(57)【要約】  本発明は、放熱器、電子機器、照明機器および放熱器の製造方法に関し、該放熱器は、２つ以上の放熱フィンを有し、各放熱フィンは、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体であり、前記放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと接合される接合面と、隣り合う放熱フィンと互いに接触しない非接触部分とを有し、前記放熱器に含まれる少なくとも２つの放熱フィンは、それぞれ、前記非接触部分の少なくとも一部が、前記接合面に対し所定の角度を有する羽部を有する。
2017086241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の放熱フィンを有する放熱器であり、
各放熱フィンは、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体であり、
前記放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと接合される接合面と、隣り合う放熱フィンと互いに接触しない非接触部分とを有し、
前記放熱器に含まれる少なくとも２つの放熱フィンは、それぞれ、前記非接触部分の少なくとも一部が、前記接合面に対し所定の角度を有する羽部を有する、
放熱器。
【請求項２】
放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、前記接合面の面積より、前記非接触部分の面積の方が大きい、請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
放熱器の、前記接合面に対し略水平な方向の最大長さＬに対する、前記接合面に対し略垂直な方向の最大長さＨの比（Ｈ／Ｌ）が、１．０以上である、請求項１または２に記載の放熱器。
【請求項４】
前記積層体が可撓性を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項５】
前記所定の角度が３０〜１５０°である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項６】
前記放熱フィンは、前記積層体を折り曲げたものであり、かつ、該放熱フィンを折り曲げた状態を正面から見た場合において、略Ｌ字型、略Ｕ字型、略凹字型または略扇型の形状を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項７】
放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと、粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項８】
前記グラファイトシートは、天然グラファイトまたは人工グラファイト製のシートである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項９】
前記グラファイトシートは、該シートの面内方向の熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項１０】
前記金属箔は、銅、アルミニウム、チタンまたはマグネシウム箔である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項１１】
前記金属箔は、グラファイトシートより厚みが薄い、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項１２】
前記放熱フィンは、その表層の少なくとも一部に、斜方晶系ケイ酸塩と樹脂バインダーとを含有する放熱塗料層を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放熱器。
【請求項１３】
前記放熱塗料層は、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩、フッ素系化合物および硬化剤を含有する組成物、または、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩、アクリル系化合物および硬化剤（但し、該アクリル系化合物および硬化剤の少なくとも一方は、シリコーン変性されている）を含有する組成物
を用いて形成された層である、請求項１２に記載の放熱器。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放熱器を含む電子機器。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放熱器を含む照明機器。
【請求項１６】
下記工程１および２を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
工程１：金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体を２つ以上形成する工程
工程２：工程１で得られた各積層体を所定の形状に配置した後、隣り合う積層体の一部を、粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合し、次いで、得られた接合物における積層体を、前記接合していない箇所で折り曲げ、各積層体が互いに接触しない部分を形成する工程、または、
工程１で得られた各積層体の一部を、隣り合う積層体と接合される接合面と、隣り合う積層体と互いに接触しない部分とを有するように折り曲げ、次いで、該接合面を粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合する工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明機器や電子機器に発生した熱を放熱する際に好適に用いられる放熱器およびその製造方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータをはじめとする電子機器や、ＬＥＤなどを含む照明機器は、その高性能化に伴い発熱量が増大している。たとえば、電子機器に搭載されたＣＰＵ（中央処理装置）やＬＥＤランプは特に発熱量が大きい。これらの素子を規定の温度以下に冷却するために、一般に放熱器が装着される。この放熱器は、ＣＰＵの高速化や照明光源の高密度化にともなう発熱量の増大に対応するため、大型化するとともに、放熱器を構成するフィンの枚数の増加により重量も増大している。このように、放熱器の重量が増大すると、電子機器の輸送が困難になるとともに、放熱器を装着した電子機器や照明機器に過大な荷重がかかる恐れがある。また、自動車等に搭載される放熱器の重量増加は燃費悪化を招く。【０００３】
従来の放熱器はアルミニウムやマグネシウムのダイキャストによる一体成形あるいは機械加工で制作されていた。なかでも、ダイキャストによる一体成形ではフィンの厚さを薄くしたり、高さを高くしたりするのに限界があり、放熱器として十分な性能を引き出すことができず、また、機械加工ではコストが高くなり、量産には適さない等の問題点があった。【０００４】
以上のことから、冷却性能を低下させずに軽量な放熱器を提供することが必要とされており、その一手段として、放熱器に使用される材料に銅等と同程度以上の高い熱伝導率を有し、かつ銅よりも密度の小さいグラファイトなどを使用することが検討されている。【０００５】
このようなグラファイトを用いた放熱器に関する技術としては、例えば、グラファイトシートと金属板とを積層し、波状またはコルゲート状に曲げ加工した部位を有する放熱器が知られている（特許文献１および２を参照。）。【０００６】
また、特許文献３には金属箔でグラファイトシートの両面を覆った積層体をコルゲート状に加工した部位を有する放熱器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３２９９８７号公報
【特許文献２】特開２００９−９９８７８号公報
