる。中でも凸部が板状であることが好ましい。樹脂部を構成するプラスチック材料層の折り曲げ加工により、板状の凸部を容易に形成することができるからである。
板状の凸部としては、一般的な板状の放熱フィンと同様の形状とすることができるが、平板状、中でも図３に示すような矩形平板状であることが好ましい。板状の凸部の断面形状としては、図３に示すような矩形の他、三角形、台形等が挙げられる。また、凸部側面は、凸部の頂部から付け根部分に向けてカーブしていてもよい。
なお、凸部が平板状の場合、強度や放熱面積の確保の観点から、凸部の高さが凸部の幅よりも大きく、且つ凸部の長さが凸部の高さよりも大きいこと、すなわち、凸部の平板面が凸部の側面となり、且つ樹脂部の平坦部と一体であることが好ましい。
一方、柱状（ピン状）の凸部としては、円柱、多角柱等の柱体の他、円錐、三角錐、多角錐の錐体等が挙げられる。
(1) Convex part The convex part in a resin part is a part used as the core part of the radiation fin in the thermal radiation structure of this invention.
The shape of the convex portion can be appropriately designed according to the desired shape of the radiating fin, and examples thereof include a plate shape and a column shape (pin shape). Of these, the projection is preferably plate-shaped. This is because a plate-like convex portion can be easily formed by bending the plastic material layer constituting the resin portion.
The plate-like convex portion can have the same shape as that of a general plate-like heat radiating fin, but is preferably a flat plate shape, particularly a rectangular flat plate shape as shown in FIG. Examples of the cross-sectional shape of the plate-like convex part include a triangle and a trapezoid in addition to a rectangle as shown in FIG. Moreover, the convex part side surface may curve toward the root part from the top part of the convex part.
When the convex portion is flat, from the viewpoint of securing strength and heat dissipation area, the height of the convex portion is larger than the width of the convex portion, and the length of the convex portion is larger than the height of the convex portion, That is, it is preferable that the flat plate surface of the convex portion becomes the side surface of the convex portion and is integral with the flat portion of the resin portion.
On the other hand, examples of the columnar (pin-shaped) convex portions include columnar bodies such as a cylinder and a polygonal column, as well as a cone, a triangular pyramid, and a polygonal pyramid.
上記凸部の頂部は、平坦面であってもよく、曲率を有していてもよく、一部が平坦面であり、側面との連続部分（角部）が曲面であってもよい。また、凸部の形状に応じて、頂部先端が尖っていてもよい。 The top part of the convex part may be a flat surface, may have a curvature, a part thereof is a flat surface, and a continuous part (corner part) with the side surface may be a curved surface. Moreover, the top end may be sharp depending on the shape of the convex portion.
上記凸部は、その高さが高いほど、放熱フィンの高さも高くなり、放熱効率を向上させることが可能となる。凸部の具体的な高さについては、後述する放熱フィンの高さ、ならびに凸部の表面上に位置する熱伝導層および他の任意の層の厚さに応じて適宜設定することができる。
また、凸部の高さは、全ての凸部が均一な高さであってもよく、凸部ごとに異なる高さを有していてもよく、本発明の放熱構造体の用途や、本発明の放熱構造体を配置する発熱源等に要求される熱分布に応じて適宜設計することができる。
なお、凸部の高さとは、凸部の付け根部分から頂部までの高さをいい、例えば凸部が板状であれば、図３においてＨ１で示す部分をいう。
As the height of the convex portion is higher, the height of the heat radiating fins is higher and the heat radiation efficiency can be improved. About the specific height of a convex part, it can set suitably according to the height of the heat radiating fin mentioned later, and the thickness of the heat conductive layer located on the surface of a convex part, and other arbitrary layers.
In addition, the height of the convex portion may be a uniform height for all the convex portions, or may have a different height for each convex portion. It can design suitably according to the heat distribution requested | required of the heat-generation source etc. which arrange | position the thermal radiation structure of invention.
In addition, the height of a convex part means the height from the base part of a convex part to a top part, for example, if a convex part is plate shape, it will refer to the part shown by H1 in FIG.
上記凸部の幅としては、後述する放熱フィンの幅、ならびに凸部の表面上に位置する熱伝導層および他の任意の層の厚さに応じて適宜設定することができる。なお、凸部の幅とは、凸部の付け根部間の長さをいい、例えば凸部が板状であれば、図３においてＷ１で示す部分をいう。 The width of the convex portion can be appropriately set according to the width of the heat dissipating fin described later, and the thickness of the heat conductive layer and any other layer located on the surface of the convex portion. In addition, the width | variety of a convex part means the length between the base parts of a convex part, for example, if a convex part is plate shape, it will refer to the part shown by W1 in FIG.
上記凸部の長さについては、特に限定されず、本発明の放熱構造体の用途や放熱フィンの形状等に応じて適宜設定することができる。なお、凸部の長さとは、平面視上における凸部の長手方向の長さをいう。 About the length of the said convex part, it does not specifically limit, It can set suitably according to the use of the thermal radiation structure of this invention, the shape of a thermal radiation fin, etc. In addition, the length of a convex part means the length of the longitudinal direction of a convex part in planar view.
上記凸部は、平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて複数配置されるものである。凸部の数については、特に限定されず、本発明の放熱構造体に備える放熱フィンの数および要求される放熱機能等に応じて適宜設定することができる。 A plurality of the convex portions are arranged at predetermined intervals so as to protrude on one surface of the flat portion. The number of protrusions is not particularly limited, and can be set as appropriate according to the number of heat dissipating fins provided in the heat dissipating structure of the present invention and the required heat dissipating function.
上記凸部の配置間隔（以下、ピッチとする。）としては、本発明の放熱構造体の大きさや要求される放熱機能にもよるが、後述する放熱フィンのピッチ、ならびに凸部の表面上に位置する熱伝導層および他の任意の層の厚さから適宜設定することができる。
また、凸部のピッチは、均一であってもよく、異なっていてもよく、本発明の放熱構造体の用途や放熱フィンの形状等、要求される熱分布に応じて適宜設計することができる。
なお、凸部のピッチとは、隣接する凸部のうち、一方の凸部の、隣接する他方の凸部側の付け根部分から、上記他方の凸部の、前記一方の凸部側とは反対側の付け根部分までの長さをいい、例えば凸部が板状であれば図３においてＰ１で示す部分をいう。
The spacing between the protrusions (hereinafter referred to as the pitch) depends on the size of the heat dissipating structure of the present invention and the required heat dissipating function, but on the pitch of the heat dissipating fins described later and on the surface of the protrusion. It can set suitably from the thickness of the heat conductive layer located, and other arbitrary layers.
The pitch of the convex portions may be uniform or different, and can be appropriately designed according to the required heat distribution, such as the use of the heat dissipation structure of the present invention and the shape of the heat dissipation fin. .
In addition, the pitch of the convex portion is opposite to the one convex portion side of the other convex portion from the root portion of the adjacent convex portion side of one convex portion among the adjacent convex portions. The length to the base portion on the side is referred to, for example, the portion indicated by P1 in FIG.
（２）平坦部
上記平坦部の厚さは、凸部を支持することが可能な大きさであればよく、例えば、１００μｍ〜５５０μｍの範囲内、中でも１５０μｍ〜３５０μｍの範囲内、特に１８０μｍ〜３００μｍの範囲内が好ましい。平坦部の厚さが上記範囲よりも大きいと、本発明の放熱構造体の加工性が悪化する場合があり、一方、上記範囲よりも小さいと、本発明の放熱構造体の形状維持性が悪化する場合がある。
なお、平坦部の厚さとは、図３においてＴで示す部分である。
(2) Flat part The thickness of the flat part is not particularly limited as long as it can support the convex part. For example, it is in the range of 100 μm to 550 μm, in particular in the range of 150 μm to 350 μm, in particular 180 μm to 300 μm. Within the range of is preferable. When the thickness of the flat part is larger than the above range, the workability of the heat dissipation structure of the present invention may be deteriorated. On the other hand, when the thickness is smaller than the above range, the shape maintaining property of the heat dissipation structure of the present invention is deteriorated. There is a case.
Note that the thickness of the flat portion is a portion indicated by T in FIG.
（３）材料
上記樹脂部は、プラスチック材料で形成される。上記プラスチック材料としては、所望の形状の凸部および平坦部を有する樹脂部を形成可能な材料であればよいが、凸部が放熱フィンの芯部となることから、上記放熱フィンの屈曲を可能とするために、通常、フレキシブル性を有するプラスチック材料が用いられる。また、プラスチック材料は、熱伝導性が高いことが好ましいが、熱伝導性の低いプラスチック材料であっても後述する任意の材料を添加することで高熱伝導性としてもよい。
(3) Material The resin part is formed of a plastic material. As the plastic material, any material can be used as long as it can form a resin portion having a convex portion and a flat portion having a desired shape. However, since the convex portion serves as a core portion of the radiating fin, the radiating fin can be bent. Therefore, a plastic material having flexibility is usually used. The plastic material preferably has a high thermal conductivity, but even a plastic material with a low thermal conductivity may be made to have a high thermal conductivity by adding an arbitrary material described later.
フレキシブル性を有するプラスチック材料としては、例えば電離線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂材料、熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの樹脂材料の具体例については、一般にプラスチックフィルム等に用いられる樹脂材料と同様とすることができる。 Examples of the plastic material having flexibility include curable resin materials such as ionizing radiation curable resins and thermosetting resins, and thermoplastic resins. Specific examples of these resin materials can be the same as those generally used for plastic films and the like.
また、上記樹脂部が、ヒートシール性を有するプラスチック材料で形成されることが好ましい。樹脂部を構成するプラスチック材料がヒートシール性を有することで、本発明の放熱構造体を発熱源等に配置する際に、樹脂部の非凸部側表面を接着面として容易に取り付けることができるからである。また、樹脂部の形成方法として、プラスチック材料層を山折り等に折り曲げて、折り曲げ部を圧着させることで凸部を形成する場合に、熱圧着により強固に接着させることができ、所望の形状の凸部を容易に形成可能となるからである。 Moreover, it is preferable that the said resin part is formed with the plastic material which has heat-sealability. Since the plastic material constituting the resin part has heat sealability, the non-convex part side surface of the resin part can be easily attached as an adhesive surface when the heat dissipation structure of the present invention is disposed in a heat source or the like. Because. In addition, as a method of forming the resin portion, when the convex portion is formed by bending the plastic material layer into a mountain fold or the like and pressing the bent portion, the resin portion can be firmly bonded by thermocompression bonding. This is because the convex portion can be easily formed.
ヒートシール性を有するプラスチック材料としては、一般にヒートシール層等に用いられる熱可塑性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、無延伸ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂等のビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ゴム系樹脂、アイオノマー樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。（メタ）アクリルは、アクリルおよびメタクリルの少なくともいずれかを意味する。 Examples of the plastic material having heat sealability include thermoplastic resins generally used for heat seal layers and the like. Specifically, polyolefin resins such as polyethylene, low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, unstretched polypropylene, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyvinyl acetate, poly Vinyl resins such as vinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, poly (meth) acrylic resins, urethane resins, polyamide resins, epoxy resins, rubber resins, ionomer resins, chlorinated polypropylene resins And polycarbonate resin. (Meth) acrylic means at least one of acrylic and methacrylic.
上記樹脂部は柔軟性およびヒートシール性を維持できる範囲で、熱伝導性を向上するために金属粒子、無機粒子、カーボン粒子やカーボン繊維といった炭素材料等の、任意の材料を含んでいてもよい。 The resin portion may contain any material such as metal particles, inorganic particles, carbon materials such as carbon particles and carbon fibers, etc., in order to improve thermal conductivity within a range where flexibility and heat sealability can be maintained. .
（４）その他
本発明における樹脂部は、平坦部と凸部とが一体となった構造を有する。凸部と平坦部とが別体である場合、放熱構造体の用途に応じて放熱構造体を屈曲させ、または放熱フィンの傾斜角度を変化させる際に、凸部と平坦部との接触面に繰り返し応力が作用することとなり、凸部の付け根部分において疲労破壊が生じやすくなる。このため、放熱構造体の耐久性の低下や、放熱フィンの破損による放熱機能の低下を招くおそれがある。
これに対し、本発明では、凸部と平坦部とが一体であるため、放熱構造体を屈曲させたり、放熱フィンを変形させる際に凸部の付け根部分に繰り返し応力が作用する場合であっても、放熱フィンの疲労破壊を生じにくくすることができ強度を向上させることができる。
(4) Others The resin portion in the present invention has a structure in which a flat portion and a convex portion are integrated. When the convex part and the flat part are separate, when the heat radiating structure is bent or the inclination angle of the radiating fin is changed according to the use of the heat radiating structure, the contact surface between the convex part and the flat part is Repeated stress acts, and fatigue failure tends to occur at the base of the convex portion. For this reason, there exists a possibility of causing the fall of durability of a thermal radiation structure, and the fall of the thermal radiation function by damage to a thermal radiation fin.
