專利名稱：乳膠性組成物與由其形成的涂膜以及應(yīng)用此種涂膜的冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及于硅乳膠中含有金屬氧化物的乳膠性組成物與由其形成的涂膜以及應(yīng)用此種涂膜的冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般地說，CPU元件等集成電路與功率晶體管、電阻等電子元件，硬盤驅(qū)動器與倒相器等各種電氣/電子裝置、馬達(dá)等驅(qū)動裝置等。在使用中都會產(chǎn)生熱，需通過散熱風(fēng)扇等使這類元件與裝置等降溫，抑制它們的溫度升高而保持其特性與可靠性。
近年來，隨著相應(yīng)設(shè)備與裝置等小型化與高性能化，還需要對其中所用的零部件與裝置進(jìn)行有效的冷卻。
通常，上述的設(shè)備與裝置是通過冷卻風(fēng)扇將設(shè)有散熱風(fēng)扇等的熱沉中釋出的熱排放到外部而進(jìn)行裝置等內(nèi)部的散熱。此外，在設(shè)備與熱沉之間設(shè)有片狀導(dǎo)熱材料，將發(fā)生的熱通過它有效地傳遞給熱沉而進(jìn)行散熱。
另一方面，對于那些雖然本身并不發(fā)熱但由于在高溫環(huán)境下使用會損傷其特征與可靠性的設(shè)備，則需要隔熱來抑制溫度的升高。
例如除熱所用冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)其本身的發(fā)熱雖小，但受到伴隨著換氣時裝置內(nèi)的熱風(fēng)影響，有時馬達(dá)本身的溫度會上升而縮短壽命。
由于有效于散熱的散熱風(fēng)扇或冷卻風(fēng)扇并不利于裝置等小型化，而需要以小型的形式能有效地對零部件與設(shè)備等進(jìn)行冷卻，還由于用來對裝置內(nèi)部的散熱進(jìn)行換氣的冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)等需要進(jìn)行隔熱，故期待開發(fā)能以一種裝置實現(xiàn)零部件與設(shè)備等的冷卻與隔熱的技術(shù)(將本身發(fā)熱的零部件或設(shè)備等稱作發(fā)熱體而把本身發(fā)熱少需要隔熱的零部件或設(shè)備等稱為被隔熱體)。
作為實現(xiàn)上述需要的技術(shù)，本發(fā)明人著重于開發(fā)兼具冷卻性與隔熱性的涂膜的開發(fā)并進(jìn)行了研究，業(yè)已發(fā)現(xiàn)具有包含高嶺土的金屬氧化物的涂膜，它的冷卻性與隔熱性能有效地并存。
還發(fā)現(xiàn)了在用于形成上述的含有金屬氧化物的粘合劑中，有利于耐熱性、電性質(zhì)、粘合性與成膜性等且不會有害于與半導(dǎo)體相關(guān)的設(shè)備和裝置的金屬離子(尤其是鈉離子)的硅樹脂最為有效，通過這種在含有硅樹脂的乳膠(稱為硅樹脂乳膠)中包含金屬氧化物的組成物(稱為乳膠性組成物)，便實現(xiàn)了本發(fā)明。
以往的硅樹脂乳膠能用作具有優(yōu)越的耐氣候性、耐火性、耐凍結(jié)溶解性的建材用涂料[例如參考日本特許(公開)公報極No.2000-72883(第3頁)]。
此外已有使硅樹脂乳膠中含有光催化元件而用作為有優(yōu)異自清潔性外壁用涂料或涂層的材料(例如參看日本特許(公開)公報No.10-279886(第4頁))。
但在上述已有的技術(shù)中，任何建材用的涂料中，都不掌握由硅樹脂乳膠中含有金屬氧化物的組成物來形成上述本發(fā)明的兼?zhèn)淅鋮s性與隔熱性的涂膜的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是是鑒于上述問題而提出的，目的在于提供能容易形成兼?zhèn)淅鋮s性與隔熱性的涂膜的組成物。
為了解決上述問題，本發(fā)明的乳膠性組成物的特征在于它在包含硅樹脂的乳膠中具有金屬氧化物。