【特許文献３】特開２０１５−４６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１および２に開示された放熱器は、グラファイトシートが表面に存在しており、グラファイトは、幾重にもなる層構造が脆弱であることから、容易にグラファイトの破砕粉末を生じてしまう。このようなグラファイトの破砕粉末は、ショートなどの原因となるため、電子機器や照明機器では、該粉末の飛散を抑制することが要求されている。そのため、前記放熱器を電子機器や照明機器に用いる場合、粉末の飛散を抑制するためにグラファイトシートの全面をフィルムなどで保護する必要があるが、その結果、保護に用いたフィルムが熱抵抗となってグラファイトシートと金属板とを積層した効果が十分に得られなかった。【０００９】
また、前記特許文献３に記載の放熱器は、軽量であったが、放熱性の点および強度の点で、さらなる改良の余地があった。【００１０】
本発明の実施態様では、グラファイトの優れた熱伝導率を生かしながら、グラファイトの脆弱性による粉末の飛散や脱落を抑制し、軽量で放熱効率に優れる放熱器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の構成例は以下のとおりである。【００１２】
［１］  ２つ以上の放熱フィンを有する放熱器であり、
各放熱フィンは、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体であり、
前記放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと接合される接合面と、隣り合う放熱フィンと互いに接触しない非接触部分とを有し、
前記放熱器に含まれる少なくとも２つの放熱フィンは、それぞれ、前記非接触部分の少なくとも一部が、前記接合面に対し所定の角度を有する羽部を有する、
放熱器。【００１３】
［２］  放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、前記接合面の面積より、前記非接触部分の面積の方が大きい、［１］に記載の放熱器。
［３］  放熱器の、前記接合面に対し略水平な方向の最大長さＬに対する、前記接合面に対し略垂直な方向の最大長さＨの比（Ｈ／Ｌ）が、１．０以上である、［１］または［２］に記載の放熱器。【００１４】
［４］  前記積層体が可撓性を有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の放熱器。【００１５】
［５］  前記所定の角度が３０〜１５０°である、［１］〜［４］のいずれかに記載の放熱器。
［６］  前記放熱フィンは、前記積層体を折り曲げたものであり、かつ、該放熱フィンを折り曲げた状態を正面から見た場合において、略Ｌ字型、略Ｕ字型、略凹字型または略扇型の形状を有する、［１］〜［５］のいずれかに記載の放熱器。【００１６】
［７］  放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと、粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合されている、［１］〜［６］のいずれかに記載の放熱器。【００１７】
［８］  前記グラファイトシートは、天然グラファイトまたは人工グラファイト製のシートである、［１］〜［７］のいずれかに記載の放熱器。
［９］  前記グラファイトシートは、該シートの面内方向の熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］〜［８］のいずれかに記載の放熱器。【００１８】
［１０］  前記金属箔は、銅、アルミニウム、チタンまたはマグネシウム箔である、［１］〜［９］のいずれかに記載の放熱器。
［１１］  前記金属箔は、グラファイトシートより厚みが薄い、［１］〜［１０］のいずれかに記載の放熱器。【００１９】
［１２］  前記放熱フィンは、その表層の少なくとも一部に、斜方晶系ケイ酸塩と樹脂バインダーとを含有する放熱塗料層を有する、［１］〜［１１］のいずれかに記載の放熱器。
［１３］  前記放熱塗料層は、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩、フッ素系化合物および硬化剤を含有する組成物、または、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩、アクリル系化合物および硬化剤（但し、該アクリル系化合物および硬化剤の少なくとも一方は、シリコーン変性されている）を含有する組成物
を用いて形成された層である、［１２］に記載の放熱器。【００２０】
［１４］  ［１］〜［１３］のいずれかに記載の放熱器を含む電子機器。
［１５］  ［１］〜［１３］のいずれかに記載の放熱器を含む照明機器。【００２１】
［１６］  下記工程１および２を含む、［１］〜［１３］のいずれかに記載の放熱器の製造方法。
工程１：金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体を２つ以上形成する工程
工程２：工程１で得られた各積層体を所定の形状に配置した後、隣り合う積層体の一部を、粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合し、次いで、得られた接合物における積層体を、前記接合していない箇所で折り曲げ、各積層体が互いに接触しない部分を形成する工程、または、
工程１で得られた各積層体の一部を、隣り合う積層体と接合される接合面と、隣り合う積層体と互いに接触しない部分とを有するように折り曲げ、次いで、該接合面を粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田で接合する工程
【発明の効果】
【００２２】
本発明の実施態様に係る放熱器（以下「本放熱器」ともいう。）は、グラファイト粉末が生じ難く、十分な強度を有し、かつ、軽量で放熱効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図６】図６は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図７】図７は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図８】図８は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図９】図９は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２０】図２０は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２４】図２４は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２５】図２５は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２６】図２６は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２７】図２７は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２８】図２８は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図２９】図２９は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３１】図３１は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３２】図３２は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３３】図３３は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３４】図３４は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３５】図３５は、本発明の放熱器の一例を示す概略斜視図である。