On the other hand, in the present invention, since the convex portion and the flat portion are integrated, when the heat radiating structure is bent or the radiating fin is deformed, the stress is repeatedly applied to the base portion of the convex portion. However, it is possible to make the heat radiation fins less susceptible to fatigue failure and improve the strength.
ここで、上記樹脂部において、平坦部と凸部とが一体であるとは、既述の図３および図４（ａ）で示すように、凸部１Ａが、平坦部１Ｂの一方の表面の一部が突出してなる形状（以下、第１態様とする。）であってもよく、図４（ｂ）に示すように、凸部１Ａが、幅方向に平坦部１Ｂが２層積層され、且つ凸部１Ａの頂部において上記２層の平坦部１Ｂが連続する形状、すなわち平坦部１Ｂの熱伝導層が形成される側と反対側の表面が対向して形成されている形状（以下、第２態様とする。）であってもよい。図４（ｂ）に示す第２態様の樹脂部は、プラスチック材料層の折り曲げ加工により形成することができる。
なお、図４は、本発明における樹脂部の一例を示す概略断面図である。
Here, in the above resin part, the flat part and the convex part are integral with each other, as shown in FIGS. 3 and 4A described above, the convex part 1A is formed on one surface of the flat part 1B. It may have a shape protruding partly (hereinafter referred to as the first mode), and as shown in FIG. 4 (b), the convex portion 1A has two flat portions 1B laminated in the width direction, In addition, a shape in which the two flat portions 1B are continuous at the top of the convex portion 1A, that is, a shape in which the surface opposite to the side on which the heat conductive layer of the flat portion 1B is formed (hereinafter referred to as the first portion). 2 modes). The resin portion of the second aspect shown in FIG. 4B can be formed by bending a plastic material layer.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the resin portion in the present invention.
本発明においては、上記樹脂部の非凸部側表面には、溝部（図４中のＱで示す部分）を有していてもよい。樹脂部の非凸部側表面上に溝部を有することで、上記溝部において屈曲が可能となることから、本発明の放熱構造体の柔軟性をさらに向上させることができる。このため、本発明の放熱構造体を発熱源等に配置する場合に、熱膨張等による発熱源等の変形に追従が可能となり、配置面からの熱漏れが抑制されてより高い放熱機能を発揮することができるからである。
溝部の形状、数、位置等については特に限定されず適宜設定することができる。また、溝部のパターンとしては、例えば、格子状、ライン状等が挙げられる。
なお、樹脂部が第２態様である場合、溝部は、非凸部側表面上の凸部の頂部と対向する位置に形成されることが好ましい。プラスチック材料層の折り曲げ加工により、凸部の形成と同時に溝部も形成されるからである。
In this invention, you may have a groove part (part shown by Q in FIG. 4) in the non-convex part side surface of the said resin part. By having the groove on the non-convex portion side surface of the resin portion, the groove can be bent, so that the flexibility of the heat dissipation structure of the present invention can be further improved. For this reason, when the heat dissipation structure of the present invention is disposed in a heat source or the like, it becomes possible to follow the deformation of the heat source or the like due to thermal expansion or the like, and heat leakage from the arrangement surface is suppressed, thereby exhibiting a higher heat dissipation function. Because it can be done.
The shape, number, position, and the like of the groove are not particularly limited and can be set as appropriate. Examples of the groove pattern include a lattice shape and a line shape.
In addition, when a resin part is a 2nd aspect, it is preferable that a groove part is formed in the position facing the top part of the convex part on the non-convex part side surface. This is because the groove portion is formed simultaneously with the formation of the convex portion by bending the plastic material layer.
上記樹脂部を形成するプラスチック材料が、ヒートシール性を示さない場合は、樹脂部の非凸部側表面上に、接着層や感圧接着層等を有していてもよい。これらの層を有することで、本発明の放熱構造体を発熱源等に容易に取り付けることができるからである。
なお、樹脂部の非凸部側表面に形成される接着層や感圧接着層については、従来公知の組成と同様とすることができる。中でも熱伝導性の高い組成からなるものが好ましい。
When the plastic material forming the resin part does not show heat sealability, the resin part may have an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, or the like on the non-convex part side surface of the resin part. By having these layers, the heat dissipation structure of the present invention can be easily attached to a heat source or the like.
In addition, about the contact bonding layer and pressure-sensitive contact bonding layer formed in the non-convex part side surface of a resin part, it can be set as the same as a conventionally well-known composition. Of these, those having a composition having high thermal conductivity are preferred.
上記樹脂部の形成方法としては、複数の凸部を平坦部の一方の表面上に突出するようにして所定の間隔をおいて形成可能な方法であれば、特に限定されない。
例えば、第２態様の樹脂部であれば、プラスチック材料層を所定の間隔で山折りに折り曲げて、平坦部および上記平坦部と連続する複数の折り曲げ部を形成し、上記折り曲げ部を幅方向に圧着して凸部を形成する方法等を用いて形成することができる。
また、第１態様の樹脂部であれば、所望の凸型に賦型可能な金型を用いてプラスチック材料組成物を射出成型する方法等を用いて形成することができる。
なお、プラスチック材料層の一方の表面上に熱伝導層を積層させて積層体を形成し、上記積層体の一部を折り曲げて、折り曲げ部分を幅方向に圧着させる方法でも、第２態様の樹脂部を形成することができる。この場合、積層体の折り曲げおよび折り曲げ部の圧着によりプラスチック樹脂層が平坦部および複数の凸部を有する樹脂部となるのと同時に、熱伝導層も樹脂部の形状に追従されるため、本発明の放熱構造体を一括で形成することができる。
The method for forming the resin portion is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a plurality of convex portions at predetermined intervals so as to protrude on one surface of the flat portion.
For example, in the case of the resin portion of the second aspect, the plastic material layer is bent into a mountain fold at a predetermined interval to form a flat portion and a plurality of bent portions continuous with the flat portion, and the bent portion is arranged in the width direction. It can be formed using a method of forming a convex portion by pressure bonding.
Moreover, if it is the resin part of a 1st aspect, it can form using the method etc. which carry out injection molding of the plastic material composition using the metal mold | die which can be shape | molded in a desired convex type | mold.
The resin of the second aspect can also be obtained by laminating a heat conductive layer on one surface of the plastic material layer to form a laminate, bending a part of the laminate, and pressing the bent portion in the width direction. The part can be formed. In this case, since the plastic resin layer becomes a resin part having a flat part and a plurality of convex parts by folding the laminated body and pressing the bent part, the heat conduction layer follows the shape of the resin part. The heat dissipation structure can be formed in a lump.
２．熱伝導層
本発明における熱伝導層は、上記樹脂部の凸部側表面に形成された層である。
上記熱伝導層は、樹脂部の凸部側表面に追従して形成される。
2. Thermal conductive layer The thermal conductive layer in this invention is a layer formed in the convex part side surface of the said resin part.
The said heat conductive layer is formed following the convex part side surface of a resin part.
熱伝導層は、熱源からの熱の移動を迅速に行う必要があることから、熱伝導率が高いことが好ましい。これは、熱伝導層の熱伝導率が低いと、熱の移動が妨げられるため、熱源およびその近傍に熱量が滞留して温度が上昇してしまうため、十分な放熱効果が得られないからである。
熱伝導層の熱伝導率としては、１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上であることが好ましく、中でも８０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上であることが好ましい。なお、熱伝導率は、キセノンフラッシュ光を用いた非定常法により測定される。
Since it is necessary for the heat conductive layer to transfer heat from the heat source quickly, it is preferable that the heat conductive layer has high heat conductivity. This is because if the heat conductivity of the heat conduction layer is low, the heat transfer is hindered, and the amount of heat stays in the heat source and its vicinity and the temperature rises, so that a sufficient heat dissipation effect cannot be obtained. is there.
The thermal conductivity of the heat conductive layer is preferably 10 W · m −1 · K −1 or more, and more preferably 80 W · m −1 · K −1 or more. The thermal conductivity is measured by an unsteady method using xenon flash light.
上述の熱伝導率を示す熱伝導層としては、金属箔、カーボンシート、熱伝導性材料およびバインダ樹脂を含有する熱伝導性薄膜等が挙げられる。 As a heat conductive layer which shows the above-mentioned heat conductivity, metal foil, a carbon sheet, a heat conductive material, a heat conductive thin film containing a binder resin, etc. are mentioned.
上記金属箔の金属としては、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、チタン、モリブデン、亜鉛、ニオブ、ベリリウム、タンタル、錫、鉛、鉄、白金、ジルコニウム等の金属、上記金属の合金、具体的にはステンレス鋼、鉄−ニッケル合金（パーマロイ、４２アロイ）、銅−錫−リン合金（燐青銅）、銅−亜鉛−ニッケル合金（洋白）、銅−亜鉛合金（真鍮）、ニッケル−クロム合金（二クロム）、鉄−ニッケル−コバルト合金（コバール）、銀−銅−亜鉛合金（銀ロウ）等が挙げられる。
中でも、熱伝導率が高く安価であることから、銅、銅合金、アルミニウム、アルミ合金が好適であり、さらに軽量である点から、アルミニウムまたはアルミ合金がより好ましい。
Examples of the metal of the metal foil include silver, copper, gold, aluminum, nickel, titanium, molybdenum, zinc, niobium, beryllium, tantalum, tin, lead, iron, platinum, zirconium and other metals, alloys of the above metals, specifically Includes stainless steel, iron-nickel alloy (permalloy, 42 alloy), copper-tin-phosphorus alloy (phosphor bronze), copper-zinc-nickel alloy (white), copper-zinc alloy (brass), nickel-chromium alloy (Dichrome), iron-nickel-cobalt alloy (Kovar), silver-copper-zinc alloy (silver brazing) and the like.
Among them, copper, copper alloy, aluminum, and aluminum alloy are preferable because of high heat conductivity and low price, and aluminum or aluminum alloy is more preferable because of light weight.
上記金属箔は、単一相であってもよく、金属箔中に任意の材質の金属粒子や金属ファイバー等を含んでいてもよい。また、金属箔中には、酸化物、窒化物等の粒子やファイバー等が含まれていてもよい。 The metal foil may be a single phase, and the metal foil may contain metal particles or metal fibers of any material. In addition, the metal foil may contain particles such as oxides and nitrides, fibers, and the like.
上記カーボンシートを構成する炭素材料としては、カーボンブラック、グラフェン、グラファイト、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、炭素繊維等が挙げられる。 Examples of the carbon material constituting the carbon sheet include carbon black, graphene, graphite, carbon nanotube, diamond, and carbon fiber.
上記熱伝導性薄膜は、熱伝導性材料およびバインダ樹脂を含有する。上記熱伝導性材料としては、上述の金属箔に用いられる金属または金属合金、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の金属窒化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩、ケイ酸カルシウム等のケイ酸金属塩、水和金属化合物、結晶性シリカ、非結晶性シリカ、炭化ケイ素またはこれらの複合物、カーボンシートに用いられる炭素材料等が挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。 The heat conductive thin film contains a heat conductive material and a binder resin. Examples of the heat conductive material include metals and metal alloys used in the above metal foil, metal oxides such as aluminum oxide, calcium oxide, and magnesium oxide, metal nitrides such as aluminum nitride and boron nitride, aluminum hydroxide, water Metal hydroxide such as magnesium oxide, carbonate metal salt such as calcium carbonate and magnesium carbonate, metal silicate salt such as calcium silicate, hydrated metal compound, crystalline silica, amorphous silica, silicon carbide or a composite thereof And carbon materials used for carbon sheets. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
上記熱伝導性材料の形状としては、粒子状やフィラー状が挙げられる。なお、熱伝導性材料の形状が粒子状である場合、該粒子の平均粒径としては、０．１μｍ〜２００μｍの範囲内が好ましい。なお、上記平均粒径は、動的光散乱法により測定される。 Examples of the shape of the thermally conductive material include particles and fillers. In addition, when the shape of a heat conductive material is a particulate form, as the average particle diameter of this particle | grain, the inside of the range of 0.1 micrometer-200 micrometers is preferable. The average particle diameter is measured by a dynamic light scattering method.