它的特征還在于，作為包含硅樹脂的乳膠中的金屬氧化物。包括高嶺土、氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化銻、氧化鍺、氧化硼、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶、氧化鉍、氧化錫、滑石中的的至少一種。
它的特征還在于，除金屬氧化物外，還包括氮化硼、氮化鋁、氮化鋯、氮化錫、氮化鍶、氮化鈦、氮化鋇等氮化物中的至少一種。
它的特征還在于，高嶺土在乳膠性組成物中所占重量比為7-20％。
它的特征還在于，由上述乳膠性組成物形成了涂膜。
此外，它的特征還在于，在基體表面的至少一部分中形成有上述涂膜。


圖1是示明實施例6的試樣的正視圖。
圖2是示明實施例6的印刷電路板的剖面圖。
圖3是示明實施例7的試樣的剖面圖。
圖4是示明實施例1的透視圖。
圖5是示明實施例2的剖面圖。
圖6是示明實施例3的透視圖。
圖中各標(biāo)號的意義如下1電子元件 2主體部 3引線端子4印刷電路基板 4a基片4b配線圖案5高輻射性涂膜 6溫度計測單元 7保護(hù)層具體實施形式下面說明本發(fā)明的乳膠性組成物的實施例。
所謂乳膠性是指硅樹脂分散成乳膠狀而在此硅樹脂的乳膠中金屬氧化物呈分散狀態(tài)。
作為乳膠性組成物中所含的金屬氧化物最好是高嶺土，而氧化硅、氧化鋁也是最好的。還可以將高嶺土分別與氧化硅或氧化鋁組合使用。
作為其他金屬氧化物可以用氧化鈦、氧化銻、氧化鍺、氧化硼、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶、氧化鉍、氧化錫、滑石等。
作為含有金屬氧化物的乳膠性的組成物中還含有的氮化物，可以采用氮化硼、氮化鋁、氮化鋯、氮化錫、氮化鍶、氮化鈦、氮化鋇等導(dǎo)熱性優(yōu)越的氮化物。
這些金屬氧化物與氮化物用球磨機(jī)或噴射研磨機(jī)等將粒料粉碎為粉末狀態(tài)使用，特別也可以作為微末狀態(tài)使用。硅樹脂是耐熱性、粘合性、電性能與成膜性等優(yōu)越的樹脂，成為上述金屬氧化物與氮化物等的粘合劑，將金屬氧化物與氮化物等粉末之間粘合，同時將金屬氧化物與氮化物等粘合到涂布面上，形成穩(wěn)定的牢固的涂膜。
硅樹脂乳膠主要是非水溶性的硅樹脂，分散到水中的乳膠狀態(tài)物，例如可用下式方法求得。
(1)用各種表面活化劑將烷基硅酸鹽化合物或其部分加水分解/縮合物乳化，作為水乳膠的方法[日本特許(公開)公報No.58-213046、NO.62-197369、No.3-115485、No.3-200793]。此外有在這種乳膠中混合以聚合性乙烯單體進(jìn)行乳化聚合成的乳膠的方法[日本特許(公報)公告No.6-344665]。
(2)在不使用表面活化劑將烷基硅酸鹽化合物于水中加水分解求得的水溶性聚合物存在條件下，將能夠作游離基聚合的乙烯單體進(jìn)行乳化聚合的方法[日本特許(公開)公報No.8-60098]。
(3)通過將含有乙烯聚合性烷基硅酸鹽的烷基硅酸鹽混合物加水分解/縮合，作為包含固態(tài)硅樹脂的水乳膠，再添加游離基聚合性的乙烯單體，經(jīng)乳化聚合而獲得接枝共聚物微粒(固體)乳膠的方法[日本特許(公開)公報No.5-209149，No.7-196750]。
(4)將烷基硅酸鹽化合物添加到使游離基聚合性官能團(tuán)乳化聚合的乳膠中，經(jīng)加水分解/縮合，把硅樹脂導(dǎo)入乳膠粒子中的方法[日本特許(公開)公報No.3-45628，No.8-3409]。
(5)將含有乙烯聚合性官能團(tuán)的烷基硅酸鹽與游離基聚合性乙烯單體共同乳化聚合而形成乳膠的方法[日本特許(公開)公報No.61-9463，No.8-27347]。
乳膠性組成物可以通過將金屬氧化物粉未添加混合到硅樹脂乳膠中求得。