【図３６】図３６は、本発明の放熱器の使用態様の一例を示す概略正面図である。
【図３７】図３７は、実施例１において、接合層を積層体上に設ける際の概略説明図（正面図）である。
【図３８】図３８は、実施例１で形成した接合体を示す概略正面図である。
【図３９】図３９（ａ）は、比較例７で得られたヒートシンクの概略正面図であり、図３９（ｂ）は、該ヒートシンクの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
≪放熱器≫
以下、図１に基づいて本発明の実施態様を説明する。
本発明の実施態様に係る放熱器１０は、２つ以上の放熱フィンを有し、
各放熱フィンは、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体であり、
前記放熱器に含まれる全ての放熱フィンは、隣り合う放熱フィンと接合される接合面（以下単に「接合面」ともいう。）３０と、隣り合う放熱フィンと互いに接触しない非接触部分とを有し、
前記放熱器に含まれる少なくとも２つの放熱フィンは、それぞれ、前記非接触部分の少なくとも一部が、前記接合面に対し所定の角度を有する羽部２０を有する。
【００２５】
このような放熱器は、グラファイトシートの優れた熱伝導性を生かしながら、グラファイトの層構造に由来する脆弱性による粉末の飛散や脱落を抑制し、軽量で放熱効率に優れる。特に、本放熱器は、発熱体で発生した熱をグラファイトシートの両面を覆う金属箔に伝熱し、さらに、グラファイトシートは、その面内方向の熱伝導性が極めて高いため、発熱体からの熱を前記羽部表面の全体で均一に放熱でき、放熱効果に優れると考えられる。また、グラファイトシート単体は可撓性が高く、形状保持が困難であるが、本発明の実施態様によれば、該グラファイトシートを用いても、所望の形状の放熱器を形成することができる。
【００２６】
また、本放熱器は、特に、２つ以上の放熱フィンを有し、少なくとも２つの放熱フィンから形成される前記羽部を有するため、放熱効率が特に優れ、軽量化等の点から、厚みの薄い積層体を用いたとしても、強度の高い放熱器となり、特に、該放熱器を発熱体にネジ止めやビス止めなどにより固定して用いる場合であっても十分な強度を有する。
【００２７】
なお、本発明の実施態様において、非接触部分とは、１つの放熱フィンのうち、そのどの部分も他の放熱フィンと接触しない部分のことを言い、このような非接触部分としては、例えば、図１では、接合面３０から立ち上がった羽部２０が挙げられ、図１をＡの方向から見た場合の接合面３０の上面は、前記非接触部分ではない。
【００２８】
本放熱器の形状は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、所望の用途、例えば、発熱体の形状、放熱器が用いられる場所等に応じて適宜選択すればよく、本放熱器は、状況に応じて、適宜その形状を変形可能であり、また、場合によっては、所望の形状に固定することも可能である。
【００２９】
本放熱器は、前記接合面に対し、所定の角度を有する羽部２０を有し、該放熱器に含まれる羽部２０は、少なくとも２つの放熱フィンから形成される。つまり、本放熱器は、図３９のような、１枚の放熱フィンから形成された羽部を有する放熱器とは異なる。
【００３０】
前記角度としては、特に制限されないが、放熱効率に優れる放熱器が得られること、積層体を折り曲げた際のグラファイトシートの破断やグラファイトの粉落ちを抑制すること等を考慮すると、好ましくは３０〜１５０°であり、より好ましくは４５〜１３５°である。
前記羽部が有する角度は、放熱器に含まれる、羽部を有する全ての放熱フィンで略同一であってもよく、異なっていてもよい。後者の場合、放熱器の外側に行くに従って角度が大きくなる（例：図３）ことが、放熱効率に優れる放熱器が得られる等の点から好ましい。
【００３１】
なお、例えば、図１の放熱器は、接合面３０に対し、約９０°の角度の羽部２０を有し、図３の放熱器は、図１のＡと同様の方向から見た場合の一番右側の羽部２０が、接合面３０に対し、約１０５°の角度を有し、図１０の放熱器は、接合面３０に対し、約１３５°の角度を有する羽部２０有し、図１８の放熱器に含まれる羽部２０は全て、接合面３０に対し、約９０°の角度を有する。
前記所定の角度とは、０°を超え、１８０°未満の角度である。
【００３２】
本放熱器の形状としては、例えば、図１〜３５に記載の形状が挙げられる。これらの図に記載の形状以外にも、用いる放熱フィンの枚数を変更した放熱器、各羽部間の間隔が様々な放熱器（例：羽部の間隔が略均一な放熱器、放熱器の中央部のみ羽部の間隔が大きい放熱器、放熱器の外側に行くに従って羽部の間隔が大きくなる放熱器、羽部の間隔がばらばらの放熱器）、羽部の形状を変更した放熱器（例：図２，３，１５〜２２等の放熱器の羽部を、例えば図４〜１２のような形状に変更した放熱器）などが挙げられる。
また、本放熱器を所望の形状に保持するために、本放熱器は、羽部を固定するための固定手段を有していてもよい。
【００３３】
本放熱器の形状としては、図１のＡと同様の方向から見た場合（本発明では、この場合を、「放熱フィンを折り曲げた状態を正面から見た場合」ともいい、この場合の図を「正面図」ともいう。）、略Ｌ字型（例：図１５）、略Ｕ字型（例：図１７）、略凹字型（コの字型、（例：図１、２、４〜６））または略扇型（例：図３）の形状であることが好ましい。このような形状の放熱器は、良好な放熱効果を有するため好ましい。
【００３４】
本放熱器は、羽部を通過する空気の通風抵抗を低減し、気流を妨害しない形状であることが好ましく、この点から、略図１〜１２、１５〜１９、２１および２２等の形状の放熱器が好ましい。
【００３５】
また、本放熱器は、軽量でありながらも放熱特性に優れ、特に、剛性に優れる放熱器が得られる等の点から、略図３３〜３５等で表される形状の放熱器であることが好ましい。
【００３６】
なお、図２９〜３２の放熱器は、図面では明確ではないが、２つ以上の放熱フィンを有し、かつ、羽部２０は、少なくとも２つの放熱フィンからなる。例えば、図３２の放熱器は、その中間層を形成する羽部２０が２枚以上の放熱フィンから形成されていればよく、該羽部２０は、例えば、２枚の放熱フィン、４枚の放熱フィン、または、９枚の放熱フィンから形成される。
【００３７】
本発明において、隣り合う放熱フィンとは、ある放熱フィンＸとある放熱フィンＹとが接合される場合、これらの放熱フィンＸおよびＹが隣り合う放熱フィンであるという。
例えば、図１における、該放熱器をＡの方向から見た場合の最も右側の羽部を形成する放熱フィンと、その一つ左側の羽部を形成する放熱フィンとは、隣り合う放熱フィンであり、図１３や１４等における放熱器を、図１のＡの方向と同様の方向から見た場合の羽部を形成する放熱フィンと、底面を形成する放熱フィンとは、隣り合う放熱フィンであり、図２５等における、略円筒状の放熱フィンと羽部２０を形成する放熱フィンとは隣り合う放熱フィンである。
【００３８】
本発明の実施態様において、放熱器の放熱効果をより高めるためには、前記非接触部分の面積をできるだけ大きくすることが好ましく、前記羽部の面積をできるだけ大きくすることがより好ましく、前記非接触部分の面積を前記接合面の面積より大きくすることがさらに好ましく、前記非接触部分の面積を接合面の面積の約２倍以上にすることが特に好ましい。特に狭い設置面積で効率よく放熱するためには、放熱フィンを立体形状に加工し、表面積を増加させることが好ましい。
なお、前記接合面の面積とは、放熱フィンを形成する積層体の最も大きな面（片面）のうち、前記接合面となる部分の面積を言い、前記非接触部分の面積とは、該片面のうち、前記接合面となる部分以外の面積を言う。
【００３９】
本放熱器は、通常、発熱体に接して使用される。この場合、放熱器の発熱体に接する部分には、該発熱体で発生した熱を放熱器全体に伝えるために、熱伝導に異方性のない金属箔が存在していることが好ましい。
そして、放熱器に一旦伝熱された熱は、グラファイトシートの面内方向の高い熱伝導特性によって放熱器全体に拡散され、さらに、グラファイトシートの発熱体側とは反対側の金属箔に伝熱されて高い放熱性能を発現する。