熱伝導性薄膜に含まれるバインダ樹脂としては、熱伝導性材料同士を結着させることができるものであれば特に限定されず、一般的なバインダ樹脂が挙げられる。バインダ樹脂は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。 The binder resin contained in the heat conductive thin film is not particularly limited as long as it can bind the heat conductive materials to each other, and includes a general binder resin. Binder resin may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
本発明においては、中でも熱伝導層が金属箔であることが好ましく、特にアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔であることが好ましい。熱伝導率が高く、軽量である上、屈曲や裁断等の加工性に優れるからである。 In the present invention, the heat conductive layer is preferably a metal foil, and particularly preferably an aluminum foil or an aluminum alloy foil. This is because it has a high thermal conductivity, is lightweight, and has excellent workability such as bending and cutting.
また、熱伝導層が金属箔である場合、上記金属箔は、表面が酸化されていること、すなわち表面に酸化皮膜が形成されていることが好ましい。金属箔の表面が酸化されていることで、熱伝導層単体での放熱率（放射率）が向上するため、後述する輻射層を別途設けなくても所望の放熱効果を得ることができるからである。上記金属箔の表面が粗面化されている場合でも、同様の効果を得ることができる。
金属箔表面を酸化する方法としては、特に限定されないが、例えば、陽極酸化方法がある。また、粗面化の方法については、後述する「（３）任意の層 （ａ）輻射層」の項で説明する粗面化の方法と同様とすることができる。
Moreover, when a heat conductive layer is metal foil, it is preferable that the surface of the said metal foil is oxidized, ie, the oxide film is formed in the surface. Because the surface of the metal foil is oxidized, the heat dissipation rate (emissivity) of the heat conduction layer alone is improved, so that a desired heat dissipation effect can be obtained without separately providing a radiation layer described later. is there. Even when the surface of the metal foil is roughened, the same effect can be obtained.
The method for oxidizing the surface of the metal foil is not particularly limited, and for example, there is an anodic oxidation method. The roughening method may be the same as the roughening method described in the section “(3) Arbitrary layer (a) Radiation layer” described later.
熱伝導層の厚さとしては、熱伝導を妨げない厚さであればよく、熱伝導層の種類にもよるが、６．０μｍ以上２００．０μｍ以下であることが好ましく、中でも６．０μｍ以上１５０．０μｍ以下であることが好ましい。熱伝導層の厚さが上記範囲よりも厚いと、放熱フィンの柔軟性が損なわれる場合があり、一方、上記範囲よりも小さいと、熱の移動が阻害される場合や、放熱フィンの強度が損なわれる場合がある。 The thickness of the heat conductive layer may be a thickness that does not hinder heat conduction, and although it depends on the type of the heat conductive layer, it is preferably 6.0 μm or more and 200.0 μm or less, and more preferably 6.0 μm or more. It is preferable that it is 150.0 micrometers or less. If the thickness of the heat conductive layer is thicker than the above range, the flexibility of the radiating fins may be impaired. On the other hand, if the thickness is smaller than the above range, the heat transfer may be hindered or the strength of the radiating fins may be It may be damaged.
熱伝導層の形成方法としては、樹脂部の凸部側表面に追従して形成することが可能な方法であれば特に限定されず、熱伝導層の材料や、本発明の放熱構造体の製造方法に応じて適宜選択することができる。
例えば、市販の金属箔等、予め形成された熱伝導層を用い、層間接着剤層等を介して樹脂部の凸部側表面上に積層してもよく、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、キャスティング等により樹脂部の凸部側表面に直に形成してもよい。
また、樹脂部の形成方法として、プラスチック材料層の平坦部の一部を山折り等に折り曲げて折り曲げ部を形成し、上記折り曲げ部を圧着して凸部を形成する場合、折り曲げ部を形成する前に、プラスチック材料層の表面に熱伝導層を蒸着、塗布等の方法で形成してもよい。
The method for forming the heat conductive layer is not particularly limited as long as it can be formed following the surface of the convex portion of the resin portion, and the material for the heat conductive layer and the production of the heat dissipation structure of the present invention are not limited. It can select suitably according to a method.
For example, a commercially available metal foil or the like, using a pre-formed heat conductive layer, may be laminated on the convex part side surface of the resin part via an interlayer adhesive layer etc., vapor deposition method, sputtering method, CVD method, You may form directly on the convex part side surface of a resin part by casting etc.
Further, as a method for forming the resin part, when a part of the flat part of the plastic material layer is bent into a mountain fold or the like to form a bent part, and the bent part is crimped to form a convex part, the bent part is formed. Before, a heat conductive layer may be formed on the surface of the plastic material layer by a method such as vapor deposition or coating.
３．任意の層
本発明の放熱構造体は、複数の凸部および平坦部を有する樹脂部と、上記樹脂部の上記凸部側表面に形成された熱伝導層とを少なくとも有していればよいが、必要に応じて任意の構成を有していてもよい。以下、本発明の放熱構造体に想定される任意の構成について説明する。
3. Arbitrary Layer Although the heat dissipation structure of the present invention may have at least a resin part having a plurality of convex parts and a flat part and a heat conductive layer formed on the convex part side surface of the resin part. , It may have any configuration as required. Hereinafter, an arbitrary configuration assumed in the heat dissipation structure of the present invention will be described.
（１）輻射層
本発明の放熱構造体は、上記熱伝導層の上記樹脂部側とは反対側の表面には、輻射層を有することが好ましい。熱伝導層上に輻射層を有することで、本発明の放熱構造体の放熱機能および機械強度をより向上させることができるからである。また、熱伝導層が輻射層により覆われることで、腐食や酸化等による熱伝導層の劣化を防ぐことができ、放熱構造体の耐久性を高めることができるからである。
(1) Radiation layer The heat dissipation structure of the present invention preferably has a radiation layer on the surface of the heat conducting layer opposite to the resin part. This is because the radiation function and mechanical strength of the heat dissipation structure of the present invention can be further improved by having the radiation layer on the heat conductive layer. In addition, since the heat conductive layer is covered with the radiation layer, deterioration of the heat conductive layer due to corrosion, oxidation, or the like can be prevented, and durability of the heat dissipation structure can be improved.
図５は、本発明の放熱構造体の他の例を示す概略斜視図である。図５において、放熱構造体１０は、熱伝導層２上に輻射層３を有しており、輻射層３は樹脂部１の凸部１Ａを含む面に追従して形成される。
すなわち、図５において、放熱フィンＦは樹脂部１の凸部１Ａを芯部として、凸部１Ａを被覆するように追従する熱伝導層２および輻射層３がこの順で積層された構造を有する。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing another example of the heat dissipation structure of the present invention. In FIG. 5, the heat dissipation structure 10 has a radiation layer 3 on the heat conductive layer 2, and the radiation layer 3 is formed following the surface including the convex portion 1 </ b> A of the resin portion 1.
That is, in FIG. 5, the heat radiating fin F has a structure in which the heat conductive layer 2 and the radiation layer 3 that follow the convex portion 1A so as to cover the convex portion 1A are laminated in this order with the convex portion 1A of the resin portion 1 as a core portion. .
輻射層は、高い放熱機能を発揮するために、放射率（または輻射率と呼ぶ。）が高いことが好ましい。放射率が低いと、輻射による熱の放出が少なくなるため、熱伝導層から受けた熱を外部に十分に放熱することができず、所望の放熱効果が得られなくなるからである。輻射層の放射率としては、０．４以上であることが好ましく、中でも０．６以上、特に０．８以上であることが好ましい。なお、放射率は、熱放射率測定装置により測定される値である。 The radiation layer preferably has a high emissivity (or called emissivity) in order to exhibit a high heat dissipation function. This is because if the emissivity is low, the release of heat due to radiation is reduced, so that the heat received from the heat conducting layer cannot be sufficiently dissipated to the outside, and a desired heat dissipation effect cannot be obtained. The emissivity of the radiation layer is preferably 0.4 or more, more preferably 0.6 or more, and particularly preferably 0.8 or more. The emissivity is a value measured by a thermal emissivity measuring device.
（ａ）材料
輻射層としては、上述した放射率を示すことが可能であればよく、本発明の放熱構造体の使用用途に鑑みて適宜選択することができる。具体的には、樹脂層、金属材料から構成される金属層、無機材料から成る無機材料層、バインダ樹脂に放熱性（熱伝導性）フィラーを含有させたフィラー含有層等を用いることができる。
(A) Material The radiation layer may be any one as long as it can exhibit the emissivity described above, and can be appropriately selected in view of the intended use of the heat dissipation structure of the present invention. Specifically, a resin layer, a metal layer composed of a metal material, an inorganic material layer composed of an inorganic material, a filler-containing layer in which a binder resin contains a heat dissipating (thermally conductive) filler, or the like can be used.
上記樹脂層を構成する樹脂としては、例えば本発明の放熱構造体の使用環境温度が比較的低い場合であれば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂等の汎用樹脂が好適に用いられる。また、本発明の放熱構造体の使用環境温度がやや高い場合であれば、フェノール樹脂、ユリア樹脂（尿素樹脂）、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。 As the resin constituting the resin layer, for example, if the use environment temperature of the heat dissipation structure of the present invention is relatively low, polyvinyl chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyester resin, ABS resin, A general-purpose resin such as an AS resin or an acrylic resin such as polymethyl methacrylate is preferably used. Further, when the use environment temperature of the heat dissipation structure of the present invention is slightly high, phenol resin, urea resin (urea resin), melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, polyurethane resin, etc. may be mentioned. .
さらに、上記樹脂としては、６ナイロン（登録商標）や６６ナイロン（登録商標）に代表されるアミド樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテルや変性ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン等のエンジニアリングプラスチック；ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化）、ポリクロロトリフルオロエチレン（３フッ化）、ポリフッ化ビニリデン（２フッ化）、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等のフッ素樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。 Furthermore, examples of the resin include amide resins represented by 6 nylon (registered trademark) and 66 nylon (registered trademark), polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, modified polyphenylene ether, modified polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, and ultrahigh molecular weight polyethylene. Engineering plastics such as: polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene (tetrafluoroethylene), polychlorotrifluoroethylene (3 Fluoride), polyvinylidene fluoride (difluoride), polyvinyl fluoride, super fluororesin such as tetrafluoroethylene-ethylene copolymer Engineering plastics, and the like.
樹脂層である上記輻射層は、上述の樹脂の他に、耐熱性、熱伝導性、放射率を高める目的で、ＳｉＺｒＯ４、Ｃｒ２Ｏ３、酸化鉄等の無機顔料のフィラー等を含んでいてもよい。 The radiation layer, which is a resin layer, contains, in addition to the above-described resin, fillers of inorganic pigments such as SiZrO 4 , Cr 2 O 3 , and iron oxide for the purpose of increasing heat resistance, thermal conductivity, and emissivity. May be.
上記輻射層が金属層である場合、上記金属層を構成する金属材料としては、例えば銅、金、銀、ニッケル、チタン、ステンレス、アルミニウム等の金属、これらの金属の合金等が挙げられる。 When the radiation layer is a metal layer, examples of the metal material constituting the metal layer include metals such as copper, gold, silver, nickel, titanium, stainless steel, and aluminum, and alloys of these metals.
なお、金属層を輻射層とする場合、鏡面であると放射率が低くなることから、所望の放射率を示すために、金属層の表面が粗面である、または、金属層の表面が酸化されて酸化皮膜が形成されていることが好ましい。金属層の具体的な表面粗度については、特に限定されず、放射率に応じて適宜設定することができる。粗面化の方法としては、ＵＶオゾン処理、プラズマ処理、サンドブラスト処理等が挙げられる。また、金属層の表面酸化方法については、上述「２．熱伝導層」の項で説明した方法と同様とすることができる。 When the metal layer is a radiant layer, the emissivity is low when it is a mirror surface. Therefore, the surface of the metal layer is rough or the surface of the metal layer is oxidized to show a desired emissivity. It is preferable that an oxide film is formed. The specific surface roughness of the metal layer is not particularly limited, and can be appropriately set according to the emissivity. Examples of the roughening method include UV ozone treatment, plasma treatment, and sandblast treatment. Further, the surface oxidation method of the metal layer can be the same as the method described in the above section “2. Thermal conductive layer”.
