(57)【要約】【課題】例えば、電子機器のケース内において用いた場合には、凝縮によってケース内で生じた水分がＩＣ基板上やコネクタ上に滴り落ちるのを防ぐことができるのは勿論のこと、電子機器の作動不良を招く恐れをも払拭することができる凝縮水流動阻止体及びその製造方法を提供する。【解決手段】凝縮で生じた水分が流れるのを防ぐ凝縮水流動阻止体であって、基材と、この基材上に配置されて凝縮で生じた水分を保持するウィスカーを備えている。ウィスカーは、基材に含まれる元素を主成分として基材上に形成されていて、表面を親水性とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮で生じた水分が流れるのを防ぐ凝縮水流動阻止体であって、基材と、この基材上に配置されて凝縮で生じた水分を保持するウィスカーを備えたことを特徴とする凝縮水流動阻止体。
【請求項２】
ウィスカーは、基材に含まれる元素を主成分として基材上に形成されている請求項１に記載の凝縮水流動阻止体。
【請求項３】
ウィスカーは、基材上に配置した表面層に含まれる元素を主成分として表面層上に形成されている請求項１に記載の凝縮水流動阻止体。
【請求項４】
ウィスカーの表面を親水性とした請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の凝縮水流動阻止体。
【請求項５】
請求項２又は４に記載の凝縮水流動阻止体を製造するに際して、微量酸素が存在する雰囲気中で金属又はセラミックスからなる基材を加熱処理して、上記基材上に酸化物であるウィスカーを形成することを特徴とする凝縮水流動阻止体の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の凝縮水流動阻止体を製造するに際して、ウィスカーの主成分となる元素を含む表面層を基材上に形成した後、微量酸素が存在する雰囲気中で基材及び表面層を加熱処理して、上記表面層上に酸化物であるウィスカーを形成することを特徴とする凝縮水流動阻止体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、凝縮による水分が生じ易い電子機器のケース内において用いるのに好適な凝縮水流動阻止体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子機器においては、凝縮によってケース内で生じた水分がＩＣ基板上やコネクタ上に滴り落ちる（流動する）のを防ぐために、ケースの内部に吸湿剤や防水フィルタを配置して通気口の形状を工夫したり、ケースの通気口を通して入り込む外気とケース内部の空気とが充分に混合するように成すと共にケース内部に断熱層を設けたりするようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１１７４２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３５１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来において、ケースの内部に吸湿剤や防水フィルタを配置する場合には、凝縮によって生じた水分がＩＣ基板上やコネクタ上に滴り落ちるのを防ぐことはできるものの、吸湿剤や防水フィルタは、放湿に時間がかかって長期的に水分を溜め込んでしまい、最終的に、膨張したり剥離したりして電子機器の作動不良を引き起こしかねないという問題があった。
【０００４】
また、外気とケース内部の空気とが充分に混合するように成したうえでケース内部に断熱層を設ける場合には、ケース内部に暖かい外気が入り込むことによる凝縮水の発生は抑えられるものの、ケース外部が低温であると、ケース内部が断熱層で保温されてしまい、上記と同じく電子機器の作動不良を引き起こす可能性があるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、例えば、電子機器のケース内において用いた場合には、凝縮によってケース内で生じた水分がＩＣ基板上やコネクタ上に滴り落ちるのを防ぐことができるのは勿論のこと、電子機器の作動不良を招く恐れをも払拭することができる凝縮水流動阻止体及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、凝縮で生じた水分が流れるのを防ぐ凝縮水流動阻止体であって、基材と、この基材上に配置されて凝縮で生じた水分を保持するウィスカーを備えた構成としたことを特徴としており、この凝縮水流動阻止体の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明の凝縮水流動阻止体では、例えば、電子機器のケース内に用いた場合において、ケース内に凝縮によって水分が生じたとしても、この水分が毛細管現象によってウィスカー間に保持されることから、水分が流動してＩＣ基板やコネクタに付着することが回避されることとなる。