【００４０】
つまり、本放熱器は、前記積層体を２枚以上含むことで、高い放熱特性を有するが、本発明者が鋭意検討した結果、このような積層体を用いる放熱器の放熱効率をさらに向上させるためには、放熱器の、前記接合面に対し略水平な方向の最大長さ（図１のＡと同様の方向から見た場合の横方向の最大長さ（以下単に「横方向の長さ」ともいう。））Ｌに対する、前記接合面に対し略垂直な方向の最大長さ（図１のＡの方向から見た場合の縦方向の最大長さ（以下単に「縦方向の長さ」ともいう。））Ｈの比（Ｈ／Ｌ）が、１．０以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましいことを見出した。なお、Ｈ／Ｌの上限は、放熱器の重さや強度等の点から、好ましくは２．５である。
つまり、本放熱器は、従来の放熱器とは異なり、前記積層体を用いるため、縦方向に熱を拡散させ、発熱体の温度上昇を緩和することが好ましい。
一方で、従来の放熱器は、横方向の長さの方が、縦方向の長さより長いのが通常であった。これは、従来の放熱器では、横方向に熱を伝達し易く、このため、横方向に長い放熱器を用いることで放熱特性を向上させようとする狙いがあったためであると考えられる。
【００４１】
本放熱器としては、Ｈ／Ｌが前記範囲を満たし、かつ、その形状が、例えば、略図１、３、８、１５、１６および１９で表される形状の放熱器であることが、特に、軽量でありながら放熱効率に優れ、さらに製造容易であることから好ましい。またこの場合、羽部の形状は、より放熱効率に優れる放熱器が得られる等の点から、略図１１や１２のような形状であってもよく、より剛性に優れる放熱器が得られる等の点から、略図１３や１４のような形状であってもよい。
【００４２】
また、本放熱器を発熱体に接して使用する場合、例えば、前記接合面３０の中心部であって、放熱フィンが立ち上がった側とは反対側に発熱体５０を接触させる場合（図３６参照）には、該発熱体に近い部分で放熱フィンが立ち上がっている（発熱体に近い部分に羽部がある）と、より放熱効率に優れる放熱器が得られるため好ましい。
つまり、接合面３０の中心部であって、放熱フィンが立ち上がった側とは反対側に発熱体を接触させる場合には、図２の形状の放熱器よりも図１の形状の放熱器の方がより放熱効率に優れるため好ましい。
【００４３】
本放熱器に用いる放熱フィンの枚数は、２枚以上であれば特に制限されない。用いる放熱フィンの枚数が多くなれば、羽部を多く形成することができ、放熱特性が向上する傾向にあるが、あまり多すぎると、接合部分による放熱特性の低下等が起こる可能性があるため、例えば、２〜２０枚、好ましくは、２〜１０枚、より好ましくは４〜１０枚である。
【００４４】
＜放熱フィン＞
本放熱器は、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体である放熱フィンを２つ以上有する。
本発明の実施態様では、このような放熱フィンを用いるため、軽量でありながらも放熱効率に優れる放熱器を得ることができ、また、所望形状の放熱器を容易に製造することができる。
【００４５】
本放熱器に含まれる２つ以上の積層体は、それぞれ、大きさが異なっていてもよく、同じ大きさでもよいが、大きさの異なる積層体を用いると、放熱効率に優れる放熱器を容易に形成できる傾向にある。
前記積層体の大きさ（縦および横の長さ）は、特に制限されず、所望の用途に応じて適宜選択すればよい。
前記積層体の大きさ（厚み）は、特に制限されないが、所望の形状の放熱器を容易に形成できる等の点から、前記積層体は可撓性を有することが好ましいこと、さらに、積層体の曲げ加工性、形状保持性、放熱特性等を考慮すると、通常４０〜４００μｍであり、好ましくは４０〜３００μｍであり、より好ましくは１００〜２００μｍである。
なお、「積層体が可撓性を有する」とは、積層体を折り曲げた際にグラファイトシートが破断せず、放熱性能が低下し難い積層体のことをいう。
【００４６】
前記積層体は、通常、一様な表面を有する板状体であるが、所望の用途に応じて、穴やスリットが開いていたり、エンボス加工されていたり、切込みが入っていてもよい。
【００４７】
前記積層体は、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含めば特に制限されず、所望の用途に応じて、金属箔を３層以上含んでもよく、グラファイトシートを２層以上含んでもよく、これら以外の他の層を含んでいてもよい。なお、グラファイトシートが積層体の表面に存在することは、グラファイト粉末の飛散や脱落の抑制の点から好ましくない。
また、前記積層体は、グラファイトシートを覆うように、グラファイトシートを１枚の金属箔で包んでもよい。
【００４８】
前記他の層としては、通常、接着層が用いられる。
通常、接着層は、熱伝導性が悪いため、できる限り用いないか、厚みが薄いことが好ましく、このように接着層をできる限り用いないことを考慮すると、グラファイトシートを接着層を介して、金属箔で挟んだ、または、金属箔で包んだ積層体が好ましい。
【００４９】
〔グラファイトシート〕
前記グラファイトシートとしては、天然グラファイトシートまたは人工グラファイトシートであることが好ましい。
本放熱器の放熱性能は、前記積層体の表面積に大きく影響を受ける傾向にある。市販の天然グラファイトシートは、連続工程で製造されるため、バッチ工程でしか製造できない人工グラファイトシートに比較して面積の大きいシートが容易に入手可能である。従って、天然グラファイトシートを用いることで、大面積の放熱器を容易に製造でき、高い放熱性能を有する放熱器を得ることができる。一方、人工グラファイトシートは、通常、ポリイミド等の高分子フィルムを熱分解することによって得られる。人工グラファイトシートは天然グラファイトシートに比して格段に熱伝導率が高いことから、高い放熱性能を有する放熱器を得ることができる。
【００５０】
前記グラファイトシートは、該シートの面内方向の熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、６００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、７００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。
本放熱器の放熱性能は、前記積層体の熱流量に大きく影響を受ける傾向にある。従って、シートの面内方向の熱伝導率が大きいグラファイトシートを使用することで厚みが薄くても高い放熱性能を有する放熱器を得ることができる。
前記グラファイトシートの面内方向の熱伝導率は、レーザーフラッシュまたはキセノンフラッシュ熱拡散率測定装置、ＤＳＣおよびアルキメデス法で、それぞれ熱拡散率、比熱、密度を測定し、これらを掛け合わせることで測定することができる。
【００５１】
前記グラファイトシートの厚みは特に制限されないが、積層体の曲げ加工性、形状保持性、放熱特性等を考慮すると、通常１０〜２００μｍであり、好ましくは２０〜１５０μｍである。
前記範囲の上限以上の厚みのグラファイトシートを用いると、該シートが破断し、曲げ加工できなくなる恐れがある。
【００５２】
〔金属箔〕
前記金属箔としては、市販の金属箔を用いることができる。このような金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔、チタン箔またはマグネシウム箔が好ましい。銅箔およびアルミニウム箔は、熱伝導性が良好であり入手が容易であることから好ましい。また、チタン箔およびマグネシウム箔は、耐腐食性が良好であることから好ましい。
なお、前記金属箔は、一種の金属からなる箔であっても、合金からなる箔であってもよい。
【００５３】
前記積層体における、グラファイトシートの両面に存在する金属箔の種類は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
また、グラファイトシートの両面に存在する金属箔の厚みは、同一であっても異なっていてもよい。
【００５４】