上記輻射層が無機材料層である場合、上記無機材料層を構成する無機材料としては、ソーダガラス、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン、ダイヤモンド、カーボンナノ材料等の炭素材料、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化ベリリウム、酸化モリブデン、酸化チタン等の酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の窒化物等が挙げられる。 When the radiation layer is an inorganic material layer, the inorganic material constituting the inorganic material layer includes carbon materials such as soda glass, graphite, carbon nanotubes, fullerenes, diamonds, and carbon nanomaterials, aluminum oxide, magnesium oxide, and oxidation. Examples thereof include oxides such as silicon, beryllium oxide, molybdenum oxide, and titanium oxide, and nitrides such as boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride.
上記輻射層がフィラー含有層である場合、上記フィラー含有層を構成する放熱性（熱伝導性）フィラーおよびバインダ樹脂としては、例えば特開２０１１−２２８６４７号公報、特開２０１１−２２２３３４号公報等に記載される放熱性（熱伝導性）フィラーおよびバインダ樹脂の例が挙げられる。また、上記放熱性（熱伝導性）フィラーの材料としては、上述した金属層を形成する金属材料や、無機材料層を構成する炭素材料等を用いることができる。 When the radiation layer is a filler-containing layer, examples of the heat dissipating (thermally conductive) filler and binder resin constituting the filler-containing layer are disclosed in JP 2011-228647 A, JP 2011-222334 A, and the like. Examples of the heat-dissipating (thermally conductive) filler and binder resin described are mentioned. Moreover, as a material of the said heat dissipation (thermal conductivity) filler, the metal material which forms the metal layer mentioned above, the carbon material which comprises an inorganic material layer, etc. can be used.
上記輻射層は、その種類に応じて界面活性剤、熱安定剤、分散剤、金属水和物などの難燃剤、シランカップリング剤、イソシアネートなどの硬化剤、マイクロシリカ等の添加剤を含んでいてもよい。 The radiation layer contains a surfactant, a heat stabilizer, a dispersant, a flame retardant such as a metal hydrate, a silane coupling agent, a curing agent such as isocyanate, and an additive such as microsilica depending on the type. May be.
上記輻射層は、輻射層を構成する材料の選択、または輻射層を構成する材料に更に所望の機能を発揮可能な材料を添加することで、輻射（放熱）機能以外の機能を有することが好ましい。輻射層により放熱構造体の放熱機能がさらに向上するとともに、付加機能を有することができるからである。上記機能としては、例えば、帯電防止機能、自浄機能、吸水機能、保護機能、反射および遮熱機能等を挙げることができる。 The radiation layer preferably has a function other than the radiation (heat dissipation) function by selecting a material constituting the radiation layer or adding a material capable of exhibiting a desired function to the material constituting the radiation layer. . This is because the radiation layer can further improve the heat radiation function of the heat radiation structure and can have an additional function. Examples of the function include an antistatic function, a self-cleaning function, a water absorption function, a protection function, a reflection and a heat shielding function, and the like.
（ｉ）帯電防止機能
上記輻射層は、帯電防止機能を有することで、静電気の発生によるゴミや埃等の付着を防止して、放熱機能を維持することができる。
本機能は、例えば、輻射層の材料に帯電防止剤を添加することで付与することが可能である。帯電防止剤としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル等の金属、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物、黒鉛等が挙げられる。
また、本機能は、輻射層の材料に導電性ポリマーを添加することで付与することができる。上記導電性ポリマーについては、従来公知の材料が挙げられ、例えば、特開２０１４−１９７２１０号公報等に記載される導電性ポリマーを用いることができる。
(I) Antistatic function The radiation layer has an antistatic function, thereby preventing adhesion of dust, dust, and the like due to generation of static electricity and maintaining a heat dissipation function.
This function can be imparted, for example, by adding an antistatic agent to the material of the radiation layer. Examples of the antistatic agent include metals such as aluminum, gold, silver, copper, and nickel, metal oxides such as tin oxide, indium oxide, and tin oxide-doped indium oxide (ITO), graphite, and the like.
Moreover, this function can be provided by adding a conductive polymer to the material of the radiation layer. Examples of the conductive polymer include conventionally known materials. For example, a conductive polymer described in JP 2014-197210 A can be used.
（ｉｉ）保護機能
上記輻射層は、保護機能を有することで、耐候性や耐久性等の表面物性を更に向上させることができる。本機能は、例えば、輻射層に含まれる樹脂材料としてフッ素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂を用いる、または輻射層を構成する樹脂材料にこれらの樹脂を添加することで付与することが可能である。
(Ii) Protective function The said radiation layer can further improve surface physical properties, such as a weather resistance and durability, by having a protective function. This function is given by using, for example, a fluororesin, a urethane resin, a melamine resin, an acrylic resin, or a silicone resin as a resin material included in the radiation layer, or adding these resins to a resin material constituting the radiation layer. It is possible.
（ｉｉｉ）自浄機能
上記輻射層は、自浄機能を有することで、セルフクリーニングの発現が可能となり、汚れの付着による放熱機能の低下を抑制することができる。本機能は、例えば、輻射層を構成する材料として酸化チタン等を用いる、または輻射層に含まれる樹脂材料に酸化チタン等を添加する等の方法により付与することができる。
(Iii) Self-cleaning function The radiation layer has a self-cleaning function, so that self-cleaning can be expressed, and deterioration of the heat dissipation function due to adhesion of dirt can be suppressed. This function can be provided by, for example, a method of using titanium oxide or the like as a material constituting the radiation layer, or adding titanium oxide or the like to a resin material included in the radiation layer.
（ｉｖ）吸水機能
上記輻射層は、吸水機能を有することで、例えば、本発明の放熱構造体を太陽電池モジュールに配置して用いる場合に、日中温度が極めて高い砂漠地帯等での使用を想定し、夜間の低温時に結露水分を吸収し、日中の高温時に吸収した水分を蒸発させることで、その気化熱により高温時の太陽電池モジュールの温度上昇を抑制することができる。
本機能は、例えば、輻射層を構成する樹脂材料としてポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の水溶性モノマーを重合した高分子等の各種の吸水性樹脂を用いる、または輻射層に含まれる樹脂材料にこれらの吸水性樹脂を添加する等の方法により付与することができる。
(Iv) Water absorption function The radiation layer has a water absorption function. For example, when the heat dissipation structure of the present invention is used in a solar cell module, the radiation layer is used in a desert area where the daytime temperature is extremely high. Assuming that dew condensation moisture is absorbed at low temperatures at night and the moisture absorbed at high temperatures during the day is evaporated, the temperature rise of the solar cell module at high temperatures can be suppressed by the heat of vaporization.
This function uses, for example, various water-absorbing resins such as polymers obtained by polymerizing water-soluble monomers such as polyvinyl alcohol and polyethylene glycol as the resin material constituting the radiation layer, or these resin materials contained in the radiation layer. It can be applied by a method such as adding a water-absorbing resin.
（ｖ）反射および遮熱機能
上記輻射層は、反射および遮熱機能を有することで、放熱構造体の温度上昇を抑制して、高温環境下においても高い放熱効率で放熱することができる。本機能は、例えば輻射層を金属層とする、フッ素樹脂やポリエチレンテレフタレート等の輻射層を構成する樹脂に白色無機粒子等を添加する等の方法により付与することできる。白色無機粒子としては、例えば水酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。
(V) Reflection and heat shielding function The radiation layer has a reflection and heat shielding function, thereby suppressing a temperature increase of the heat dissipation structure and dissipating heat with high heat dissipation efficiency even in a high temperature environment. This function can be imparted by, for example, a method of adding white inorganic particles or the like to a resin constituting the radiation layer such as a fluororesin or polyethylene terephthalate using the radiation layer as a metal layer. Examples of white inorganic particles include aluminum hydroxide and titanium oxide.
（ｂ）その他
上記輻射層の厚さとしては、熱伝導層からの熱伝導を阻害しない厚さであればよく、輻射層の種類に応じて適宜設定することができる。
上記厚さとしては、例えば１μｍ以上１５０μｍ以下、中でも２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。輻射層の厚さが上記範囲よりも大きくなると熱伝導を阻害して放熱効率が低下する場合や、輻射層および放熱構造体の柔軟性が低下して形状追従性が低下する場合があるからである。
(B) Others The thickness of the radiation layer may be any thickness that does not inhibit the heat conduction from the heat conduction layer, and can be set as appropriate according to the type of the radiation layer.
The thickness is preferably 1 μm or more and 150 μm or less, and particularly preferably 20 μm or more and 100 μm or less. If the thickness of the radiation layer is larger than the above range, heat conduction may be hindered and heat dissipation efficiency may be reduced, or the flexibility of the radiation layer and heat dissipation structure may be reduced and shape followability may be reduced. is there.
上記輻射層は、放熱性に加えて熱伝導性が高いことが好ましい。熱伝導層からの受熱および放熱をより高効率で行うことができるからである。 The radiation layer preferably has high heat conductivity in addition to heat dissipation. This is because heat reception and heat dissipation from the heat conductive layer can be performed with higher efficiency.
上記輻射層の形成方法としては、輻射層を構成する材料に応じて適宜選択が可能である。
例えば輻射層が樹脂層やフィラー含有層であれば、樹脂や放熱性（熱伝導性）フィラーを含む輻射層組成物を用いてフィルムを形成し、熱伝導層に層間接着剤層を介して貼合させる方法、ドライラミネートにより形成する方法等、熱溶融が可能な樹脂であれば押出しラミネートにより形成する方法、樹脂を含む輻射層組成物の塗布液を用いて熱伝導層上に塗布し乾燥させて形成する方法、紫外線や電子線等の電磁波を照射して輻射層組成物の塗布層を硬化させて形成する方法等を用いることができる。
また、輻射層が金属層等の場合、金属材料を含む輻射層組成物を用いて、塗布方法、吹き付け法、印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法等の各種方法を用いて形成することができる。
The method for forming the radiation layer can be appropriately selected according to the material constituting the radiation layer.
For example, if the radiation layer is a resin layer or a filler-containing layer, a film is formed using a radiation layer composition containing a resin or a heat-dissipating (heat-conducting) filler, and the film is applied to the heat-conducting layer via an interlayer adhesive layer. If the resin is heat-meltable, such as a method of combining, a method of forming by dry laminating, a method of forming by extrusion laminating, and applying and drying on the heat conductive layer using a coating solution of the radiation layer composition containing the resin And a method of curing the coating layer of the radiation layer composition by irradiating electromagnetic waves such as ultraviolet rays and electron beams.
Further, when the radiation layer is a metal layer or the like, it can be formed using a radiation layer composition containing a metal material by various methods such as a coating method, a spraying method, a printing method, a vacuum deposition method, and a sputtering method. .
また、上記輻射層の形成方法として、バインダ樹脂および放熱性フィラーを少なくとも含む市販の放熱塗工材を用いて塗工形成してもよく、バインダ樹脂に放熱性フィラーが分散された市販の放熱シートを輻射層として用いてもよい。
市販の放熱塗工材としては、ペルノックス株式会社製 熱放射塗料 ＰＥＬＣＯＯＬ（登録商標）等が挙げられる。また、市販の放熱シートとしては、沖電線株式会社製 クールスタッフ（登録商標）、ペルノックス株式会社製 熱放射シート ペルクール（登録商標）シートオプテックス株式会社製 黒体テープ ＨＢ−２５０、レック株式会社製 黒体テープ ＴＨＩ−２Ｂ−５等が好適である。
Further, as a method for forming the radiation layer, it may be formed by using a commercially available heat radiation coating material containing at least a binder resin and a heat dissipating filler, or a commercially available heat dissipating sheet in which a heat dissipating filler is dispersed in a binder resin. May be used as the radiation layer.
Examples of commercially available heat radiation coating materials include thermal radiation paint PELCOOL (registered trademark) manufactured by Pernox Corporation. Moreover, as a commercially available heat dissipation sheet, Cool Staff (registered trademark) manufactured by Oki Electric Cable Co., Ltd., Thermal radiation sheet manufactured by Pernox Co., Ltd. Black body tape HB-250 manufactured by Percool (registered trademark) Sheet Optex Co., Ltd. Black body manufactured by Lec Co., Ltd. Tape THI-2B-5 and the like are suitable.
（２）剥離層
本発明の放熱構造体において、樹脂部がヒートシール性を有する場合や、樹脂部の非凸部側表面に接着層や感圧接着層が配置される場合、保存性や取扱容易性の観点から、樹脂部の非凸部側表面や、上記接着層等の表面にパレート紙や易剥離加工したフィルム等の剥離層を設けてもよい。
(2) Release layer In the heat dissipation structure of the present invention, when the resin part has heat sealability, or when an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer is disposed on the non-convex part side surface of the resin part, storage stability and handling From the viewpoint of ease, a release layer such as pareto paper or an easily peeled film may be provided on the non-convex part side surface of the resin part or the surface of the adhesive layer or the like.