這就是說，硅樹脂乳膠原本是將硅樹脂分散到水中的結(jié)果，因而在此水中將金屬氧化物于懸浮狀態(tài)下混合，可得含有金屬氧化物的乳膠性組成物。
此外，乳膠性組成物中的硅樹脂乳膠由于如以上所述保有水份，當(dāng)加入到乳膠性組成物中的金屬氧化物與氮化物的量相對地增多時，乳膠性組成物的粘度有時會升高。此時，可以添加適當(dāng)?shù)乃畞碚{(diào)節(jié)乳膠性組成物的粘度。
至于因硅樹脂乳膠的水份多，乳膠性組成物的粘度低時，也可加入適宜的增粘劑來調(diào)整粘度。
作為乳膠性組成物中含有的金屬氧化物，如上所述最好是高嶺土，此時高嶺土的含量最好在乳膠性組成物中占7-20(重量)。
這就是說，當(dāng)高嶺土的含量＜7％(重量)則冷卻性與隔熱性都不充分，而當(dāng)此含量＞20％(重量)時，在涂膜的穩(wěn)定性和對形成了涂膜的這面上的粘合性都變差。
硅樹脂乳膠在乳膠性組成物中所占的比例最好為30-70％(重量)。
具體地說，若硅樹脂乳膠量＜30％(重量)，則涂膜的穩(wěn)定性和形成涂膜這面的粘合性將變差，而當(dāng)硅樹脂乳膠量＞70％(重量)，則金屬氧化物量相對地變少，冷卻性與隔熱性都將降低。
下面說明上述乳膠性組成物的作用。
在由乳膠性組成物形成涂膜時，是在發(fā)熱體與被隔熱體以及安裝于它們之上的托架或散熱片等對象物(所謂的基體)的表面上以毛刷刷涂、噴涂、浸漬、絲網(wǎng)印刷等直接涂布乳膠性組成物，然后在常溫下進(jìn)行風(fēng)干。
此時的干燥，必要時可由干燥爐干燥(例如由干燥爐于約125℃干燥1小時)，或也可以由干燥機(jī)等的熱風(fēng)進(jìn)行干燥。
在涂膜的形成中，可以在將基體按預(yù)定形狀加工完之后再涂布乳膠性組成物，或也可在于基體上形成乳膠性組成物的涂膜之后再加工成預(yù)定形狀。
上面說明的是將乳膠性組成物直接涂布到基體上的情形，但也可將乳膠性組成物涂布到紙、布、非紡布、樹脂、金屬等膜片或薄板上，與上述相同地形成涂膜，制成散熱/隔熱的膜片或板料，將其裁切成基體的形狀或預(yù)定形狀，在與涂膜相反的面上粘附上雙面粘合帶(最好是有導(dǎo)熱性的雙面粘合帶)而貼附到基體的預(yù)定的位置上。
此時，本發(fā)明的乳膠性組成物的涂膜由于是把硅樹脂作為粘合劑，故可進(jìn)行剪裁、沖壓壓切、激光等的切斷加工，能夠不費力地進(jìn)行基體的冷卻與隔熱。
本發(fā)明的乳膠性組成物的膜厚為10-200μm而最好是用20-100μm。
本發(fā)明的乳膠性組成的涂膜通過含有上述的高嶺土與氧化硅、氧化鋁等金屬氧化物，具有將沿涂膜中傳導(dǎo)的熱變換為紅外線和/或遠(yuǎn)紅外線輻射的紅外線輻射功能，由此可從基體將所傳遞的熱輻射到外部而冷卻基體。
此外能把涂膜中從外部吸收的熱由上述紅外線輻射功能再輻射到外部，抑制了熱對基體的侵入，發(fā)揮了隔熱性。
當(dāng)含有上述金屬氧化物的乳膠性組成物中還含有氧化硼與氮化鋁等氮化物時，涂膜由于氮化物有優(yōu)越的導(dǎo)熱能促進(jìn)基體的導(dǎo)熱或從外部吸熱，由此能更有效地增強涂膜的冷卻性與隔熱性。
需要冷卻與隔熱的基體主要是各種電氣設(shè)備與電子裝置及其零部件，例如若干已有的具有板狀或半球狀、折痕狀突起的散熱片的散熱體(熱沉)上形成所述涂膜，則可提高已有的散熱體的冷卻效應(yīng)。
再者，將散熱/隔熱膜片或板件貼附到集成電路電路等電子零器件上，可以提高這類零部件的冷卻效應(yīng)。
下面說明將本發(fā)明應(yīng)用于具體零部件的實施例。下面所示實施例中用到的乳膠性組成物是把信越化學(xué)工業(yè)(株)則制品“PDLON-MF-56”用作硅樹脂乳膠。
實施例1本實施例所用的乳膠性組成物的組成是按重比于硅樹脂乳膠50.8中添加了高嶺土12、氧化硅8.2、氧化鋁12.3、氧化鈦6.2氧化鋯10.5經(jīng)混合后所得的組成物。