前記金属箔の厚みは、放熱特性が良好となる点から、グラファイトシートの厚みより薄いことが好ましい。具体的には、３〜１００μｍであることが、入手容易で加工がしやすく、放熱効率に優れる放熱器が得られる点で好ましい。特に１０〜５０μｍであることが、加工がより容易である点で好ましい。
【００５５】
〔接着層〕
前記接着層としては、金属箔とグラファイトシートとを接着することができれば特に制限されないが、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、ポリビニルアセタール等を含む層が挙げられる。接着層としては、金属箔とグラファイトシートとの接着性が良好であることから、ポリビニルアセタール、エポキシ樹脂等を含む層が好ましく、厚みが薄くても接着性に優れ、放熱特性に優れるポリビニルホルマールを含む層、さらにはポリビニルホルマールからなる層が特に好ましい。
【００５６】
前記接着層には、熱伝導率等の特性を調整するために、アルミナ、酸化亜鉛、黒鉛、窒化ホウ素、珪酸塩等のフィラーを適宜添加してもよい。
【００５７】
前記接着層の厚みは、金属箔とグラファイトシートとが剥がれなければ、限定されることはないが、得られる放熱器の放熱特性を考慮するとできるだけ薄い方が好ましい。前記金属箔とグラファイトシートの厚みに鑑みると、０．５〜４．０μｍが実用上採用しやすい。
【００５８】
〔放熱塗料層〕
前記放熱フィンは、表面からの輻射による放熱を促す目的で、放熱フィンの表層の少なくとも一部に、斜方晶系ケイ酸塩と樹脂バインダーとを含有する放熱塗料層を有することが好ましい。
斜方晶系ケイ酸塩は、遠赤外線放射セラミックスとして使用されているため、斜方晶系ケイ酸塩を含む前記放熱塗料層は、遠赤外線放射性に特に優れる特性を有することから、該放熱塗料層を用いることで、より熱放射性に優れる放熱器を得ることができる。
【００５９】
該放熱塗料層は、前記放熱フィンの表層全面に存在していてもよいが、部分的に存在してもよい。部分的に存在するとは、前記積層体の表層の片面（最も面積の大きな面）全体を覆う場合、片面の一部を覆う場合、両面の一部を覆う場合、端面のみを覆う場合等が挙げられる。
放熱塗料層を用いる場合、放熱特性に優れる放熱器が得られる等の点から、前記放熱フィンの表層の両面（最も面積の大きな２面）に存在していることが好ましく、グラファイト粉末の飛散や脱落を抑制できる等の点から、前記放熱フィンの端面に存在していることが好ましく、これらの効果を併せ持つ等の点から、前記放熱フィンの表層の全面に存在していることがより好ましい。
【００６０】
前記放熱塗料層の厚みは、熱抵抗値が大きくならず、十分に熱を輻射できる程度の厚みであることが好ましい。前記放熱塗料層の厚みは、得られる放熱器における熱の輻射率が高くなるような厚みであることが好ましく、具体的には、５〜２００μｍの中から選ばれる。輻射性能が良好となることから１０μｍ以上であることが好ましく、熱抵抗値が小さくなることから７０μｍ以下であることが好ましい。
【００６１】
〈斜方晶系ケイ酸塩〉
前記斜方晶系ケイ酸塩は、軽量で熱放射性に優れ、化学的に安定で樹脂バインダーとの親和性も高く、人体に害が少ないといった特性を有するため、本発明の実施態様では好適に用いられる。
前記斜方晶系ケイ酸塩としては、特に制限されず、天然、人工のいずれであってもよく、アルミノケイ酸塩鉱物や、さらには鉱物以外のケイ酸塩化合物であってもよい。斜方晶系ケイ酸塩としては、放熱特性により優れる放熱器が得られる等の点から、コーディエライトまたはムライトを用いることが好ましい。
前記放熱塗料層に含まれる斜方晶系ケイ酸塩は、１種単独であってもよく、２種以上でもよい。
【００６２】
前記斜方晶系ケイ酸塩の形状は特に制限されないが、通常は、粉状のケイ酸塩を用いる。
前記斜方晶系ケイ酸塩のレーザー回折・散乱法による粒度分布測定に基づく平均粒子径は、放熱特性により優れる放熱器が得られる等の点から、好ましくは０．０１〜１００μｍである。
【００６３】
前記斜方晶系ケイ酸塩は、前記放熱塗料層中に、好ましくは１〜８０重量％、より好ましくは１５〜６０重量％となる量で用いる。
このような量で斜方晶系ケイ酸塩を用いると、該ケイ酸塩の粉落ち等が生じにくく、軽量で熱放射性に特に優れる放熱器を得ることができる。
【００６４】
〈樹脂バインダー〉
前記樹脂バインダーとしては、特に制限されないが、フッ素系化合物と硬化剤とを用いて形成されるバインダーが好ましい。
このような樹脂バインダーを用いることで、耐候性に優れる放熱塗料層を得ることができる。
【００６５】
前記フッ素系化合物としては、含フッ素モノマーおよびオリゴマー、ならびに、架橋性官能基を持つ含フッ素ポリマーが挙げられる。これらの化合物は、完全フッ素化していてもよく、部分フッ素化していてもよく、前記ポリマーは、共重合体であってもよい。
【００６６】
前記硬化剤としては、例えば、イソシアネート化合物、ジイソイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、フェノール化合物、酸、塩基、熱酸発生剤、酸無水物系硬化剤およびアミン系硬化剤が挙げられる。
【００６７】
また、前記樹脂バインダーとしては、アクリル系化合物と硬化剤（但し、該アクリル系化合物および硬化剤の少なくとも一方は、シリコーン変性されている）とを用いて形成されるバインダーも好ましい。
このような樹脂バインダーを用いることで、耐候性や耐ＵＶ性に優れる放熱塗料層を得ることができる。
【００６８】
前記アクリル系化合物としては、アクリル化合物またはメタクリル化合物が挙げられ、架橋性官能基を持つアクリル系ポリマーだけでなく、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーおよびオリゴマーも挙げられる。アクリル化合物は、重合反応の反応速度が速いため好ましく、メタクリル化合物は、アクリル化合物に比べて反応速度は遅いが、皮膚刺激性が小さいため好ましい。
【００６９】
前記アクリル系化合物としては、例えば、多官能性（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレートが挙げられる。
前記シリコーン変性アクリル系化合物は、これらのアクリル系化合物がシリコーン変性された化合物が挙げられる。
【００７０】
前記硬化剤としては、例えば、イソシアネート化合物、ジイソイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、フェノール化合物、酸、塩基、熱酸発生剤、酸無水物系硬化剤およびアミン系硬化剤が挙げられる。
前記シリコーン変性された硬化剤は、これらの化合物がシリコーン変性された化合物が挙げられる。
【００７１】
前記シリコーン変性とは、シリコーンにより改質され、シリコーンの特性が付与されたことをいう。このようにシリコーン変性された化合物または硬化剤を用いることで、硬化によりシリコーン変性（メタ）アクリルバインダーとなり得るため、優れた耐熱性や耐ＵＶ性を有する放熱塗料層を得ることができる。シリコーン変性は、得られる放熱塗料層が本発明の効果を生ずる程度になされていればよい。すなわち、シリコーン変性されていない樹脂バインダーを用いた場合と比べて、耐熱性および耐ＵＶ性が向上した放熱塗料層が得られる程度にシリコーン変性されていればよい。
【００７２】
前記樹脂バインダーは、前記放熱塗料層中に、好ましくは２０〜９９重量％、より好ましくは４０〜８５重量％となる量で用いる。
このような量で樹脂バインダーを用いると、前記ケイ酸塩の粉落ち等が生じにくく、軽量で熱放射性に特に優れる放熱器を得ることができる。
【００７３】
前記放熱塗料層に含まれる樹脂バインダーは、１種単独であってもよく、２種以上でもよい。
【００７４】
前記放熱塗料層は、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩鉱物、フッ素系化合物および硬化剤を含有する組成物、または、
コーディエライトおよびムライトから選ばれる少なくとも１種の斜方晶系ケイ酸塩鉱物、アクリル系化合物および硬化剤（但し、該アクリル系化合物または硬化剤の少なくとも一方は、シリコーン変性されている）を含有する組成物
