(57)【要約】【課題】本発明は、放熱効率を向上できる放熱装置とその製造方法及び放熱装置を備えたフレキシブル回路基板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る放熱装置は、第一銅箔と、第二銅箔と、第一銅箔と第二銅箔との間に設置される粘着剤層と、作動流体と、を備え、第一銅箔は第一表面を備え、第一表面には複数の第一溝部が設けられ、第二銅箔は第二表面を備え、第二表面には第一溝部と対応して複数の第二溝部が設けられ、第二銅箔は粘着剤層を介して第一銅箔に粘着され、第二溝部は第一溝部にそれぞれ連通されて、複数の密封された収容空間を形成し、作動流体は収容空間に収容される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一銅箔と、
第二銅箔と、
前記第一銅箔と前記第二銅箔との間に設置される粘着剤層と、
作動流体と、
を備える放熱装置であって、
前記第一銅箔は第一表面を備え、前記第一表面には複数の第一溝部が設けられ、前記第二銅箔は第二表面を備え、前記第二表面には前記第一溝部と対応して複数の第二溝部が設けられ、前記第二銅箔は前記粘着剤層を介して前記第一銅箔に粘着され、前記第二溝部は前記第一溝部にそれぞれ連通されて、複数の密封された収容空間を形成し、前記作動流体は前記収容空間に収容されること
を特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記第一銅箔及び前記第二銅箔の厚さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記粘着剤層の材料は、はんだペーストであって、前記はんだペーストは、重量が、３７．３８％〜３７．８％の錫と、５１．６２％〜５２．２％のビスマスと、４．０％〜５．８％のＣ１９Ｈ２９ＣＯＯＨと、１．０％〜３．０％のＣ１０Ｈ２０Ｏ３と、０．１％〜０．３％のＣ４Ｈ６Ｏ４と、０．０５％〜０．０６のＣ７Ｈ７Ｏ３と、添加剤と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記複数の第一溝体は前記第一表面において、第一開口をそれぞれ備え、前記第一開口の総面積は、前記第一表面の面積の４０％〜７０％に当たることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の放熱装置。
【請求項５】
放熱装置の製造方法であって、
第一銅箔が提供され、前記第一銅箔の第一表面に複数の第一溝部が設けられるステップと、前記第一表面において、前記第一溝部を露出させるように粘着剤を設置するステップと、
第二銅箔が提供され、前記第二銅箔の第二表面に複数の第二溝部を設けられ、前記第二銅箔を粘着剤層に粘着させ且つ固定させることによって、前記第一溝部は前記第二溝部にそれぞれ連通され、作動流体を収容できる複数の密封された収容空間を形成させるステップと、を備えることを特徴とする放熱装置の製造方法。
【請求項６】
前記第一溝部及び前記第二溝部はエッチングによって形成されることを特徴とする請求項５に記載の放熱装置の製造方法。
【請求項７】
前記粘着剤層は、はんだペーストであって、前記粘着剤層を固化する方法は、前記第一銅箔、前記粘着剤層及び前記第二銅箔を押圧して重ねてできた物体を溶解炉に入れて、前記粘着剤層内のはんだペーストを溶解した後、冷却させることによって、前記粘着剤層を固化させることであることを特徴とする請求項５又は６に記載の放熱装置の製造方法。
【請求項８】
電子ユニットと、
回路基板本体と、
請求項１から４までの何れか一項に記載の放熱装置と、を備え、
前記回路基板本体は、ベース層と、前記ベース層の一側に設置された導電線路層と、前記導電線路層に設置されたカバー層と、を備え、前記カバー層には、前記導電線路層の一部を露出させる開口部が設けられ、前記電子ユニットは軟ろう部を介して、前記導電線路層の露出部分に電気的に接続され、前記放熱装置は前記電子ユニットに当接されることを特徴とするフレキシブル回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置及びその製造方法並びに放熱装置を備えたフレキシブル回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術において、携帯電話などの小型電子製品のフレキシブル回路基板には鋼片が貼られており、フレキシブル回路基板の熱を放熱する。しかし、鋼片の放熱効率は低いため、過度に熱くなったフレキシブル回路基板を十分に放熱できない。