將這種乳膠性組成物涂布于鋁制的L字形的板上，經(jīng)風(fēng)干形成膜厚50μm的涂膜，以之作為散熱體而安裝到功率組件上。這種L字形還具有功率組件的支承框架的功能。
這種功率組件工作中的溫度在其主體6個點上測定的結(jié)果平均為55.5℃。另一方面，對于安裝了未形成涂膜的同樣散熱體的功率組件，測定它作同樣工作中的溫度時其平均值則為62.2℃。
這表明功率組件中蓄聚的熱通過熱傳遞經(jīng)散熱板傳遞給涂膜，利用此涂膜的紅外輻射功能而將熱輻射，結(jié)果使功率組件的主體冷卻，可見與安裝著未形成涂膜的散熱體相比發(fā)揮出優(yōu)越的冷卻效果。
據(jù)此可以抑制功率組件主件的溫度上升，防止其因溫度依存性等導(dǎo)致的誤操作，能夠提高功率組件的可靠性與穩(wěn)定性。此外，對于在配備有散熱風(fēng)扇的功率組件散熱件上形成涂膜的情形，與安裝著未形成涂膜的散熱體相比較，可以看到功率組件主體的溫度可有效地降低2-20℃。
實施例2本實施例中所用的乳膠性組成物與實施例1的乳膠性組成物相同。
在本實施例中，將這種乳膠性組成物涂布到冷卻風(fēng)扇馬達(dá)的表面與背面上形成厚40μm的涂膜。
將此冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)置于熱風(fēng)器前10mm處，于馬達(dá)背面的馬達(dá)軸上安裝溫度檢測端，在室溫26.1℃的室內(nèi)使馬達(dá)停轉(zhuǎn)而熱風(fēng)機(jī)繼續(xù)運轉(zhuǎn)下測定出馬達(dá)軸的溫度上升。
馬達(dá)軸的溫度經(jīng)約30分鐘達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)下馬達(dá)軸的溫度是65.2℃。另一方面，未形成涂膜的冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)的馬達(dá)軸溫度則為75.4°以上結(jié)果表明本發(fā)明的涂膜具有隔熱效果，通過涂布本發(fā)明的乳膠性組成物形成的涂膜，涂膜中吸收的熱再次輻射，從而可抑制冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)的溫度上升。
實施例3本實施例所用的乳膠性組成物的組成按重量百分比是在硅樹脂乳膠34.1中添加混合了高嶺土12、氧化硅8.5與氧化鋁12.5所得的組成物。
將這種乳膠性組成物涂布到驅(qū)動用馬達(dá)的散熱用機(jī)殼上，形成厚45μm的涂膜。
驅(qū)動上述驅(qū)動用馬達(dá)，于散熱機(jī)殼的5個點測溫，達(dá)到平衡狀態(tài)時的平均溫度為70.0℃。另一方面，對于未形成涂膜的同樣的驅(qū)動馬達(dá)按相同方式測定的平均溫度則為101℃。
由此同樣可以認(rèn)識到本發(fā)明的乳膠性組成物形成的涂膜具有優(yōu)越的冷卻效果。
實施例4本實施例所用乳膠性組成物與實施例3的乳膠性組成物相同。
本實施例中將此乳膠性組成物涂布于熒光燈的燈頭部分形成涂膜。所用的熒光燈為15W的條形燈。
接通熒光燈后1小時測定溫度與熒光燈正下方30cm處的照度，結(jié)果是燈頭部分的溫度為55℃而照度為1251ux。另一方面，未形成涂膜的熒光燈燈頭部分的溫度為77℃而相應(yīng)的照度為981ux。
這樣，通過于燈頭部分中形成涂膜，熒光燈中蓄聚的熱被輻射，在降低熒光的溫度的同時還有效地提高了它的照度。
實施例5本實施例中所用乳膠性組成物的組成按重量百分比是在硅樹脂乳膠51中，添加混合高嶺土12.5、氧化硅8、氧化鋁13、氧化鈦5與氧化鋯8所得的組成物。
將此乳膠性組成物涂布到厚1mm的鋁片的一側(cè)表面上形成厚100μm的涂膜，而在另一側(cè)的表面上則貼附雙面粘合帶，由此制成鋁片的散熱/隔熱片材。