（３）補強層
本発明の放熱構造体は、熱伝導層の保護や、放熱構造体の強度を考慮して熱伝導層と輻射層との間、熱伝導層と樹脂部との間に補強層を有していてもよい。補強層としては、例えばポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、上述した保護層等が挙げられる。
(3) Reinforcing layer The heat dissipating structure of the present invention is reinforced between the heat conducting layer and the radiation layer and between the heat conducting layer and the resin portion in consideration of protection of the heat conducting layer and the strength of the heat dissipating structure. It may have a layer. Examples of the reinforcing layer include a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, and the protective layer described above.
（４）その他
本発明の放熱構造体は、各層を積層するに際し、層同士を接着させるための層間接着剤層を有していていもよい。層間接着剤層に用いられる接着剤としては、特に限定されないが、中でも熱伝導の阻害を抑制するために、熱伝導性の高い接着剤が好ましい。熱伝導性接着剤については、従来公知のものを使用することができる。
(4) Others The heat dissipation structure of the present invention may have an interlayer adhesive layer for adhering the layers when the layers are laminated. Although it does not specifically limit as an adhesive agent used for an interlayer adhesive bond layer, In order to suppress inhibition of heat conduction especially, an adhesive agent with high heat conductivity is preferable. About a heat conductive adhesive, a conventionally well-known thing can be used.
４．その他
本発明の放熱構造体は、樹脂部の凸部が位置する部分が放熱フィンとなる。すなわち、放熱フィンは、樹脂部の凸部を芯部とし、凸部の表面が熱伝導層に覆われた構造を有する。
4). Others In the heat dissipation structure of the present invention, the portion where the convex portion of the resin portion is located serves as a heat dissipation fin. That is, the radiating fin has a structure in which the convex portion of the resin portion is a core portion and the surface of the convex portion is covered with the heat conductive layer.
上記放熱フィンの形状については、上述の「１．樹脂部 （１）凸部」の項で説明した凸部の形状と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
また、放熱フィンの数は、樹脂部の凸部の数による。
About the shape of the said heat radiating fin, since it can be made to be the same as that of the shape of the convex part demonstrated by the term of the above-mentioned "1. Resin part (1) convex part", description here is abbreviate | omitted.
In addition, the number of heat radiation fins depends on the number of convex portions of the resin portion.
上記放熱フィンの高さは、本発明の放熱構造体が所望の放熱機能を発揮できる大きさであればよく、放熱フィンの形状によって適宜設定が可能である。例えば、放熱フィンが板状である場合、その高さとしては、５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内が好ましく、中でも１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内が好ましい。放熱フィンの高さが上記範囲よりも低いと、放熱機能が発揮されにくい場合があり、一方、上記範囲よりも高いと、施工し難くなる場合がある。
また、放熱フィンの高さは、全ての放熱フィンが均一な高さであってもよく、放熱フィンごとに異なる高さを有していてもよく、本発明の放熱構造体の用途や要求される熱分布に応じて適宜設計することができる。中でも、全ての放熱フィンが均一な高さであることが好ましい。全ての放熱フィンが均一な高さを有することで、面内で均一な放熱が可能となるからである。
なお、放熱フィンの高さとは、放熱構造体の放熱フィンを備えた表面から放熱フィンの頂部までの長さ（例えば、図２中のＨ２で示す部分）をいう。
The height of the heat radiating fins only needs to be large enough for the heat radiating structure of the present invention to exhibit a desired heat radiating function, and can be appropriately set depending on the shape of the heat radiating fins. For example, when the radiating fin has a plate shape, the height is preferably within a range of 5 mm to 500 mm, and more preferably within a range of 10 mm to 100 mm. If the height of the heat dissipating fin is lower than the above range, the heat dissipating function may be difficult to be exhibited, while if it is higher than the above range, it may be difficult to perform the construction.
In addition, the height of the radiation fins may be uniform for all the radiation fins or may have different heights for each radiation fin. It can be designed as appropriate according to the heat distribution. Especially, it is preferable that all the heat radiating fins have a uniform height. This is because all the heat radiation fins have a uniform height, so that uniform heat radiation can be achieved within the surface.
In addition, the height of a radiation fin means the length (for example, part shown by H2 in FIG. 2) from the surface provided with the radiation fin of the thermal radiation structure to the top part of a radiation fin.
放熱フィンの幅としては、本発明の放熱構造体が所望の放熱機能を発揮できる大きさであればよく、放熱フィンの形状や放熱構造体を配置する被着体の形状等によって適宜設定が可能である。
なお、放熱フィンの幅とは、放熱フィンの付け根部分の間の長さ（例えば、図２中のＷ２で示す部分）をいう。
The width of the heat radiating fins is not limited as long as the heat radiating structure of the present invention can exhibit a desired heat radiating function, and can be appropriately set depending on the shape of the heat radiating fins, the shape of the adherend on which the heat radiating structure is disposed, It is.
In addition, the width | variety of a radiation fin means the length (For example, the part shown by W2 in FIG. 2) between the base parts of a radiation fin.
放熱フィンの長さについては、本発明の放熱構造体が所望の放熱機能を発揮できる大きさであればよく、本発明の放熱構造体の用途等に応じて適宜設定することができる。なお、放熱フィンの長さとは、平面視上の長手方向の長さをいう。 About the length of a radiation fin, what is necessary is just the magnitude | size which the heat dissipation structure of this invention can exhibit a desired heat dissipation function, and can be suitably set according to the use etc. of the heat dissipation structure of this invention. In addition, the length of a radiation fin means the length of the longitudinal direction on planar view.
放熱フィンのピッチとしては、本発明の放熱構造体が所望の放熱機能を発揮できる大きさであればよく、本発明の放熱構造体の大きさ、放熱フィンの形状や本数等によって適宜設定が可能である。
例えば、放熱フィンが板状である場合、そのピッチとしては、３ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内、中でも５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内が好ましく、特に７ｍｍであることが好ましい。放熱フィンのピッチが上記範囲よりも小さいと、近接する放熱フィン同士の相互の放熱作用により相互に放熱効率を引き下げてしまう場合があり、一方、上記範囲よりも大きいと、放熱構造体の単位面積当たりの放熱フィンの数が少なくなるため、放熱効果を高めるために放熱フィンの数を増やす必要が生じ、放熱構造体が大型化する場合がある。
また、放熱フィンのピッチは、均一であってもよく、異なっていてもよく、本発明の放熱構造体の用途や要求される熱分布に応じて適宜設計することができる。
なお、放熱フィンのピッチとは、隣接する２つの放熱フィンのうち、一方の放熱フィンの、隣接する他方の放熱フィン側の付け根部分から、上記他方の放熱フィンの、前記一方の放熱フィン側とは反対側の付け根部分までの長さをいい、例えば図２中のＰ２で示す部分である。
The pitch of the heat radiating fins is not limited as long as the heat radiating structure of the present invention can exhibit a desired heat radiating function. It is.
For example, when the radiating fin is plate-shaped, the pitch is preferably in the range of 3 mm to 100 mm, more preferably in the range of 5 mm to 50 mm, and particularly preferably 7 mm. If the pitch of the heat radiating fins is smaller than the above range, the heat radiating efficiency between adjacent heat radiating fins may reduce the heat radiating efficiency. On the other hand, if the pitch is larger than the above range, the unit area of the heat radiating structure may be reduced. Since the number of radiating fins per unit is reduced, it is necessary to increase the number of radiating fins in order to enhance the radiating effect, and the radiating structure may be enlarged.
Moreover, the pitch of the radiation fins may be uniform or different, and can be appropriately designed according to the use of the heat dissipation structure of the present invention and the required heat distribution.
Note that the pitch of the radiation fins refers to the one of the two radiation fins, from the root of the one radiation fin adjacent to the other radiation fin side, and the one radiation fin side of the other radiation fin. Means the length to the base portion on the opposite side, for example, a portion indicated by P2 in FIG.
本発明の放熱構造体を配置する発熱体（熱源）において、均一な温度分布が求められる場合には、発熱体の高温となる部位と低温となる部位とで、放熱フィンのピッチおよび高さを変えることが好ましい。すなわち、発熱体の高温となる部位においては、放熱フィンのピッチを相対的に小さくして高さを相対的に高くし、一方、発熱体の比較的熱の発生が少ない低温の部位においては、放熱フィンのピッチを相対的に大きくして高さを相対的に低くすることが好ましい。本発明の放熱構造体をこのような構造とすることで、発熱体の熱分布の均一化を図ることが可能となる。 In the heating element (heat source) in which the heat dissipation structure of the present invention is arranged, when a uniform temperature distribution is required, the pitch and height of the radiation fins are set at the high temperature part and the low temperature part of the heat generation element. It is preferable to change. That is, in the part where the heat generating element is at a high temperature, the pitch of the heat dissipating fins is relatively reduced to make the height relatively high, while on the other hand, in the low temperature part where the heat generating element is relatively low in heat generation, It is preferable to relatively increase the pitch of the radiating fins to relatively reduce the height. By making the heat dissipation structure of the present invention have such a structure, it is possible to make the heat distribution of the heating element uniform.
本発明の放熱構造体は、樹脂部の凸部が放熱フィンの芯部となり、可撓性を有することから、放熱フィンを屈曲させたり、放熱構造体の表面に対して放熱フィンの中心軸が成す角度（傾斜角）を自在に変更することができるという特長を有する。
放熱フィンは、通常、傾斜角が９０度（垂直）であり、各放熱フィンの傾斜角が同じで相互に平行関係にあるが、使用に際してはこれに限定されず、放熱構造体が配置される発熱源等の設置環境や設置態様に応じて放熱フィンを屈曲や変形させることで、上記傾斜角を適宜設定することが可能である。
例えば本発明の放熱構造体が太陽電池モジュールに配置される場合、太陽電池モジュールが設置される地面に対する角度等に応じて各放熱フィンの最適角度が個別に異なるため、放熱フィンごとに傾斜角を最適角度に調整することができる。
In the heat dissipation structure of the present invention, since the convex portion of the resin portion becomes the core of the heat dissipation fin and has flexibility, the heat dissipation fin is bent or the center axis of the heat dissipation fin is relative to the surface of the heat dissipation structure. It has the feature that the formed angle (tilt angle) can be freely changed.
The radiating fins usually have an inclination angle of 90 degrees (vertical), and the radiating fins have the same inclination angle and are in parallel with each other. However, the radiating fins are not limited to this, and a radiating structure is disposed. The inclination angle can be appropriately set by bending or deforming the radiating fin according to the installation environment such as a heat source or the installation mode.
For example, when the heat dissipating structure of the present invention is arranged in a solar cell module, the optimum angle of each heat dissipating fin varies depending on the angle with respect to the ground on which the solar cell module is installed. It can be adjusted to the optimum angle.
放熱フィンは、図６（ａ）に示すように、高さ方向に複数のスリットＳを有していてもよい。スリットを有することで、放熱フィンの表面積が増大し、放熱機能を更に高めることができるからである。
スリットの寸法形状、本数等については特に限定されず、所望の放熱機能に応じて適宜設定することができる。
また、放熱フィンは、図６（ｂ）で示すように幅方向に貫通する貫通孔Ｕを有していても良い。貫通孔により放熱フィン付近に生じる気流が乱れることで、放熱機能をさらに高めることができるからである。
貫通孔の形状、大きさ、個数等については特に限定されず、所望の放熱機能に応じて適宜設定することができる。
なお、図６は、放熱フィンの形状の一例を示す説明図であり、説明の簡略化のため、放熱フィンの内部構造については図示を省略する。
The heat radiating fins may have a plurality of slits S in the height direction as shown in FIG. This is because by having the slit, the surface area of the heat dissipating fin is increased, and the heat dissipating function can be further enhanced.
There are no particular limitations on the dimensions, number, etc. of the slits, and they can be set as appropriate according to the desired heat dissipation function.
Moreover, the radiation fin may have a through-hole U that penetrates in the width direction as shown in FIG. This is because the airflow generated in the vicinity of the heat radiating fins is disturbed by the through holes, so that the heat radiating function can be further enhanced.
The shape, size, number, and the like of the through holes are not particularly limited, and can be appropriately set according to a desired heat dissipation function.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the shape of the heat radiating fin, and the illustration of the internal structure of the heat radiating fin is omitted for the sake of simplicity.