これにより、電子製品は動作が停止し、更には損傷する場合もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、前記問題を解決し、放熱効率を向上できる放熱装置とその製造方法及び放熱装置を備えたフレキシブル回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明に係る放熱装置は、第一銅箔と、第二銅箔と、第一銅箔と第二銅箔との間に設置される粘着剤層と、作動流体と、を備え、第一銅箔は第一表面を備え、第一表面には複数の第一溝部が設けられ、第二銅箔は第二表面を備え、第二表面には第一溝部と対応して複数の第二溝部が設けられ、第二銅箔は粘着剤層を介して第一銅箔に粘着され、第二溝部は第一溝部にそれぞれ連通されて、複数の密封された収容空間を形成し、作動流体は収容空間に収容される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る放熱装置は、作動流体を放熱媒介として使用するので、固体金属層より早く熱量を伝導して放熱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る放熱装置の第一銅箔の断面図である。
【図２】図１に示す第一銅箔の上面図である。
【図３】図１に示す第一銅箔に粘着剤層が設置されている状態を示す図である。
【図４】図３に示す第一銅箔の第一溝部に作動流体が充填されている状態を示す図である。
【図５】図４に示す粘着剤層上に第二銅箔が粘着されている状態を示す図である。
【図６】図４に示す放熱装置がフレキシブル回路基板に装着されている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１〜図５は、本発明の実施形態に係るフレキシブル回路基板の放熱装置の製造方法である。該製造方法は以下のステップを備える。
【０００８】
ステップ１において、図１〜図３に示したように、第一銅箔１０が提供され、この第一表面１０１には複数の第一溝部１０２が設けられている。
【０００９】
第一銅箔１０の厚さは０．１ｍｍ〜１ｍｍであるが、１４０μｍの厚さが望ましい。第一溝部１０２は細長い溝であって、その深さは第一銅箔１０の厚さより小さい。第一溝部１０２の切断面はどのような形でも良いが、弧形が望ましい。また、複数の第一溝部１０２は一定の規則に従って、第一表面１０１に配列されても良いが、本実施形態においては、複数の第一溝部１０２は無規則に配列されている。図２に示したように、各第一溝部１０２上には第一開口１０３がそれぞれ設けられている。第一開口１０３の総面積は、第一表面１０１の面積の４０％〜７０％に等しく、放熱面積を増加させる。第一溝部１０２は、エッチング又はレーザー開孔によって形成される。
【００１０】
ステップ２において、図３に示したように、第一銅箔１０の第一表面１０１上に、粘着剤層２０が設置される。
【００１１】
本実施形態において、粘着剤層２０は、はんだペーストであるが、低温はんだペースト、即ち、熔接点が１３９度又は１３９度以下のはんだペーストが好ましい。本実施形態において、低温はんだペーストの成分は表１に示した通りである。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
また、低温はんだペーストには少量の添加物が加えられている。粘着剤層２０は、印刷技術によって第一表面１０１に形成される。具体的には、予め設定されたパターンを有する鋼板のパターンが第一溝部１０２の第一開口１０３を覆うように、該鋼板を第一表面１０１に設置する。次いで、工具によって低温はんだペーストを第一表面１０１に印刷する。
【００１４】
ステップ３において、図４に示したように、第一溝部１０２内には、作動流体３０、例えば水が充填される。この水の比熱は４２００Ｊ／（ｋｇ．℃)であって、鋼片の比熱４５０Ｊ／（ｋｇ．℃)より遥かに大きい。
【００１５】
ステップ４において、図５に示したように、第二銅箔４０が提供される。この第二表面４０１には、複数の第二溝部４０２が設けられている。第二銅箔４０は粘着剤層２０上に押圧され、且つ粘着剤層２０を固化させる。これによって、第二溝部４０２は、第一溝部１０２とそれぞれ連通して、複数の細長い収容空間４０４が形成される。以上により、放熱装置が完成する。
【００１６】