將這種散熱/隔熱片材貼附到裝設(shè)有熱電偶與加熱器的不銹鋼制加熱塊(40mm×40mm×20mm)的除加熱通電用和熱電偶用端子面的其余5面之上，在此狀態(tài)下置于25℃的氣氮溫度中，給加熱器通電于溫度達(dá)到平衡狀態(tài)下2小時后測定此加熱塊的溫度。
上述熱電偶是設(shè)置于此加熱塊的中心部分。
此加熱塊的溫度當(dāng)供給的電功率是2W時為48.8℃，是5W時為76.0℃，是8W時為102.6℃。另一方面，對于未貼附以散熱/隔熱片材時的加熱塊的溫度，當(dāng)供給的電功率是2W時為60.2℃，是5W時為99.8℃，是8W時為133.6℃。
由此可知，貼附了本發(fā)明的乳膠性組成物的涂膜所形成的鋁片這種放熱/隔熱片件，與直接涂布時有同樣的冷卻效果。
如上所述，由本發(fā)明的乳膠性組成物形成的涂膜能有效地用來抑制各種電氣、電子裝置的溫度增高。
這就是說，本發(fā)明能有效地使發(fā)熱量大的發(fā)熱體通過將熱輻射出而冷卻，還能使在高溫氣氛下的被隔熱體通過將所吸收的熱再行輻射出而能隔絕高溫。
如上所述，通過將本發(fā)明的乳膠性組成物形成的涂膜涂布到上述驅(qū)動用馬達(dá)，或熒光燈等的電氣器件的發(fā)熱體，或由于功率組件等電子零部件的熱傳遞而被加熱的托架或是散熱片等部件以及停動的冷卻風(fēng)扇等被隔熱體等基體表面上，就能將從基體傳遞到涂膜上的熱變換為紅外線和/或遠(yuǎn)紅外線而作為光能輻射，發(fā)揮出冷卻效應(yīng)與隔熱效應(yīng)。
為在該基體表面上形成涂膜，如上所述，自然是于基體的表面上通過毛刷刷涂、噴涂、浸漬、網(wǎng)印、噴印等涂布工藝涂布浮膠性組成物，再將其干燥，但若作更詳細(xì)的說明則為以下所示工藝。
首先對基體的涂膜形成處作表面處理。這種表面處理所用的工藝因基體的材料而異，但作為共通采用的工藝有等離子蝕刻法、UV(紫外)蝕刻法與溶劑洗凈等。
此時可視需要于涂膜形成部位進(jìn)行表面糙化處理，或也可將不進(jìn)行成膜部位處遮蔽后進(jìn)行表面處理。
其次用上述涂布工藝于基體的涂膜形成處涂布液體狀的乳膠性組成物。
然后將涂布的液體狀乳膠性組成物于常溫下進(jìn)行風(fēng)干等，使之干燥形成涂膜。
這種情形下的干燥。是在考慮了基體的耐熱溫度的溫度下時，例如若是具有125℃的零部件內(nèi)部容許溫度的電子零部件時，則可將干燥爐設(shè)定到約125℃的溫度進(jìn)行干燥，或也可由干燥器等的熱風(fēng)進(jìn)行干燥。
在以下的說明中，稱由本發(fā)明的乳膠性組成物形成的涂膜稱為高輻射性涂膜，同時將高輻射性涂膜中具有絕緣性的涂膜稱為輻射性非導(dǎo)電性涂膜。
以上例示的乳膠性組成物形成的涂膜全部可以用作輻射性非導(dǎo)電性涂膜。
實施例6本實施例的于基體表面上形成高輻射性涂膜的涂卻結(jié)構(gòu)適用于電子零部件，它的冷卻效應(yīng)已由通電試驗確認(rèn)(實施例7的情形也相同)。
圖1是示明實施例6的試樣的正視圖，圖2示明實施例6的印刷電路板的剖面圖；圖1中，電子元件1在本實施例中是終端控制器(新日本無線(株)制，型號7805)。
電子元件1的主體部2是通過施加電功率而發(fā)熱的發(fā)熱體。
電子元件的引線端子3在主體部2中設(shè)有許多個，一方面對主體部2供給電功率并對主體部2與印刷電路基板4之間收發(fā)的信號進(jìn)行傳送，另一方面由于發(fā)熱體的主體部2傳遞的熱而被加熱。
印刷電路基板4如圖2所示，是在玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂等基片4a或是聚酰亞胺樹脂等具有柔軟性的基片4a之上，形成配線圖案4b而制作成，在此配線圖案4b中由焊錫等焊接電子元件1的引線端子3，而將電子元件1安裝到印刷電路基板4中。此外，印刷電路基板4中，從發(fā)熱體的主體部2加熱的引線端子3將熱量流入配線圖案4b，由此將印刷電路基板4的全部加熱。本實施例的印刷電路基板4采用了雙層玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂的基片4a。
