(57)【要約】【課題】  高導熱及び電磁遮蔽機構を同時に備えた複合材構造であって、この複合材構造は、少なくとも第１高導熱層及び第１電磁遮蔽層を含む。【解決手段】  この第１高導熱及び第１電磁遮蔽層は、上、下に積層して貼り付けたものなり、前記第１電磁遮蔽層は、囲碁形格子状に呈する。この第１電磁遮蔽層は、電磁遮蔽材を互いに隔てて高導熱次層に設置してなるもので、電磁遮蔽材は電磁波吸収材である。この複合材は、若干互いに隔てて一体積層して貼り付けられた高導熱層及び電磁遮蔽層を、さらに含むことは可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造であって、この複合材構造は、少なくとも一体に積層して設置された第１高導熱層及び第１電磁遮蔽層を含み、第１高導熱層の材料は、互いに中断されずに接続しており、また第１電磁遮蔽層の材料は、所定位置に特定の隔離を有していることを特徴とする高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項２】
前記複合材構造は、若干互いに隔てて一体に積層して貼り付けられた高導熱層と電磁遮蔽層とを含むことを特徴とする請求項１に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項３】
前記第１高導熱層及び第１電磁遮蔽層は、上、下に積層してなるものであることを特徴とする請求項１に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項４】
前記第１電磁遮蔽層は、囲碁形格子状に形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項５】
前記第１電磁遮蔽層は、電磁遮蔽材を互いに隔てて高導熱次層に設置してなることを特徴とする請求項４に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項６】
前記電磁遮蔽材は、電磁波吸収材であって、接着結合方式、リソグラフ方式またはインサート成形方式を用いて前記高導熱次層と一体に結合されることを特徴とする請求項５に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項７】
前記複合材構造は、さらに第２高導熱層を含み、前記第１高導熱層に離れた第１電磁遮蔽層の一方に積層して貼り付けてなることを特徴とする請求項６に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項８】
前記複合材構造は、さらに第２電磁遮蔽層を含み、前記第１電磁遮蔽層に離れた第２電磁遮蔽層の一方に積層して貼り付けてなることを特徴とする請求項７に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項９】
前記第２電磁遮蔽層における電磁遮蔽材は、前記第１電磁遮蔽層に対応した電磁遮蔽材の上、下位置と互いにずれて配置されることを特徴とする請求項６に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【請求項１０】
前記複合材構造は、さらに第３導熱層を含み、前記第２高導熱層に離れた第２電磁遮蔽層の一方に積層して貼り付けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の複合材構造に関し、特に、一種同時に高導熱及び電磁遮蔽機能を備えた複合材構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器は、特にハイパワー状態において運転される電気機器の殆どは、放熱の問題を解決することが必要である。従来、より大きい電気器具を使用する場合、放熱装置、例えば一つ、または複数のファンを組合せてなる強制的対流システムを取付けることを採用する方式がある。
【０００３】
しかし、密集状態（例えば集積回路基板に用いる）に用いられた小形、またはマイクロ型電子部材（例えばＣＰＵ）から言えば、その放熱問題を解決するためには、前記強制的対流放熱システムを使用するだけでは、十分とは言えない。その理由は、このような密集的なシステムに放熱面積が十分に備えていないため、通常、ＣＰＵの放熱面上に、より大きい放熱面積を提供するために、高導熱性材料からなる多数の放熱フィンを備えたラジエータを、さらに取付けなければならない。しかし、従来、前記の多数の放熱フィンを備えたラジエータは、金属材（例えばアルミ合金）からなっているので、ＣＰＵとの接触表面には、必ず細かい間隙を有する、熱に対する不良導体−空気が存在しているため、全放熱システムの機能に悪い影響が大きく与える。そのため、業界は、ＣＰＵとラジエータとの間に、一種柔らかく、熱に良い導体が介在することが期待されている。そして、このような電子部材を使用するに際しても、高周波運転による周りのその他の電子部材に対する電磁干渉を解消する措置を取らなければ、全回路基板が正常に運転できない。したがって、業界は一種同時に放熱または電磁干渉を妨げる機能を有する装置の採用を考慮している。