第二銅箔４０の厚さは０．１ｍｍ〜１ｍｍであるが、１４０μｍの厚さが望ましい。また、第一銅箔１０の厚さと同じである方が更に望ましい。第二溝部４０２は細長い溝であって、その深さは第二銅箔４０の厚さより小さい。第二溝部４０２は第一溝部１０２に対応して設けられる。各第二溝部４０２は第二開口４０３を備え、第二開口４０３は、第一開口１０３にそれぞれ対応して位置し、且つ対応する第一開口１０３と同じ形状及び同じ大きさをそれぞれ有する。これによって、第二銅箔４０が粘着剤層２０に押圧されると、第二溝部４０２は第一溝部１０２とそれぞれ連通し、複数の細長く且つ密封された収容空間４０４を形成する。粘着剤層２０を固化する方法は、第一銅箔１０、粘着剤層２０及び第二銅箔４０が押圧されて重なってできた物体を溶解炉に入れて、粘着剤層２０内のはんだペーストを溶かした後、冷却させることによって、粘着剤層２０を固化する。
【００１７】
本実施形態において、予定温度及び圧力によって、第二銅箔４０を粘着剤層２０に押圧する。予定温度は粘着剤層２０の溶解点より高いので、粘着剤層２０が固化した後第二銅箔４０及び第一銅箔１０を固定できる。
【００１８】
また、好ましくは、第一溝部１０２及び第二溝部４０２の内壁に液体を吸収できる吸収部を設置するのが望ましい。
【００１９】
本発明の実施形態に係る放熱装置１００は、第一銅箔１０と、第二銅箔４０と、粘着剤層２０と、作動流体３０と、を備える。第一銅箔１０の第一表面１０１には複数の細長い第一溝部１０２が設けられている。第一溝部１０２の深さは第一銅箔１０の厚さより小さい。各第一溝部１０２上には第一開口１０３がそれぞれ設けられている。第二銅箔４０の第二表面４０１には、第一溝部１０２と対応して複数の第二溝部４０２が設けられている。第二溝部４０２の深さは第二銅箔４０の厚さより小さい。各第二溝部４０２は第二開口４０３を備え、第二開口４０３は、第一開口１０３にそれぞれ対応して位置し、且つ対応する第一開口１０３と同じ形状及び同じ大きさをそれぞれ有する。第二銅箔４０は第一銅箔１０に押圧される。この際、第二溝部４０２は第一溝部１０２とそれぞれ連通して、複数の細長く且つ密封された収容空間４０４を形成する。第二銅箔４０は粘着剤層２０を介して、第一銅箔１０に粘着される。作動流体３０は収容空間４０４に収容される。
【００２０】
本実施形態において、第一銅箔１０は、発熱部、例えば図６に示す回路基板本体５０に当接される。本発明の放熱装置１００の作動原理は、先ず発熱部が発熱する。この際、発生した熱量が第一銅箔１０に伝導され、その熱量の一部は第一溝部１０２内の作動流体３０に吸収される。熱量を吸収した作動流体３０は蒸発し、第二溝部４０２の内壁に接触すると冷却して熱量を放出し、液体となって、第二溝部４０２の内壁に沿って第一溝部１０２内に落下し、再び熱量を吸収して蒸発する。以上の作業を繰り返すことで、発熱部の熱の一部を放熱する。第二溝部４０２内で放熱された熱量は、第二銅箔４０に伝導され、外部に発散される。また、発熱部が生じた一部の熱量は、第一銅箔１０、粘着剤層２０及び第二銅箔４０の順を経て放熱される。
【００２１】
図６に示したように、本発明に係るフレキシブル回路基板２００は、電子ユニット５６と、回路基板本体５０と、放熱装置１００と、を備える。回路基板本体５０は、ベース層５１と、ベース層５１の対向する両側にそれぞれ設置された第一導電線路層５２及び第二導電線路層５３と、第一導電線路層５２上に設置された第一カバー層５４と、第二導電線路層５３上に設置された第二カバー層５５と、を備える。ベース層５１は、絶縁層又は複数の絶縁層と導電線路層とが交互に重なって形成されてもよい。第一カバー層５４には、開口部が設けられている。これにより、第一導電線路層５２の一部が露出する。電子ユニット５６は、軟ろう部５７を介して、第一導電線路層５２の露出部分に電気的に接続される。電子ユニット５６の表面が第一銅箔１０に隣接するので、放熱装置は、電子ユニット５６が作動中に生じる熱量を素早く放熱させることができる。
【００２２】
本発明の放熱装置１００は、作動流体３０を放熱媒介として使用するので、固体金属層より早く熱量を伝導し放熱させることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  第一銅箔
１００  放熱装置
１０１  第一表面
１０２  第一溝部
１０３  第一開口
２０  粘着剤層
２００  フレキシブル回路基板
３０  作動流体
４０  第二銅箔
４０１  第二表面
４０２  第二溝部
４０３  第二開口
４０４  収容空間
５０  回路基板本体
５１  ベース層
５２  第一導電線路層
５３  第二導電線路層
５４  第一カバー層
５５  第二カバー層
５６  電子ユニット
５７  軟ろう部
【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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