本発明の放熱構造体は、熱伝導層側の表面に凹凸を有していていもよい。放熱構造体の表面を凹凸面とすることで、放熱面積を大きくすることができ、放熱機能を向上させることができるからである。
熱伝導層側の表面に凹凸を有するとは、最外層が熱伝導層であれば熱伝導層表面に凹凸が付されていることをいい、輻射層が最外層である場合は、輻射層表面に凹凸が付されていることをいう。
凹凸の形状等については、特に限定されず、数ｍｍ〜数十ｍｍ程度のピッチ幅で設けられる。
放熱構造体の熱伝導層側の表面に凹凸に付す方法としては、例えばエンボス加工等が挙げられる。
The heat dissipation structure of the present invention may have irregularities on the surface on the heat conductive layer side. This is because by making the surface of the heat dissipation structure uneven, the heat dissipation area can be increased and the heat dissipation function can be improved.
Concavity and convexity on the surface of the heat conductive layer means that the outermost layer is a heat conduction layer, the surface of the heat conduction layer is uneven. If the radiation layer is the outermost layer, the surface of the radiation layer Means that the surface is uneven.
The shape of the unevenness is not particularly limited, and is provided with a pitch width of about several mm to several tens mm.
Examples of a method for providing irregularities on the surface of the heat dissipation structure on the heat conductive layer side include embossing.
本発明の放熱構造体は、上述した樹脂部および熱伝導層を有することで、シート状とすることができる。このため、従来の金属製の放熱構造体に比べて、軽量且つ柔軟性を有するという特長を有する。
本発明の放熱構造体のヤング率としては、１ＧＰａ〜２００ＧＰａの範囲内が好ましく、中でも１０ＧＰａ〜１００ＧＰａの範囲内が好ましい。ヤング率が上記範囲よりも大きいと、加工性が悪化する場合があり、一方、上記範囲よりも小さいと、放熱フィンの強度が不足する場合がある。なお、放熱構造体のヤング率は、ＪＩＳ Ｋ７１６１〜７１６４に準拠する引張り試験により測定される。
The heat dissipation structure of the present invention can be formed into a sheet shape by having the resin portion and the heat conductive layer described above. For this reason, compared with the conventional metal heat dissipation structure, it has the feature of being lightweight and flexible.
The Young's modulus of the heat dissipation structure of the present invention is preferably in the range of 1 GPa to 200 GPa, and more preferably in the range of 10 GPa to 100 GPa. When the Young's modulus is larger than the above range, the workability may be deteriorated. On the other hand, when the Young's modulus is smaller than the above range, the strength of the radiating fin may be insufficient. The Young's modulus of the heat dissipation structure is measured by a tensile test based on JIS K7161-7164.
５．用途
本発明の放熱構造体は、作動や稼働に際して高温となる物体であり、放熱を必要とするあらゆる分野において好適に用いることができる。例えば、ＣＰＵ、画像処理チップ、メモリー等、大規模集積回路（ＬＳＩ）と言ったパワーデバイスに用いられる半導体素子、液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子等の発光素子を有する電子機器では、作動や稼働に際して素子から発熱することから、上記素子に本発明の放熱構造体を接触または近接させて用いることで、本発明による放熱機能が発揮される。
また、太陽光発電に用いる太陽電池モジュールにおいては、本発明の放熱構造体を受光面とは反対側の面に配置することで、太陽電池素子に生じた熱を放熱し、太陽電池モジュールの発熱効率を向上させることができる。
5. Applications The heat dissipation structure of the present invention is an object that becomes hot during operation and operation, and can be suitably used in any field that requires heat dissipation. For example, an electronic apparatus having a light emitting element such as a semiconductor element, a liquid crystal, a plasma display (PDP), an LED, an organic EL element or the like used in a power device such as a large scale integrated circuit (LSI) such as a CPU, an image processing chip, and a memory Then, since heat is generated from the element during operation and operation, the heat dissipation function according to the present invention is exhibited by using the heat dissipation structure of the present invention in contact with or close to the element.
Moreover, in the solar cell module used for photovoltaic power generation, the heat dissipation structure of the present invention is disposed on the surface opposite to the light receiving surface, so that heat generated in the solar cell element is dissipated, and the solar cell module generates heat. Efficiency can be improved.
６．製造方法
本発明の放熱構造体は、平坦部および複数の凸部が一体である樹脂部、および上記樹脂部の凸部側表面に形成された熱伝導層を有する放熱構造体を形成可能な方法であれば特に限定されない。
例えば、プラスチック材料層および熱伝導層の積層体を準備し（準備工程）、上記積層体の一部を、上記プラスチック材料層を内面にして折り曲げて、平坦部および上記平坦部と連続する複数の折り曲げ部を形成し（折り曲げ工程）、上記折り曲げ部を圧着して凸部を形成する（凸部形成工程）ことで、本発明の放熱構造体を製造することができる。この方法によれば、プラスチック材料層の折り曲げ加工および折り曲げ部の圧着により、平坦部および複数の凸部が一体である第２態様の樹脂部を形成することができ、同時に、プラスチック材料層上の熱伝導層も樹脂部の凸部側表面の形状に追従されるため、本発明の放熱構造体を簡便に製造することができる。
折り曲げ部の形成方法としては、積層体を手折りする方法、複数の凸形状を有する金型と上記凸形状と噛合する凹形状を有する金型との間に積層体を通し、上下から押圧して折り曲げる方法等挙げられる。
6). Manufacturing method The heat dissipation structure of the present invention is a method capable of forming a heat dissipation structure having a resin portion in which a flat portion and a plurality of convex portions are integrated, and a heat conductive layer formed on the convex portion side surface of the resin portion. If it is, it will not specifically limit.
For example, a laminated body of a plastic material layer and a heat conductive layer is prepared (preparation step), and a part of the laminated body is bent with the plastic material layer as an inner surface, and a flat portion and a plurality of continuous portions are continuous. The heat dissipation structure of the present invention can be manufactured by forming a bent portion (bending step) and press-bonding the bent portion to form a convex portion (convex portion forming step). According to this method, it is possible to form the resin portion of the second aspect in which the flat portion and the plurality of convex portions are integrated by bending the plastic material layer and pressing the bent portion, and at the same time on the plastic material layer. Since the heat conductive layer also follows the shape of the convex portion side surface of the resin portion, the heat dissipation structure of the present invention can be easily manufactured.
As a method for forming the bent portion, a method of manually folding the laminate, a laminate is passed between a mold having a plurality of convex shapes and a mold having a concave shape meshing with the convex shapes, and pressed from above and below. The method of bending is mentioned.
また、本発明の放熱構造体の他の製造方法として、賦型を用いる方法が挙げられる。例えば、凸部の形状を賦型可能な金型を用いてプラスチック材料組成物を塗布等し、塗布層を硬化させて樹脂部を形成した後に、上記樹脂部の凸部側表面上に熱伝導層を形成する方法、凸部の形状を賦型可能な金型内に熱伝導層として金属箔を配置し、プラスチック材料組成物を射出成型する方法等がある。これらの方法によれば、樹脂部は第１態様の形状とすることができる。 Moreover, the method of using shaping is mentioned as another manufacturing method of the thermal radiation structure of this invention. For example, after applying a plastic material composition using a mold that can shape the shape of the convex portion, curing the coating layer to form a resin portion, heat conduction is performed on the convex portion side surface of the resin portion. There are a method of forming a layer, a method of placing a metal foil as a heat conductive layer in a mold capable of shaping the shape of a convex portion, and injection molding a plastic material composition. According to these methods, the resin portion can have the shape of the first aspect.
Ｂ．電子機器
次に、本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、発熱体、および上記発熱体と接するようにして配置された放熱構造体を有する電子機器であって、上記放熱構造体が、「Ａ．放熱構造体」で説明したものであることを特徴とするものである。
B. Next, the electronic device of the present invention will be described. The electronic device of the present invention is an electronic device having a heat generating element and a heat dissipating structure disposed so as to be in contact with the heat generating element, wherein the heat dissipating structure is described in “A. Heat Dissipating Structure”. It is characterized by being.
本発明の電子機器について、図を参照して説明する。図７は、本発明の電子機器の一例を示す概略図である。本発明の電子機器２０は、発熱体２１と、発熱体２１に接するようにして配置された放熱構造体１０とを有する。図７において発熱体２１は、基板２２の一方の面側に複数の素子２３を有する素子基板であり、放熱構造体１０は、基板２２の素子２３を有する面とは反対側の面に配置される。放熱構造体１０の構成については、図１〜２と同様であるため、ここでの説明は省略する。
放熱構造体１０は、樹脂部１の凸部１Ａおよび熱伝導層２を有する放熱フィンＦが発熱体２１と反対側となるように配置される。
The electronic apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an electronic apparatus of the present invention. The electronic device 20 of the present invention includes a heating element 21 and a heat dissipation structure 10 disposed so as to be in contact with the heating element 21. In FIG. 7, the heating element 21 is an element substrate having a plurality of elements 23 on one surface side of the substrate 22, and the heat dissipation structure 10 is disposed on the surface of the substrate 22 opposite to the surface having the elements 23. The About the structure of the thermal radiation structure 10, since it is the same as that of FIGS. 1-2, description here is abbreviate | omitted.
The heat dissipating structure 10 is disposed such that the heat dissipating fins F having the convex portions 1 </ b> A of the resin portion 1 and the heat conducting layer 2 are on the side opposite to the heat generating element 21.
本発明によれば、上記放熱構造体が上述の構造を有することで、発熱体において生じた熱を高効率で放熱させることができ、上記発熱体の劣化や性能の低下、電子機器の温度上昇、および機能障害の発生を防ぐことができる。また、上記放熱構造体が上述の構造を有するため、上記放熱構造体の柔軟性により発熱体に密着配置が可能となり、さらには電子機器全体の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, since the heat dissipation structure has the above-described structure, heat generated in the heating element can be dissipated with high efficiency, deterioration of the heating element, deterioration of performance, and temperature increase of electronic equipment. , And the occurrence of functional failures can be prevented. In addition, since the heat dissipation structure has the above-described structure, the heat dissipation structure can be placed in close contact with the heat generating element, and the weight of the entire electronic device can be reduced.
以下、本発明の電子機器の各構成について説明する。なお、本発明の電子機器における放熱構造体については、上述の「Ａ．放熱構造体」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。 Hereinafter, each structure of the electronic device of this invention is demonstrated. In addition, about the heat radiating structure in the electronic device of this invention, since it is the same as that of the content demonstrated by the term of the above-mentioned "A. heat radiating structure", description here is abbreviate | omitted.
１．発熱体
本発明における発熱体は、所望の機能を発揮する際に多量の熱を発する発熱源を有するものであり、放熱機能の付与が必要となるものであれば特に限定されない。
発熱体が有する発熱源としては、例えば、ＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子、太陽電池素子、固体撮像素子、パワー半導体等の素子、回路部品等が挙げられる。各素子の具体例については、従来公知の素子と同様とすることができる。
1. Heating element The heating element in the present invention has a heat source that emits a large amount of heat when performing a desired function, and is not particularly limited as long as it needs to be provided with a heat dissipation function.
Examples of the heat source of the heat generator include an LED element, an organic EL element, a solar cell element, a solid-state imaging element, a power semiconductor element, a circuit component, and the like. Specific examples of each element can be the same as those of conventionally known elements.
発熱体としては、上述の発熱源を有するものであればよく、例えば、ＣＰＵ、画像処理チップ、メモリー等、大規模集積回路（ＬＳＩ）と言ったパワーデバイスの素子基板、液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＬＥＤ、有機ＥＬ表示装置等の表示装置に用いられる素子基板、太陽電池セル、太陽電池モジュール等が挙げられる。
なお、発熱体は、発熱源以外の任意の部材を有していても良い。任意の部材については、発熱体の種類に応じて適宜選択することができる。
Any heating element may be used as long as it has the above-described heat source. For example, a CPU, an image processing chip, a memory, or the like, a power device element substrate such as a large scale integrated circuit (LSI), a liquid crystal, a plasma display (PDP) ), Element substrates used in display devices such as LEDs and organic EL display devices, solar battery cells, solar battery modules, and the like.
Note that the heating element may have any member other than the heat source. An arbitrary member can be appropriately selected according to the type of the heating element.
２．その他
本発明の電子機器は、発熱体と接するようにして放熱構造体が配置されていればよく、中でも発熱源と近接または直に接するようにして放熱構造体が配置されることが好ましい。発熱源からの受熱を高効率で行うことができるからである。
また、放熱構造体は、熱伝導性接着剤等を介して発熱体に配置されてもよいが、上記放熱構造体における樹脂部がヒートシール性を有する場合は、図７で示すように、樹脂部１の非凸部側表面を接着面として、発熱体２１に配置させることができる。
2. Others In the electronic device of the present invention, the heat dissipating structure may be disposed so as to be in contact with the heat generating element, and it is particularly preferable that the heat dissipating structure is disposed so as to be in close proximity or directly in contact with the heat generating source. This is because heat can be received from the heat source with high efficiency.