【０００４】
例えば、２０００年３月１５日付公告された特許文献１において、一種回路基板に用いる電磁遮蔽装置が開示され、このような電磁遮蔽装置は、導熱材からなるシールドケースである。しかし、前記シールドケースは、回路基板上のアースに合わせて使用しなければ、その導熱または電磁干渉の解消を機能させることができないので、回路基板上にそれに対応する設計が必要とすることで、このような設計が複雑にならざるを得ずに、便利な操作が行うことができない。そのため、業界は、さらに一種導熱性または電磁遮蔽機能を同時に備える特殊材料を用いることを考慮し、例えば特許文献２は、このような高熱伝導性を備えた複合磁性体材料を採用している。前記の複合磁性体材料は、有機接着剤中に軟磁性体粉末および熱伝導性粉末（例えばＡ１２０３）を分散させてなるものであるが、当該有機接着剤に浸透させる軟磁性体粉末および熱伝導性粉末量の合計は、ある最大量に限られる問題が存在されているので、軟磁性体粉末、または熱伝導性粉末の何れの一つのみが含まれた元の接着剤に比べて、その導熱または電磁干渉の遮蔽機能の何れも理想的ではない。また、従来技術は樹脂を基材として、アルミナ粉末（例えばＡ１２０３）とシリコン粉末（Silicone）とを浸透させ、一種の材料が得られる。このような材料は柔らかく、かつ高導熱性の特点を有しているが、電磁干渉を遮蔽する能力が備えられていない。なお、塑性基材中に軟磁性粉末のみを添加してなる電磁波吸収材を採用している。しかし、このように得られた電磁波吸収材は良い電磁遮蔽性能を有しているが、熱に対して良い導体ではない。従って、実用上では、業者は、前記のような伝統的電磁波吸収材をコンピュータチップＣＰＵに応用される方式は、多くの電磁波吸収材を中空の方形または円形に加工して、ＣＰＵチップの上表面に貼り付けてから、その中空部に導熱片を貼り付けると共に、その上方には放熱片または小形ファンを接着することによって、その熱伝導性を補強させる。しかし、電磁波の吸収効果が低下され、そして導熱面の接着面積が小さくなり、理想的な放熱効果が得られない。
【特許文献１】中国特許公報第９１１０１９４７．２号
【特許文献２】台湾特許公報第３４５６６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする問題は、前記従来技術の不足を克服し、良い高導熱および電磁遮蔽機能を共に有する複合材料を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記にかかる複合材料は、さらに複数の介在積層どうしを貼り合せて一体になる高導熱層および電磁遮蔽層が含まれる。高導熱層および電磁遮蔽層の数は必要に応じて設定でき、また各高導熱層および電磁遮蔽層の厚さも必要に応じて確定することができる。
【０００７】
前記第１高導熱層と第１電磁遮蔽層は、上、下に積層して張り合わせたものであって、さらに前記第１電磁遮蔽層は囲碁形格子状に形成され、電磁遮蔽材を互いに間隔して次高導熱層に設置して形成されたものである。また前記の電磁遮蔽材は、電磁波吸収材である。接着結合方式、リソグラフ方式またはインサート成形(insert-molding)方式で当該次高導熱層と一体に結合される。
【０００８】
本発明の複合材は、さらに第２高導熱層を含み、第１高導熱層に離れた第１電磁遮蔽層の一方に積層して貼り付けてなる。この複合材は、さらに第２電磁遮蔽層が含まれ、第１電磁遮蔽層に離れた第２高導熱層の一方に積層して貼り付けてなるものである。第２電磁遮蔽層は、第１電磁遮蔽層と同一構成であるが、その電磁遮蔽材と第１電磁遮蔽層に対応する電磁遮蔽材とは、恰も上、下位置ずれ状態になっている。
【０００９】
本発明の複合材は、ある間隔を以って積層して一体に貼り付けた高導熱層と電磁遮蔽層の設計に用いられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
前記各電磁遮蔽層は、高導熱次層上に囲碁形格子状に形成され、その間に電磁波吸収材を設け、さらに各電磁遮蔽層の間に対応した電磁波吸収材の位置は、互いにずれて設けられたものであるため、互いにずれて湾曲に延伸した連続の熱伝導経路で、かつ各電磁遮蔽層の上、下両面のいずれも完全的な高導熱層が形成されるので、より優れた高導熱性能を備えることができる。そして、囲碁形格子状分布した電磁波吸収材から構成された電磁遮蔽層は、互いに隔てて上、下積層して設置することによって、完全な電磁波吸収マスクを形成することによって、本発明に優れた電磁波遮蔽性能が得られる。
【００１１】
また、本発明は、必要に応じて各形状に作成でき、回路基板は余計な設計をせずに、それに対応した電子部材上に直接に設置することができるので、使用便利で、または信頼性を有する利点がさらに得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