【０００８】
また、ウィスカーは、吸湿剤や防水フィルタと比べて放湿性に優れているので、ウィスカー間に保持されている水分は、ケース内の湿度が下がると迅速に蒸発することとなって、吸湿剤や防水フィルタのように長期的に水分を溜め込むことがなくなり、加えて、ケース内に熱がこもることも回避されることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記した構成としていることから、例えば、電子機器のケース内に用いた場合には、作動不良を招く恐れを払拭したうえで、ケース内において凝縮により生じる水分の流動を抑えてＩＣ基板やコネクタ等の部品に付着するのを確実に防止することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の凝縮水流動阻止体において、ウィスカーが基材に含まれる元素を主成分として基材上に形成されている構成とするこができるほか、ウィスカーが基材上に配置した表面層に含まれる元素を主成分として表面層上に形成されている構成とすることができ、いずれの場合も、ウィスカーの形成密度を４００本／ｃｍ２以上とすることが望ましい。
【００１１】
前者のウィスカーが基材に含まれる元素を主成分として基材上に形成されている凝縮水流動阻止体において、基材は金属又はセラミックスから成るものであり、ウィスカーも金属又は酸化物から成るものである。この場合には、ウィスカーが基材から連続的に形成されるので、基材との密着強度が高いものとなる。
【００１２】
後者のウィスカーが基材上に配置した表面層に含まれる元素を主成分として表面層上に形成されている凝縮水流動阻止体において、表面層を金属又はセラミックスから成るものとし、この場合には、セラミックスの表面に金属のウィスカーを形成する、などといった要求される機能に応じた基材と表面層との組合わせが可能となる。
【００１３】
また、本発明の凝縮水流動阻止体において、ウィスカーの形成密度が大きければ水分の保持は可能であるが、ウィスカー表面の親水性が高い方が水分保持能力の向上を図れることから、ウィスカーの表面を親水性とした構成とすることが望ましく、この場合には、凝縮によって生じる水分をより多く保持し得ることとなる。
【００１４】
本発明の凝縮水流動阻止体は、例えば、凝縮水が生じやすい電子機器の周辺に使用したりすることができる。
【００１５】
このように、本発明の凝縮水流動阻止体を電子機器の周辺に使用した場合には、例えば、図１に示すように、電子機器１のＩＣ基板２を内蔵したケース３の天井壁４及び底壁５を凝縮水流動阻止体１０で被覆した場合には、ケース３内に凝縮によって生じた水分を毛細管現象によって凝縮水流動阻止体１０のウィスカー間に保持し得ることから、水分が流動してＩＣ基板２や他の電子部品に付着するのを回避することができる。
【００１６】
上記したウィスカーが基材に含まれる元素を主成分として基材上に形成されている凝縮水流動阻止体を製造するに際しては、微量酸素が存在する雰囲気中で金属又はセラミックスからなる基材を加熱処理して、上記基材上に酸化物であるウィスカーを形成する製造方法を採用することができる。
【００１７】
この場合、製造要領は、ウィスカーの原料となる元素の種類及び基材がその元素をどのくらい含有しているかによって異なるが、代表的な例として、図２に示すように、１〜１０００ｐｐｍの微量酸素が存在する不活性ガス中において、Ｓｉなどのウィスカー原料を含む金属基材１１を９００〜１１００℃の範囲で加熱処理すれば、金属基材１１上に酸化物であるウィスカー１２を形成することができ、この際、ウィスカー１２が金属基材１１から一体で形成されるので、金属基材１１との密着強度が高いものとなる。
【００１８】
一方、上記したウィスカーが基材上に配置した表面層に含まれる元素を主成分として表面層上に形成されている凝縮水流動阻止体を製造するに際しては、ウィスカーの主成分となる元素を含む表面層を基材上に形成した後、微量酸素が存在する雰囲気中で基材及び表面層を加熱処理して、上記表面層上に酸化物であるウィスカーを形成する製造方法を採用することができる。