In addition, the heat dissipation structure may be disposed on the heating element via a thermally conductive adhesive or the like. However, when the resin portion in the heat dissipation structure has heat sealability, as shown in FIG. The non-convex part side surface of the part 1 can be disposed on the heating element 21 as an adhesive surface.
本発明の電子機器は、発熱体および放熱構造体を有するものであればよいが、中でも、上記発熱体が、太陽電池素子を有する太陽電池モジュールであり、上記放熱構造体が、上記太陽電池モジュールの受光面とは反対側の面に配置されていることが好ましい。
太陽電池モジュールにおいては、一般に温度の均一性が悪いと、発電効率が低下するが、本発明においては、放熱構造体の放熱フィンが柔軟性および強度を有しており、放熱フィンの高さや傾斜角を容易に調整することができるため、太陽電池モジュールの温度の低下および均一化を容易に図ることができる。つまり、上述の放熱構造体により太陽電池素子において生じた熱を放熱させることで、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができるからである。
The electronic device of the present invention may be any electronic device as long as it has a heating element and a heat dissipation structure. Above all, the heating element is a solar cell module having a solar cell element, and the heat dissipation structure is the solar cell module. It is preferable to arrange on the surface opposite to the light receiving surface.
In solar cell modules, generally, if the temperature uniformity is poor, the power generation efficiency decreases.In the present invention, the heat dissipation fins of the heat dissipation structure have flexibility and strength, and the height and inclination of the heat dissipation fins. Since the corners can be easily adjusted, the temperature of the solar cell module can be easily lowered and uniformized. That is, the heat generation efficiency of the solar cell module can be improved by dissipating heat generated in the solar cell element by the heat dissipation structure.
太陽電池モジュールにおける太陽電池の種類については特に限定されず、薄膜太陽電池、集光型太陽電池、色素増感型太陽電池等、いずれであってもよい。 The type of solar cell in the solar cell module is not particularly limited and may be any of a thin film solar cell, a concentrating solar cell, a dye-sensitized solar cell, and the like.
放熱構造体は、太陽電池モジュールの受光面とは反対側の面に配置される。このとき、放熱構造体は、太陽電池モジュールの設置面に対して、放熱フィンが所望の方向を向くようにして配置されるが、中でも図８で例示するように、放熱構造体１０の放熱フィンＦの向きが、太陽電池モジュール２１Ａの設置面Ｇに対して平行であること、すなわち、放熱構造体１０の放熱フィンＦを有する面と太陽電池モジュール２１Ａの設置面Ｇとを直交させた際に、放熱フィンＦの長さ方向が設置面Ｇと平行となることが好ましい。放熱フィンの向きを設置面に対して平行に設置することで、設置面に対して傾斜している場合に比べ、周囲環境からの風の通り抜けがスムーズに行えるためである。
なお、図８は、本発明の電子機器における発熱体が太陽電池モジュールである場合の電子機器の設置態様の一例を示す模式図であり、放熱構造体以外の電子機器の構成の詳細、および放熱構造体の内部については図示を省略する。
The heat dissipation structure is disposed on the surface opposite to the light receiving surface of the solar cell module. At this time, the heat dissipating structure is arranged so that the heat dissipating fins face a desired direction with respect to the installation surface of the solar cell module, and as illustrated in FIG. The direction of F is parallel to the installation surface G of the solar cell module 21A, that is, when the surface having the heat radiation fin F of the heat dissipation structure 10 and the installation surface G of the solar cell module 21A are orthogonal to each other. The length direction of the radiation fin F is preferably parallel to the installation surface G. This is because the direction of the radiating fins is installed in parallel to the installation surface, so that the passage of air from the surrounding environment can be smoothly performed as compared with the case where the radiating fin is inclined with respect to the installation surface.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of an installation mode of the electronic device when the heating element in the electronic device of the present invention is a solar cell module, and details of the configuration of the electronic device other than the heat dissipation structure and heat dissipation. The illustration of the inside of the structure is omitted.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
［実施例１］
以下の方法により放熱構造体を作製し、得られた放熱構造体を用いて評価サンプルを作製した。
[Example 1]
A heat radiating structure was produced by the following method, and an evaluation sample was produced using the obtained heat radiating structure.
（放熱構造体の作製）
輻射層として、厚さ５０μｍの帝人社製白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、「白ＰＥＴフィルム」とする。）を用い、白ＰＥＴフィルムの表面に、ロックペイント社製のウレタンポリオール系接着剤を乾燥膜厚７μｍの厚さで塗布した後、熱伝導層である４０μｍのアルミ箔上にドライラミネートした。次にアルミ箔の白ＰＥＴフィルムとは逆の面に、ロックペイント社製のウレタンポリオール系接着剤を乾燥膜厚７μｍの厚さで塗布した後、厚さ８０μｍの三菱樹脂製ポリプロピレンフィルムをプラスチック材料層として重ね合わせ、白ＰＥＴフィルム（輻射層）／アルミ箔（熱伝導層）／ポリプロピレンフィルム（プラスチック材料層）よりなる積層フィルムを作製した。
次に白ＰＥＴフィルムが外面となるように、作製した積層フィルムを所望の間隔を開けて手折で山折加工し、折り曲げ部を圧着接合した。これにより、プラスチック材料層が、平坦部および複数の凸部を有する樹脂部となり、上記樹脂部の凸部側表面に熱伝導層を有する放熱構造体を得た。尚、白ＰＥＴフィルムの放射率は０．８０であった。
上記放熱構造体は、樹脂部が図４（ｂ）に例示する態様であり、樹脂部の凸部を芯部とする放熱フィンを有しており、放熱フィンは高さ１０ｍｍ、幅３８ｍｍ、ピッチ１０ｍｍであった。その後、積層フィルムを平面視形状が３８ｍｍ×３８ｍｍとなる様に裁断した。
(Production of heat dissipation structure)
A white polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as “white PET film”) having a thickness of 50 μm as a radiation layer is used, and a urethane polyol adhesive manufactured by Rock Paint is used as a dry film on the surface of the white PET film. After coating with a thickness of 7 μm, it was dry laminated on a 40 μm aluminum foil as a heat conductive layer. Next, after applying urethane paint adhesive made by Rock Paint in a thickness of 7μm on the opposite side of the white PET film of aluminum foil, a polypropylene film made of Mitsubishi resin with a thickness of 80μm is used as a plastic material. As a layer, a laminated film composed of white PET film (radiation layer) / aluminum foil (heat conduction layer) / polypropylene film (plastic material layer) was produced.
Next, the produced laminated film was mountain-folded by hand folding at a desired interval so that the white PET film became the outer surface, and the bent portions were bonded by pressure bonding. Thereby, the plastic material layer became a resin part having a flat part and a plurality of convex parts, and a heat dissipation structure having a heat conductive layer on the convex part side surface of the resin part was obtained. The emissivity of the white PET film was 0.80.
In the heat dissipation structure, the resin portion is the embodiment illustrated in FIG. 4B, and has heat dissipation fins having the convex portion of the resin portion as a core portion. The heat dissipation fins have a height of 10 mm, a width of 38 mm, and a pitch. It was 10 mm. Thereafter, the laminated film was cut so that the shape in plan view was 38 mm × 38 mm.
（評価サンプルＳ１の作製）
厚さ２．０ｍｍ、５０ｍｍ角のアルミ板（東洋アルミ社製 Ａ１０５０）に、熱伝導テープ（日立マクセル社製 ＳＬＩＯＮ ＴＡＰＥ）を介して放熱構造体を取り付けて評価サンプルＳ１とした。評価サンプルＳ１を含んだ全体の表面積は、アルミ板単体での表面積の１．５倍となった。
(Preparation of evaluation sample S1)
A heat dissipation structure was attached to a 2.0 mm thick, 50 mm square aluminum plate (A1050, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) via a heat conductive tape (SLION TAPE, manufactured by Hitachi Maxell) to obtain an evaluation sample S1. The total surface area including the evaluation sample S1 was 1.5 times the surface area of the aluminum plate alone.
［実施例２］
放熱フィンの形状を高さ２１ｍｍ、幅３８ｍｍ、ピッチ１０ｍｍで形状付与した以外は、実施例１と同様の方法で放熱構造体を得た。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ２を作製した。評価サンプルＳ２を含んだ全体の表面積は、アルミ板単体での表面積の２．０倍となった。
[Example 2]
A heat radiating structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the shape of the heat radiating fins was 21 mm in height, 38 mm in width, and 10 mm in pitch.
In addition, an evaluation sample S2 was produced in the same manner as in Example 1. The total surface area including the evaluation sample S2 was 2.0 times the surface area of the aluminum plate alone.
［実施例３］
放熱フィンの形状を高さ４２ｍｍ、幅３８ｍｍ、ピッチ１０ｍｍで形状付与した以外は、実施例１と同様の方法で放熱構造体を得た。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ３を作製した。評価サンプルＳ３を含んだ全体の表面積は、アルミ板単体での表面積の３．０倍となった。
[Example 3]
A heat radiating structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the shape of the heat radiating fins was 42 mm high, 38 mm wide, and 10 mm pitch.
Further, an evaluation sample S3 was produced in the same manner as in Example 1. The total surface area including the evaluation sample S3 was 3.0 times the surface area of the aluminum plate alone.
［実施例４］
輻射層を設けず、熱伝導層としてアルマイト処理したアルミ箔を用いたこと以外は実施例２と同様の方法で放熱構造体を得た。アルマイト処理したアルミ箔の放射率は０．８０であった。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ４を得た。
[Example 4]
A heat dissipation structure was obtained in the same manner as in Example 2 except that the radiation layer was not provided and an alumite-treated aluminum foil was used as the heat conductive layer. The emissivity of the anodized aluminum foil was 0.80.
Moreover, evaluation sample S4 was obtained in the same manner as in Example 1.
［実施例５］
白ＰＥＴフィルムに変えて、厚さ２５μｍのデュポン社製白色ポリフッ化ビニルフィルム（以下、ＰＶＦフィルム）を用いた以外は、実施例４と同様にして放熱構造体を得た。ＰＶＦフィルムの放射率は０．７３であった。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ５を得た。
[Example 5]
A heat radiating structure was obtained in the same manner as in Example 4 except that a white polyvinyl fluoride film (hereinafter referred to as PVF film) having a thickness of 25 μm was used instead of the white PET film. The emissivity of the PVF film was 0.73.
Moreover, evaluation sample S5 was obtained in the same manner as in Example 1.
［実施例６］
白ＰＥＴフィルムに変えて、厚さ２５μｍの旭硝子社製白色エチレンテトラフロロエチレン共重合樹脂フィルム（以下ＥＴＦＥフィルム）を用いた以外は、実施例４と同様にして放熱構造体を得た。ＥＴＦＥフィルムの放射率は０．７１であった。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ６を得た。
[Example 6]
A heat-dissipating structure was obtained in the same manner as in Example 4 except that a white ethylene tetrafluoroethylene copolymer resin film (hereinafter referred to as ETFE film) having a thickness of 25 μm was used instead of the white PET film. The emissivity of the ETFE film was 0.71.
Moreover, evaluation sample S6 was obtained in the same manner as in Example 1.
［比較例１］
放熱構造体を作製せず、厚さ２．０ｍｍ、５０ｍｍ角のアルミ板（東洋アルミ社製 Ａ１０５０）に、熱伝導テープおよび放熱構造体を設けない評価サンプルＳ７を得た。アルミ板表面の放射率は０．０９であった。
[Comparative Example 1]
An evaluation sample S7 in which a heat conductive tape and a heat dissipation structure were not provided on an aluminum plate (A1050 manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) having a thickness of 2.0 mm and a 50 mm square was obtained without producing a heat dissipation structure. The emissivity of the aluminum plate surface was 0.09.
［比較例２］
比較例１のアルミ板に、輻射層として厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ社製 Ｕ４８）をドライラミネートにて貼り付けたこと以外は、比較例１と同様にして評価サンプルＳ８を得た。ポリエチレンテレフタレートフィルムの放射率は０．８０であった。
[Comparative Example 2]
An evaluation sample S8 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that a 75 μm thick polyethylene terephthalate film (U48 manufactured by Toray Industries, Inc.) was attached to the aluminum plate of Comparative Example 1 by dry lamination. The emissivity of the polyethylene terephthalate film was 0.80.