を用いて形成された層であることが、放熱特性および耐候性により優れる放熱器が得られる等の点で好ましい。このような放熱塗料層を有する放熱器は、屋外等のよりハードな状況下でも十分にその効果を長期間にわたって発揮することができる。
前記各組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、従来公知の添加剤が含まれていてもよい。
【００７５】
≪放熱器の製造方法≫
本放熱器の製造方法は、下記工程１および２を含む。
工程１：金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体を２つ以上形成する工程
工程２：工程１で得られた各積層体を所定の形状に配置した後、隣り合う積層体の一部を、粘着テープ、粘着剤、グリースまたはクリーム半田（以下これらを「接合剤」ともいう。）で接合し、次いで、得られた接合物における積層体を、前記接合していない箇所で折り曲げ、各積層体が互いに接触しない部分を形成する工程２Ａ、または、
工程１で得られた各積層体の一部を、隣り合う積層体と接合される接合面と、隣り合う積層体と互いに接触しない部分とを有するように折り曲げ、次いで、該接合面を接合剤で接合する工程２Ｂ
このような製造方法によれば、所望形状の放熱器を容易に製造することができる。
【００７６】
＜工程１＞
工程１では、前記積層体を２つ以上形成する。
このような工程１は、特に制限されず、従来公知の方法で行うことができるが、前記金属箔および／またはグラファイトシートの所定の箇所に、前記接着層を形成し、次いで、金属箔、グラファイトシートおよび金属箔をこの順で含む積層体が得られるように、接着層を介して各層を配置し、熱および／または圧力を加えることによって、各層を接着し、積層体を形成する方法が好ましい。
【００７７】
接着層を形成する方法としては、例えば、金属箔および／またはグラファイトシートに所望の接着剤溶液を塗布し、必要により乾燥させる方法、または、両面接着剤を貼り付ける方法等が挙げられる。
【００７８】
接着剤溶液の塗布については一般的な塗布方法を選択できる。具体的には、スピンコート、グラビアコート、ダイコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート等が好ましい。量産性を考慮した場合には、グラビアコート、ダイコート、スプレーコート等が好ましい。
【００７９】
前記熱および／または圧力を加える方法としては、例えば、ハンドプレス、加熱プレス、ベルトプレス、真空加熱プレス、ラミネーター、ホットプレート等の加熱および／または加圧操作可能な装置を用いる方法が挙げられ、接着層に応じて適宜選択することができる。熱可塑性の接着層を用いる場合には、加熱可能な装置を用いる方法が好ましく、圧着可能な接着層を用いる場合には、加圧可能な装置を用いる方法が好ましい。
加熱プレスを用いた積層体の形成方法としては、特開２０１２−１３６０２２号公報に開示された方法であってもよい。
なお、例えば、２枚の金属箔と１枚のグラファイトシートを用いる場合、各金属箔とグラファイトシートとの接着は同時であっても、逐次であってもよい。
【００８０】
この工程１では、前記方法等で２つ以上の積層体を形成してもよく、大きな１枚の積層体を形成し、この積層体を所望の大きさにカットすることで、２つ以上の積層体を形成してもよい。
【００８１】
前記放熱塗料層を有する放熱フィンを含有する放熱器を製造する方法としては、例えば、
工程１で積層体を形成した後、その表層に放熱塗料層を形成し、該放熱塗料層付積層体を用いて下記工程２を行う方法（ｉ）、
工程１で積層体を形成する際に、予め該積層体の表層となる金属箔等上に放熱塗料層を形成し、該放熱塗料層付金属箔等を用いて積層体を形成し、得られた放熱塗料層付積層体を用いて下記工程２を行う方法（ｉｉ）、
下記工程２の途中または所望の形状の放熱器が得られた段階で、所望の部分に放熱塗料層を形成する方法（ｉｉｉ）が挙げられる。
【００８２】
なお、放熱フィンからの輻射による放熱を促す目的で、放熱フィン上に、市販の放熱塗料を使用して得られた層を設けたり、市販のフィルムを貼ることも好ましい。このような層およびフィルムを設ける方法としては、前記方法（ｉ）〜（ｉｉｉ）と同様の方法が挙げられる。
【００８３】
前記フィルムは、入手容易な点で、市販の樹脂フィルムが好ましく、熱伝導率を考慮したフィルムであれば、得られる放熱器の放熱特性が良好となりさらに好ましい。本放熱器が高温条件下で使用される場合、例えばポリイミド等の耐熱性フィルムであることが好ましい。フィルムの厚みは、形成されるフィルムに、得られる放熱器の輻射率を高くする効果があることが好ましく、通常は取り扱いの容易な５〜２００μｍの中から選ばれる。輻射性能が良好であり、取り扱いが容易であることから１０μｍ以上であることが好ましく、熱抵抗値が小さいことから７０μｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
＜工程２＞
前記工程２は、通常、前記工程２Ａおよび工程２Ｂのいずれか一方の工程で行われるが、放熱器に含まれる２つ以上の積層体うち、一部には、前記工程２Ａを適用し、残りの積層体には、前記工程２Ｂを適用してもよい。
【００８５】
〔工程２Ａ〕
工程２Ａでは、工程１で得られた各積層体を所定の形状に配置した後、隣り合う積層体の一部を、接合剤で接合し（接合面の形成、接合工程）、次いで、得られた接合物における積層体を、前記接合していない箇所で折り曲げ、各積層体が互いに接触しない部分（羽部）を形成する（折り曲げ工程）。
【００８６】
前記各積層体を所定の形状に配置するとは、例えば、５枚の積層体１０１〜１０５を用いる場合、図３７に示すように各積層体を配置（この図３７では、各積層体が、その大きさが小さい順になるように配置）することをいう。
なお、この配置の際には、積層体のみを所定の形状に配置してもよく、隣り合う積層体と接合面を形成する箇所に、接合剤を用いて得られる層が形成された積層体を用いて所定の形状に配置してもよい。
【００８７】
前記粘着テープ、粘着剤、グリースおよびクリーム半田としては、特に制限されず、市販品を用いることができる。
前記粘着テープとしては、日栄加工（株）製、ＮｅｏＦｉｘ１０等が挙げられ、前記粘着剤としてはスリーエムジャパン（株）製、ＥＷ２０７０等が挙げられ、前記グリースとしてはサンハヤト（株）製、ＳＣＨ−２０等が挙げられ、前記クリーム半田としてはサンハヤト（株）製、ＳＭＸ−２１等が挙げられる。
前記接合剤としては、貼り合わせが非常に容易でありながら、放熱性能の高い放熱器が得られる等の点から、粘着テープまたは粘着剤が好ましい。
【００８８】
この際の、接合剤を用いて得られる層の大きさ（縦、横の長さ）は、各積層体を接合できれば特に制限されず、所望の用途に応じて製造したい放熱器の形状が変化するため、この放熱器の形状を考慮した大きさにすればよい。
例えば、図１のような形状の放熱器を製造したい場合には、接合剤を用いて得られる層の大きさを、図２のような形状の放熱器を製造する場合に比べ小さくすればよい。
なお、接合剤を用いて得られる層の大きさ（厚さ）は、各積層体を接合できれば特に制限されないが、放熱特性に優れる放熱器が得られる等の点から、できるだけ薄いことが好ましく、通常、好ましくは０．５〜３０μｍであり、より好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００８９】
次いで、得られた接合物における積層体を、前記接合していない箇所で折り曲げることで、各積層体が互いに接触しない部分（羽部）を形成する。この際の折り曲げ角度は、特に制限されず、所望の用途に応じて適宜選択すればよいが、接合面に対する角度が前述の範囲となるように折り曲げることが好ましい。例えば、折り曲げ角度が約９０°の場合、この工程２Ａによって、図１の形状の放熱器が得られる。
この際の折り曲げる場所を変更することで、例えば、約９０°に折り曲げた場合であっても、図１のような形状の放熱器や、図２のような形状の放熱器を得ることができる。
【００９０】