明細書の図面を参照しながら、本発明における高導熱性及び電磁シールドケース機能を備えた複合材構造を、より詳しく説明する。
図１は、本発明の複合材の縦方向の断面見取図を示す。この複合材は、第１高導熱１、第１電磁遮蔽層２、第２高導熱層３、第２電磁遮蔽層４および第３高導熱層５からなるものである。
【００１３】
前記第２導熱層３は、第１高導熱層に離れた第１電磁遮蔽層２の一方に積層して貼り付け、第２電磁遮蔽層４は、第２高導熱層３に離れた第１電磁遮蔽層２の一方に積層して貼り付けてなる。
【００１４】
第１、第２電磁遮蔽層２、４は、高導熱次層２３、４３に電磁遮蔽材２２、４２が互いに位置ずれで設置して形成される。第２電磁遮蔽層４の構成は第１電磁遮蔽層２と同一であるが、電磁遮蔽材４２および第１電磁遮蔽層２に対応する電磁遮蔽材２２の上、下の位置は、恰もずれて配置されたものである。
【００１５】
図２に示すように、前記第１、第２電磁遮蔽層２、４は囲碁形格子状で形成され、前記電磁遮蔽材２２、４２は電磁波吸収材であって、互いに位置ずれにして高導熱次層２３、４３に設置されている。さらに、電磁遮蔽材２２、４２は、接着結合方式、リソグラフ方式またはインサート成形(insert-molding)方式により当該高導熱次層２３、４３と一体に結合される。
【００１６】
本発明は、さらに複数の互いに位置ずれで、積層して貼り付けた一体の高導熱層（１、３、５）および電磁遮蔽層（２、４）を含む。高導熱層および電磁遮蔽層の数は必要に応じて設定でき、また各高導熱層および電磁遮蔽層の厚さも必要に応じて確定することができる。
【００１７】
以下、本発明の高導熱及び電磁遮蔽機能を有する複合材の製造プロセスについて簡単に説明する。
ステップ１は、耐熱塑性材（例えばＳｉＣ）を基材として、Ａ１２０３の粉末を入れ第１高導熱層１を形成する。
【００１８】
ステップ２は、この第１高導熱層１上に囲碁形格子状の高導熱次層２３を形成し、この高導熱次層２３上に互いに隔てて位置ずれ配置された空格子を備えている（図示しない）。さらに、電磁遮蔽材２２が高導熱次層２３の空格子内に設置され、第１電磁遮蔽層２を形成する。
【００１９】
ステップ３は、第１電磁遮蔽層２上に、耐熱塑性材（例えばＳｉＣ）を基材として、Ａ１２０３の粉末を入れ第２高導熱層３を形成する。
【００２０】
ステップ４は、この第２高導熱層３上に囲碁形格子状の高導熱次層４３を形成し、この高導熱次層４３上に互いに隔てて位置ずれ配置された空格子を備えている（図示しない）。さらに、電磁遮蔽材４２が高導熱次層４３の空格子内に設置され、第１電磁遮蔽層４を形成する。その電磁遮蔽材４２と第１電磁遮蔽層２に相応した電磁遮蔽材２２の上、下位置は、恰も互いに位置ずれ配置される。
【００２１】
ステップ５は、第１２磁遮蔽層４上に、耐熱塑性材（例えばＳｉＣ）を基材として、Ａ１２０３の粉末を入れ第３高導熱層５を形成する。
【００２２】
前記のように繰り返して、必要に応じて若干間隔、積層して一体に貼り付けられた高導熱層（１、３、５）と電磁遮蔽層（２、４）を有する複合材が作成される。
【００２３】
本発明の複合材は、若干間隔、積層して一体に貼り付けられた高導熱層（１、３、５）と電磁遮蔽層（２、４）の設計を採用する。前記各電磁遮蔽層（２、４）は、高導熱次層（２３、４３）上に呈された囲碁形格子状、かつ隔てて設置された電磁吸収材から形成され、各電磁遮蔽層（２、４）の間に対応した電磁波吸収材の位置は、互いに位置ずれ設置されているので、互いに交互して湾曲に延伸し、連続した熱伝送経路が形成され、かつ各電磁遮蔽層（２、４）の上、下両面には何れも完全なる高導熱層（１、３、５）であるため、良い高導熱性能を有している。そして、前記囲碁形格子状に分布された電磁吸収材からなる電磁遮蔽層は、互いに間隔をもって上、下に積層して設けられているので、完全な電磁吸収マスクを形成することによって、本発明の複合材は、良い電磁波遮蔽性能を有することになる。
【００２４】
さらに、本発明の複合材の構造は、必要に応じて各形状、または寸法を作成し、回路基板に余計な設計をせずに、それに相応した電子部材に直接に設置することで、使用便利、信頼性を有する利点をさらに有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の縦断面見取図を示す。
【図２】本発明の電磁遮蔽層の平面見取図を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１    第１高導熱層
２    第１電磁遮蔽層
３    第２高導熱層
４    第２電磁遮蔽層
５    第３高導熱層
２３、４３    高導熱層次層
２２、４２    電磁遮蔽材
【図１】
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【図２】
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