［比較例３］
比較例１のアルミ板に輻射層としての黒体テープ（レック社製 ＴＨＩ−２Ｂ−５）を貼り付けて貼り付けたこと以外は、比較例１と同様にして評価サンプルＳ９を得た。黒体テープの放射率は０．９５であった。
[Comparative Example 3]
An evaluation sample S9 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that a black body tape (THI-2B-5 manufactured by Lec Co., Ltd.) as a radiation layer was attached to the aluminum plate of Comparative Example 1 and attached. The emissivity of the blackbody tape was 0.95.
［比較例４］
図９で例示するアルミ鋳造品のヒートシンク４０を放熱構造体とした。なお、図９（ａ）は、ヒートシンク４０の概略平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。アルミ鋳造品のヒートシンクは、三東化工社製 ３８ＳＱ３８Ｈ２０ＷＡであり、Ｘ＝３８ｍｍ、Ｙ＝３８ｍｍ、土台高さＨｂ＝４ｍｍ、放熱フィン４１の高さＨｒ＝１６ｍｍ、Ｘ軸方向でのピッチＰｒｘ＝２ｍｍ、Ｙ軸方向でのピッチＰｒｙ＝２ｍｍであった。ヒートシンク４０はアルマイト処理されており、放射率は０．８０であった。
また、実施例１と同様にして評価サンプルＳ１０を得た。
[Comparative Example 4]
The heat sink 40 of the aluminum cast product illustrated in FIG. 9 was used as the heat dissipation structure. 9A is a schematic plan view of the heat sink 40, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9A. The heat sink of the cast aluminum product is 38SQ38H20WA manufactured by Mitutoh Chemical Co., Ltd., X = 38 mm, Y = 38 mm, base height Hb = 4 mm, radiating fin 41 height Hr = 16 mm, pitch Prx = 2 mm in the X-axis direction The pitch Pry in the Y-axis direction was 2 mm. The heat sink 40 was anodized and had an emissivity of 0.80.
Further, an evaluation sample S10 was obtained in the same manner as in Example 1.
［評価１］
図１０に例示する簡易評価装置３０にて放熱効率の測定を行った。簡易評価装置３０は、熱源３１に加熱電源３５より電流１．８Ａ、電圧２．１Ｖを加え加熱した。熱源３１の一方の面には、熱伝導テープ３２（日立マクセル社製 ＳＬＩＯＮ ＴＡＰＥ）を介して評価サンプルＳ１〜Ｓ１０をそれぞれ貼り付けた。また、熱源３１の他方の面には熱伝導テープ３２を介して熱電対３４を貼り付け、熱電対による起電力をデータレコーダ３６を介して記録装置３７に記録し９０分放置した後の測定値を温度に換算した。熱源は、３８Ｗの熱を発生し、単独での温度は、７５℃に到達した。
なお、図１０では、アルミ板３３上に熱伝導テープ３３を介して放熱構造体１０が配置された実施例１〜６および比較例４の評価サンプルＳを例示しており、比較例１〜３の評価サンプルＳについては、放熱構造体１０および熱伝導テープ３３がないものとした。
結果を表１に記載する。
[Evaluation 1]
The heat radiation efficiency was measured with the simple evaluation device 30 illustrated in FIG. The simple evaluation device 30 was heated by applying a current 1.8 A and a voltage 2.1 V to the heat source 31 from the heating power source 35. Evaluation samples S1 to S10 were attached to one surface of the heat source 31 via a heat conductive tape 32 (SLION TAPE manufactured by Hitachi Maxell). Further, a thermocouple 34 is attached to the other surface of the heat source 31 via a heat conductive tape 32, and an electromotive force generated by the thermocouple is recorded in a recording device 37 via a data recorder 36 and measured for 90 minutes. Was converted to temperature. The heat source generated 38 W of heat and the temperature alone reached 75 ° C.
In addition, in FIG. 10, the evaluation sample S of Examples 1-6 and the comparative example 4 by which the thermal radiation structure 10 was arrange | positioned through the heat conductive tape 33 on the aluminum plate 33 is illustrated, and Comparative Examples 1-3 In the evaluation sample S, the heat dissipation structure 10 and the heat conductive tape 33 were not provided.
The results are listed in Table 1.
表１の結果より、実施例１〜６の放熱構造体は、表面積拡大の効果により優れた放熱機能を発揮することが明瞭となった。また、同一の表面積を持つアルミ鋳造品のヒートシンク（比較例４）と実施例３とを比較すると、実施例３の放熱構造体の方が、軽量かつ放熱機能に優れることが示唆された。 From the result of Table 1, it became clear that the heat dissipation structures of Examples 1 to 6 exhibited an excellent heat dissipation function due to the effect of surface area expansion. Moreover, when comparing the heat sink (Comparative Example 4) of the cast aluminum product having the same surface area with Example 3, it was suggested that the heat dissipation structure of Example 3 was lighter and more excellent in heat dissipation function.
［評価２］
太陽電池モジュールに放熱構造体を配置し、ソーラーシュミレーターにて効果を評価した。ソーラーシュミレーターは、三永電気製作所社製 ＸＥＳ−１８０ＳＩを用い、１０００Ｗ／ｍ２の照射量で６０分間測定した。
測定サンプルは、図１１で示すように、１３０ｍｍ×１３０ｍｍの太陽電池モジュール２１Ａの光Ｌの受光面とは反対側の面（バックシート面）に、実施例３で得られた放熱構造体１０（３８ｍｍ×３８ｍｍ）を５つ、熱伝導テープ３２を介し貼り付けたものとした。また、比較例４のアルミ鋳造品のヒートシンクについても同様にして太陽電池モジュール２１Ａのバックシート面に貼り付けて、ソーラーシュミレーターによる評価を行った。なお、図１１（ａ）は、評価サンプルの概略平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
結果を表２に示す。なお、表２に記載のモジュール温度は、照射後５０分経過時から６０分経過時までの太陽電池モジュールの中央部の平均温度であり、表２中のＲｅｆは、放熱構造体を配置しないときの太陽電池モジュールのソーラーシュミレーターによる測定値である。
[Evaluation 2]
A heat dissipation structure was placed on the solar cell module, and the effect was evaluated with a solar simulator. As the solar simulator, XES-180SI manufactured by Mitsunaga Electric Manufacturing Co., Ltd. was used, and measurement was performed for 60 minutes at an irradiation amount of 1000 W / m 2 .
As shown in FIG. 11, the measurement sample is formed on the surface (backsheet surface) opposite to the light receiving surface of the light L of the 130 mm × 130 mm solar cell module 21 </ b> A (the heat dissipation structure 10 ( 38 mm × 38 mm) were attached via the heat conductive tape 32. Further, the heat sink of the aluminum cast product of Comparative Example 4 was similarly attached to the back sheet surface of the solar cell module 21A and evaluated by a solar simulator. In addition, Fig.11 (a) is a schematic plan view of an evaluation sample, FIG.11 (b) is XX sectional drawing of Fig.11 (a).
The results are shown in Table 2. In addition, the module temperature described in Table 2 is the average temperature of the central portion of the solar cell module from the time when 50 minutes have elapsed after the irradiation until the time when 60 minutes have elapsed, and Ref in Table 2 is when the heat dissipation structure is not disposed. It is a measured value by the solar simulator of the solar cell module.
表２により、本実施形態における放熱構造体は、太陽電池モジュールへ使用時に、従来のアルミ鋳造品のヒートシンクと類似の放熱効果を示し、太陽電池モジュールの起電力向上に効果があることが明らかとなった。 From Table 2, it is clear that the heat dissipation structure in the present embodiment exhibits a heat dissipation effect similar to that of a heat sink of a conventional aluminum casting product when used for a solar cell module, and is effective in improving the electromotive force of the solar cell module. became.
１ … 樹脂部
１Ａ … 凸部
１Ｂ … 平坦部
２ … 熱伝導層
３ … 輻射層
１０ … 放熱構造体
２０ … 電子機器
２１ … 発熱体
２１Ａ … 太陽電池モジュール
Ｆ … 放熱フィン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin part 1A ... Convex part 1B ... Flat part 2 ... Thermal conduction layer 3 ... Radiation layer 10 ... Radiation structure 20 ... Electronic device 21 ... Heating element 21A ... Solar cell module F ... Radiation fin
Claims (7)
前記樹脂部の前記凸部が形成された側の表面に形成された熱伝導層、
を有し、
前記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに前記平坦部および前記凸部が一体であることを特徴とする放熱構造体。 A resin part having a flat part and a plurality of convex parts formed at predetermined intervals so as to protrude on one surface of the flat part, and the side of the resin part on which the convex part is formed A heat conductive layer formed on the surface of
Have
The heat radiating structure is characterized in that the resin portion is formed of a plastic material, and the flat portion and the convex portion are integrated.
前記放熱構造体が、平坦部と、前記平坦部の一方の表面上に突出するように所定の間隔をおいて形成された複数の凸部と、を有する樹脂部、および
前記樹脂部の前記凸部が形成された側の表面に形成された熱伝導層、
を有し、
前記樹脂部は、プラスチック材料で形成され、さらに前記平坦部および前記凸部が一体であることを特徴とする電子機器。 An electronic device having a heating element, and a heat dissipation structure disposed in contact with the heating element,
The heat dissipation structure has a flat portion and a plurality of convex portions formed at a predetermined interval so as to protrude on one surface of the flat portion, and the convex portion of the resin portion A heat-conducting layer formed on the surface on which the part is formed,
Have
The electronic part is characterized in that the resin part is formed of a plastic material, and the flat part and the convex part are integrated.
前記放熱構造体が、前記太陽電池モジュールの受光面とは反対側の面に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。 The heating element is a solar cell module having a solar cell element,
The electronic device according to claim 6, wherein the heat dissipation structure is disposed on a surface opposite to a light receiving surface of the solar cell module.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014238650A JP2016100560A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat radiation structure and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014238650A JP2016100560A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat radiation structure and electronic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016100560A true JP2016100560A (en) | 2016-05-30 |
Family
ID=56078048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014238650A Pending JP2016100560A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat radiation structure and electronic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016100560A (en) |
-
2014
- 2014-11-26 JP JP2014238650A patent/JP2016100560A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016184706A (en) | Cooling structure and cooling component | |
| US9961809B1 (en) | Heat radiation sheet and method for manufacturing of the same | |
| KR102233540B1 (en) | Heat-conductive adhesive sheet, manufacturing method for same, and electronic device using same | |
| KR101073029B1 (en) | Back sheet of solar cell module for photovoltaic power generation | |
| US10292309B2 (en) | Heat sink | |
| KR102235118B1 (en) | Heat-conductive adhesive sheet, manufacturing method for same, and electronic device using same | |
| KR101320024B1 (en) | Back sheet for solar cell module and solar cell module comprising the same | |
| US20160053155A1 (en) | Heat discharging sheet and method for manufacturing the same | |
| KR102389426B1 (en) | Thermally conductive adhesive sheet, production method therefor, and electronic device using same | |
| JP2007273943A (en) | Advanced heat sink and thermal spreader | |
| US20140204535A1 (en) | Heat discharging sheet and display device including the same | |
| JP2016012619A (en) | Heat dissipation structure and solar cell module including heat dissipation structure | |
| JP2009170772A (en) | Solar cell back sheet and solar cell module | |
| KR101112712B1 (en) | Solar photovoltaic module having solar refraction sheet | |
| JPWO2018143185A1 (en) | Thermoelectric conversion module | |
| JP2015179798A (en) | Heat dissipation structure, and solar cell module with heat dissipation structure | |
| JPWO2016103783A1 (en) | Thermally conductive adhesive sheet, method for producing the same, and electronic device using the same | |
| JP2016100561A (en) | Heat radiation structure, manufacturing method of heat radiation structure, and electronic device | |
| KR20130006835A (en) | Back sheet for a solar cell having an excellent heat releasing property and the preparing process thereof | |
| JP2016012618A (en) | Heat dissipation structure and solar cell module including heat dissipation structure | |
| KR101370677B1 (en) | The radiation of heat sheet and solar cell module has this | |
| JP2016100560A (en) | Heat radiation structure and electronic device | |
| JP6839824B2 (en) | Heat dissipation sheet and heat dissipation member with fine uneven layer on the surface of the base material | |
| JP2015211198A (en) | Heat radiation structure and solar battery module having the same | |
| JP2015179797A (en) | Heat dissipation structure, and solar cell module with heat dissipation structure |