前記折り曲げる際には、熱および／または圧力を加えて折り曲げることが好ましい。熱および／または圧力を加えて折り曲げることで、ある程度の形状保持性を有する放熱器を得ることができる。
熱および／または圧力を加える方法としては、特に制限されないが、ガイドを用いる方法が好ましく、具体的には、プレス式加工機または歯車式加工機を用いる方法等が挙げられる。この手法では、接合物を送り込みながら、凹溝を備えた固定型に対し、パンチを順次、固定型に向けて下降させ、プレス加工をすることが好ましい。
さらに具体的には、特開２０１０−２６４４９５号公報に開示の方法や特開平９−１５５４６１号公報に開示の装置等を適用できる。
【００９１】
加えられる熱および／または圧力は、特に制限されず、用いる積層体（放熱フィン）に応じて適宜選択すればよく、ある程度の形状保持性を有する放熱器を得ることができる程度の熱および／または圧力であることが好ましい。
【００９２】
〔工程２Ｂ〕
工程２Ｂでは、工程１で得られた各積層体の一部を、隣り合う積層体と接合される接合面と、隣り合う積層体と互いに接触しない部分とを有するように折り曲げ（折り曲げ工程）、次いで、該接合面を接合剤で接合する（接合工程）。
この工程２Ｂは、実質的に、前記工程２Ａの接合工程と折り曲げ工程の順番が逆になった工程である。
【００９３】
例えば、図１の形状の放熱器の場合、工程２Ｂは、所定の大きさの積層体を略凹字（コの字）型に折り曲げ、各積層体を配置した後、各積層体間に接合剤を設けて接合する工程であってもよく、接合剤を用いて得られる所定の大きさの層が形成された所定の大きさの積層体を略凹字（コの字）型に折り曲げ、各積層体間に該層が存在するように配置した後、各積層体を接合する工程であってもよい。
【００９４】
工程２Ｂにおける接合工程および折り曲げ工程は、それぞれ、工程２Ａにおける接合工程および折り曲げ工程と同様の工程であればよい。
【００９５】
≪電子機器および照明機器≫
本発明の実施態様に係る電子機器および照明機器は、それぞれ、前記本放熱器を含む。
前記電子機器としては、例えば、画像処理やテレビ、オーディオなどに使用されるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のチップ、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどのＣＰＵ（Central Processing Unit）、自動車や携帯電話などに用いられるリチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素電池などのバッテリーが挙げられる。
前記照明機器としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明などが挙げられ、超高輝度ＬＥＤなど発熱量が非常に大きいＬＥＤに対して、本放熱器の使用は有効である。
【００９６】
本放熱器の、電子機器および照明機器への使用例としては、図３６に示すように、電子機器および照明機器中の発熱体５０に本放熱器１０を接するように配置して使用することが挙げられる。
本放熱器を発熱体に接するように配置する場合には、図３６に示すように、前記接合面３０が直接発熱体に接するように密着させて、羽部から放熱させることが好ましい。
【００９７】
前記放熱器を発熱体に密着させる場合の密着の方法としては、特に限定されないが、粘着剤、両面テープ、ＴＩＭ（放熱シート）、グリース、パテ、ビス止め、クリップ止め等の方法が好ましい。固定の際の操作が簡便であり、かつ軽量であることから、粘着剤、両面テープ、ＴＩＭ等を用いることが好ましく、熱伝導が良好であることから、粘着剤、両面テープ、ＴＩＭ、グリース、パテの使用が好ましく、実装の際に、より強固に固定することが可能であることから、ビス止め、クリップ止めが好ましい。
また、熱伝導率を良好にし、かつ強固に固定する目的でグリース、パテ、ＴＩＭ、粘着剤および両面テープなどと、ビスおよびクリップ止めなどとを併用することも好ましい。
【００９８】
なお、前記電子機器および照明機器には、本放熱器の放熱を促進することから、ファンなどの空冷装置を有していることが好ましい。
【実施例】
【００９９】
本発明を、以下の実施例を用いて詳細に説明する。しかし本発明は、以下の実施例に記載された内容に限定されるものではない。【０１００】
本発明の実施例に用いた材料は次のとおりである。【０１０１】
＜積層体形成用接着材料＞
・ＰＶＦ−Ｋ：ポリビニルホルマール樹脂、ＪＮＣ（株）製、ビニレック  Ｋ（商品名）
＜接合材料＞
・ＮｅｏＦｉｘ１０：両面粘着シート、日栄化工（株）製
＜放熱特性評価時使用接着材料＞
・Ｎｏ．９８８５：熱伝導性接着剤転写テープ、スリーエムジャパン（株）製【０１０２】
＜溶剤＞
・ＮＭＰ：和光純薬工業（株）製、和光一級【０１０３】
＜グラファイトシート＞
・ＳＳ５００：ＧｒａｆＴＥＣＨ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製、天然グラファイトシート、厚み７６μｍ、（シートの面方向の熱伝導率：５００Ｗ／ｍ・Ｋ）
・ＳＳ６００（商品名）：ＧｒａｆＴＥＣＨ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製、天然グラファイトシート、厚み１２７μｍ、（シートの面方向の熱伝導率：６００Ｗ／ｍ・Ｋ）【０１０４】
＜金属箔＞
・アルミ箔：ＵＡＣＪ製箔（株）製、１Ｎ３０−Ｏ（商品名）、厚み２０μｍ
・チタン箔：（株）ニラコ製、厚み２０μｍ
・アルミ箔：（株）ニラコ製、厚み１００μｍ【０１０５】
＜放熱塗料＞
・アクリル系化合物である、ＴＲシーラー（商品名、ＡＣＧコーテック（株）製）と、シリコーン変性硬化剤である、ＴＲシーラー硬化剤（ＡＣＧコーテック（株）製）と、合成コーディエライトである、ＳＳ−１０００（商品名、丸ス釉薬合資会社製、平均粒子径１．７μｍ）とを含む放熱塗料【０１０６】
［実施例１］
本発明の実施例におけるヒートシンクおよびその製造方法は、「積層工程」、「接合層付積層体形成工程」、「加圧接合工程」および「曲げ工程」からなる。【０１０７】
「積層工程」：厚み２０μｍのアルミ箔に、固形分濃度９．４重量％のＰＶＦ−Ｋ溶液（溶媒：ＮＭＰ）を、乾燥後の該ＰＶＦ−Ｋを含む層の厚みが約２μｍになるように塗布した。塗布後、溶媒を充分乾燥させ、接着塗膜付アルミ箔を得た。次に、得られた接着塗膜付アルミ箔を２枚使用して、接着塗膜面がＳＳ５００と接するように積層し、加熱・加圧接合することでグラファイトシートの両面を金属箔で挟んだ構造を有する積層体を得た。なお、接着塗膜付アルミ箔は、特開２０１３−１５７５９９号公報に記載された方法と同様の方法で、ＰＶＦ−Ｋを含む層の厚みが約２μｍになるように作製した。また、ＰＶＦ−Ｋを含む層の厚みは、（株）ニコン製の、デジマイクロＭＦ−５０１およびデジマイクロカウンタＴＣ−１０１を用いて、接着塗膜付アルミ箔の厚みから用いたアルミ箔自体の厚みを引くことにより求めた。【０１０８】
「接合層付積層体形成工程」：前記積層工程で得られた積層体を、１７５ｍｍ×６０ｍｍ、１６５ｍｍ×６０ｍｍ、１５５ｍｍ×６０ｍｍ、１４５ｍｍ×６０ｍｍおよび１３５ｍｍ×６０ｍｍの大きさにカットし、５つの積層体（長さの長い積層体から順に、積層体１０１、積層体１０２、・・・積層体１０５とする。）を得た。次に、ＮｅｏＦｉｘ１０を、４５ｍｍ×６０ｍｍ、３５ｍｍ×６０ｍｍ、２５ｍｍ×６０ｍｍおよび１５ｍｍ×６０ｍｍの大きさにカットし、接合層（長さの長い接合層から順に、接合層２０１、接合層２０２、・・・接合層２０４とする。）を得た。積層体１０２に接合層２０１を、積層体１０３に接合層２０２を、さらに、積層体１０４および１０５にも接合層２０３および２０４を図３７のように貼り合わせ、接合層付積層体を得た。【０１０９】
「加圧接合工程」：前記接合層付積層体形成工程で得られた接合層付積層体を、積層体の大きさが接合層を介して順番になるように、配置した後に加圧を行い、図３８のような接合体３００を得た。【０１１０】
「曲げ工程」：前記加圧接合工程で得られた接合体中の各積層体を、半径１ｍｍの丸棒を当てながら、図１のような形状に折り曲げることで羽部を形成し、目的とする放熱器を得た。【０１１１】