【００１９】
この場合も、代表的な製造例として、図３に示すように、ウィスカーの主成分となる元素を含む表面層２３を基材２１上に形成した後、１〜１０００ｐｐｍの微量酸素が存在する不活性ガス中において、上記ウィスカー原料を含む表面層２３を９００〜１１００℃の範囲で加熱処理すれば、表面層２３上に酸化物であるウィスカー２２を形成することができ、この際、腐食しやすい金属基材の表面に腐食しにくい表面層を形成させる、などといった目的に応じた基材と表面層との組合わせが可能となり、その結果、低コスト化が期待できる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２１】
［実施例１］
ＦＣＨＷ２合金（３％Ａｌを含むＦｅ−Ｃｒ系合金）を基材として使用し、この基材を半導体チップのサイズに合わせて成形した後、流量１ｌ／ｍｉｎのアルゴンの流れの中において、１０００℃で１時間加熱して、基材上に長さ１０μｍ、太さ１０ｎｍのウィスカーが形成された凝縮水流動阻止体を得た。図４にウィスカーの拡大写真を示す。
【００２２】
［実施例２］
Ｎｉを基材として使用し、この基材上にＳｉ膜をＣＶＤ法（原料：ＳｉＨ４ガス）によって成膜すると共に半導体チップのサイズに合わせて成形した後、流量１ｌ／ｍｉｎのアルゴンの流れの中において、１０００℃で１時間加熱して、Ｓｉ膜上に長さ５０μｍ、太さ２０ｎｍのウィスカーが形成された凝縮水流動阻止体を得た。図５にウィスカーの拡大写真を示す。
【００２３】
［実施例３］
スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ）において、Ｎｉを１４５Ｗ、Ｍｎを９５Ｗとした２元系ＤＣにより、スパッタ圧０．６Ｐａでアルゴン成膜した後、流量０．５ｌ／ｍｉｎのアルゴンの流れの中において、８００℃で１時間加熱して、長さ１０μｍ、太さ１００ｎｍのウィスカーが形成された凝縮水流動阻止体を得た。図６にウィスカーの拡大写真を示す。
【００２４】
［比較例］
平均粒径１ｍｍのシリカゲル粒子を比較例として用意した。
【００２５】
そこで、実施例２及び比較例の各試料をペルチェ素子で５分間冷却して、結露により生じた凝縮水をそれぞれ吸収させた後、気温２５℃、湿度７０％の室内に１５分間放置し、吸水前と吸水後の試料の各重量を測定すると共に、水分の蒸発量を５分おきに計測して、両者の放湿速度を比較したところ、図７に示す結果を得た。なお、参考として、ポリマーの放湿速度を図７に合わせて記載した。
【００２６】
図７に示すグラフから、実施例２の凝縮水流動阻止体が、比較例のシリカゲル粒子と比べて、水分を保持できる吸湿率がポリマーと同じように１０倍以上であるうえ、放湿速度が非常に早いことが判り、これにより、実施例２の凝縮水流動阻止体を、例えば、電子機器の周辺に用いた場合には、急激な温度変化により凝縮水が生じたとしても、効率良く凝縮水の流動を阻止すると共に、温度変化に順応して素早く放湿し得ることが実証できた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の凝縮水流動阻止体の一使用形態を示す凝縮水流動阻止体を内蔵した電子機器ケースの断面説明図である。
【図２】本発明の一実施例による凝縮水流動阻止体の製造要領説明図である。
【図３】本発明の他の実施例による凝縮水流動阻止体の製造要領説明図である。
【図４】本発明の一実施例による凝縮水流動阻止体のウィスカーを示すＳＥＭ写真である。（実施例１）
【図５】本発明の他の実施例による凝縮水流動阻止体のウィスカーを示すＳＥＭ写真である。（実施例２）
【図６】本発明のさらに他の実施例による凝縮水流動阻止体のウィスカーを示すＳＥＭ写真である。（実施例３）
【図７】第２実施例による凝縮水流動阻止体と比較例のシリカゲル粒子との放湿速度を比較するグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１０         凝縮水流動阻止体
１１，２１   基材
１２，２２   ウィスカー
２３         表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007203671.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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