得られた放熱器の重さをはかりを用いて測定した。結果を表１に示す。【０１１２】
＜放熱特性の評価＞
実施例１で得られた放熱器の、積層体１０１が接合層２０１と接する側の面とは反対側の面の略中央部に、セラミックヒーター（坂口電熱（株）製マイクロセラミックヒーターＭＳ−３）を、「Ｎｏ．９８８５」を用いて貼り合わせることで試験体を形成した。なお、ヒーターの「Ｎｏ．９８８５」に接する側とは反対側の面にはＫ熱電対（理化工業（株）製ＳＴ−５０）が取り付けられており、該ヒーターの温度をデータロガー（グラフテック（株）製ＧＬ２２０）を用いてパソコンに記録できる。【０１１３】
得られた試験体を、２５℃に設定した、断熱材に覆われたケース中央に静置し、ヒーターの温度が２５℃で一定になったことを確認した後、ヒーターに直流安定化電源を用いて１６．５Ｖを１８００秒間印加し、その時のヒーター表面の温度を測定した。結果を表１に示す。ヒーターは同じワット数が印加されていれば一定の熱量を発生しているので、放熱器の放熱効果が高いほど温度は低下する。すなわち、ヒーターの表面温度が低くなる放熱器ほど放熱効果が高いといえる。【０１１４】
［実施例２〜６］
表１のサイズの放熱器が得られるように、積層体およびＮｅｏＦｉｘ１０をカットし、得られた接合体における積層体を、表１のサイズの放熱器が得られるように折り曲げた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。
なお、これら各実施例で得られた放熱器中の各羽部の間隔は、実施例１と同じである。【０１１５】
［実施例７］
実施例１において、「加圧接合工程」と「曲げ工程」の順序を入れ替えた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。【０１１６】
［実施例８〜１０］
実施例１において、積層体１０１〜１０５を得た後、該積層体１０１〜１０５それぞれの片面（積層体の最も大きな一面）、両面（積層体の最も大きな二面）、または端面（積層体の最も大きな面以外の面）に放熱塗料を、該塗料から形成される放熱塗料層の厚みが３０μｍとなるように塗装し、放熱塗料層付積層体を作成した。得られた放熱塗料層付積層体を用いた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。なお、片面に放熱塗料層を形成した試験を実施例８とし、両面に放熱塗料層を形成した試験を実施例９とし、端面に放熱塗料層を形成した試験を実施例１０とした。【０１１７】
［実施例１１］
ＳＳ５００の代わりにＳＳ６００を用いた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。【０１１８】
［実施例１２］
表１のサイズの放熱器が得られるように、積層体およびＮｅｏＦｉｘ１０をカットし（但し、積層体を４枚、ＮｅｏＦｉｘ１０を３枚作製した。）、得られた接合体における積層体を、表１のサイズの放熱器が得られるように折り曲げた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。
なお、図１のＡと同様の方向から見た場合、得られた放熱器中の右側４つの羽部の間隔および左側４つの羽部の間隔は、実施例１と同じである。【０１１９】
［実施例１３］
アルミ箔（厚み２０μｍ）の代わりにチタン箔を用いた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。【０１２０】
［比較例１］
前記接合層付積層体形成工程において、積層体の代わりに厚み１００μｍのアルミ箔を用いた以外は、実施例１と同様にしてヒートシンクを得、評価を行った。【０１２１】
［比較例２〜５］
表１のサイズの放熱器が得られるように、厚み１００μｍのアルミ箔およびＮｅｏＦｉｘ１０をカットし、得られた接合体におけるアルミ箔を、表１のサイズの放熱器が得られるように折り曲げた以外は、実施例１と同様にして放熱器を得、評価を行った。
なお、これら各比較例で得られた放熱器中の各羽部の間隔は、実施例１と同様である。【０１２２】
［比較例６］
前記接合層付積層体形成工程において、積層体の代わりに厚み１００μｍのアルミ箔を用い、ＮｅｏＦｉｘ１０の代わりにＳＳ５００を用いた以外は、実施例１と同様にしてヒートシンクを得、評価を行った。
なお、この比較例６で得られたヒートシンクは、各積層体が接合できておらず、実用に供することのできるものではなかった。【０１２３】
［比較例７］
実施例１の積層工程と同様の方法で積層体を作製した。得られた積層体を、約５０ｍｍ×５００ｍｍの大きさにカットし（積層体Ａ）、積層体Ａを正方形の一辺の長さが５．８ｍｍの正四角柱を当てながら図３９のようにコルゲート加工を行った。得られたコルゲート状の積層体Ａ（図３９の１０８）と、５０ｍｍ×１００ｍｍの大きさのアルミ箔（厚み１００μｍ、図３９の４００）とを、図３９のように、約５０ｍｍ×６ｍｍの大きさにカットした９枚のＮｅｏＦｉｘ１０（図３９の２０８）を用いて実施例１と同様に加圧接合することで、ヒートシンク５００を得、評価を行った。【０１２４】
［比較例８］
市販のアルミヒートシンク（羽部数１０枚、羽部厚み１．２ｍｍ）を用いて、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例と同程度の表面温度のヒーターを得るには、約４倍以上重いヒートシンクを用いる必要があった。【０１２５】
［製造方法の検討］
製造工程の順番を変更しても、放熱性能に差はなかった。【０１２６】
［放熱塗料の検討］
放熱塗料を塗布することで、積層体表面の放射率が向上し、ヒーターの表面温度が低下した。放熱塗料を塗布する面積が大きくなれば、積層体表面から効率的に遠赤外線を空間中に放射できるため、より温度が低下したと考えられる。
放熱塗料を積層体の端面に塗装することで、放熱性能を向上させながらグラファイトの粉落ちも抑えることができた。【０１２７】
［グラファイトシートの検討］
グラファイトシートとしてＳＳ５００を使用した実施例１と、ＳＳ６００を使用した実施例１１とを比較すると、放熱性の高いＳＳ６００を使用することで、重量は若干増えるがヒーターの表面温度が大幅に低下している。【０１２８】
［形状の検討］
実施例１〜６を比較すると、Ｈ／Ｌが前記範囲にある放熱器を用いた場合、より放熱特性に優れることが分かった。
また、実施例１２と比較例７とを比較すると、同じサイズの放熱器であるが、実施例１２は重量が軽く、ヒーターの表面温度も下がる結果となった。比較例７は１枚の積層体しか用いておらず、１枚の積層体からなる羽部しか有していないため、ヒーターに発生した熱を効果的にフィンに熱移送できていないか、または、フィン内側から放射する遠赤外線を効率よく空間中に放射できないと考えられる。【０１２９】
［接合材料の検討］
比較例６では、アルミ箔を接合する際に、ＳＳ５００を使用した。ＳＳ５００は平面方向の熱伝導率は高いが、アルミ箔との密着性がないため、結果として、ヒーターの表面温度が上がった。【０１３０】
［放熱速度の検討］
実施例１〜１３で得られた放熱器は、熱源で発生した熱を素早く移動させることができることが分かった。
また、前記積層体を用いることで、高い熱伝導率を損なうことなく曲げ加工性を両立できることが分かった。以上のことから、本放熱器を用いれば、例えば、ＯＮ／ＯＦＦとパルス制御によって切り替わる発熱体の熱を素早く逃がすことができると考えられる。【０１３１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本放熱器は、放熱が要求される用途、具体的には、コンピュータをはじめとする電子機器や、ＬＥＤなどを含む照明機器の放熱部材として、特に、発熱量の大きい、高性能化したこれらの機器の放熱部材として有用である。また、本放熱器は、軽量でありながら放熱効率に優れるため、輸送され得る機器や、自動車等の輸送機器の放熱部材として有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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