高輻射性涂膜5為了防止漏電而采用了輻射性非導(dǎo)電性涂膜。
溫度計測單元6設(shè)于能計測相當(dāng)于元件內(nèi)部溫度的溫度的位置，可以設(shè)置熱電偶等溫度計。
圖1(a)是沒有形成高輻射性涂膜5的電子元件1，是用作確認(rèn)本試驗的冷卻效應(yīng)基準(zhǔn)試的空白試樣。
圖1(b)是作為試樣的試驗品A，除作為基體的主體部2的引線端子3外于整個表面上形成高輻射性涂膜5。
圖1(c)是作為試樣的試驗品B，除試驗品A外，作為基體的引線端子3除其接合部分外也于整個表面上形成高輻射性涂膜5。
此外，高輻射性涂膜5的厚度任一種情形下都約為100μm。
通電試驗中是將安裝上述三種試樣的印刷電路基板4設(shè)置于溫度25℃無風(fēng)的恒溫恒溫槽內(nèi)，按施加的電功率為3W通電，在相當(dāng)于元件內(nèi)部的溫度達(dá)到平衡狀態(tài)后40分鐘，由溫度計測單元6測定此平衡溫度。通電試驗結(jié)果示明于表1。
表1

表1所示的使用條件溫度差作為50℃時的容許電功率，表示的是例如當(dāng)元件內(nèi)部容許溫度為125℃情形下零件的周圍溫度為75℃時的施加的電功率的容許值，熱阻表示給試樣施加1W電功率時元件內(nèi)部的溫度升高。
如表1所示，具有在主體部2中形成了高輻射性涂膜5的冷卻結(jié)構(gòu)的試驗品A的元件內(nèi)部溫度，與空白試樣的相比降低了8.7℃，而以使用條件溫度差為50℃時的容許功率則提高了8.4％。
此外，具有在主體部2與引線端子3中形成了高輻射性涂膜5的冷卻結(jié)構(gòu)的試驗品B的元件內(nèi)部溫度，與空白試樣的相比降低了20.1℃，而以使用條件溫度差為50℃時的容許電功率則提高了21.8％。
如上所述，本實施例中，通過將涂布高輻射性涂膜的冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)置于作為基體的主體部中，利用其優(yōu)越的冷卻效應(yīng)可將終端控制器的元件內(nèi)部的溫度保持到很低，而能提高作為電子元件的終端控制器的可靠性與穩(wěn)定性。
此外，通過將這種冷卻結(jié)構(gòu)也設(shè)置于引線端子，則能發(fā)揮更優(yōu)越的冷卻效應(yīng)和進(jìn)一步提高終端控制器的可靠性與穩(wěn)定性。
實施例7圖3示明實施例7的試樣的剖面圖。
實施例7中與上述實施例6相同的部分附以相同標(biāo)號而略去其說明。
保護(hù)層7是用于確保配線圖案46間絕緣性并對其保護(hù)的絕緣層，除印刷電路板4的表面與背面中配線圖案4b的進(jìn)行焊接的部分外施涂到整個表面上。
圖3所示本實施例的電子元件1是QFP(四方扁平封裝)型240插針試驗用所制作的集成電路。
此集成電路中內(nèi)部組裝有測溫器件，應(yīng)用此測溫器件測定本實施例中元件內(nèi)部溫度。
印刷電路板4與實施例6中的相同，采用雙層玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂基片。
高輻射性涂膜5為防止漏電而采用了輻射性非導(dǎo)電性涂膜。
圖3(a)示明安裝了未形成高輻射涂膜5的電子元件1的印刷電路基板4，是用作確認(rèn)本試驗冷卻效應(yīng)的基準(zhǔn)試樣的空白試樣。
圖3(b)示明作為試樣的試驗品C，只在作為基體的主體部2的側(cè)表面形成有高輻射性涂膜5。圖3(c)示明作為試樣的試驗品D。除如試驗品C的主體部2的側(cè)表面外，還于其相反側(cè)的印刷電路板4的主體部2的背側(cè)面形成有高輻射性涂膜5。
圖3(d)示明作為試樣的試驗品E，除如試驗品D之外，還在作為基體的引線端3除其接合部外，于整個的表面上形成高輻射性涂膜5。
圖3(e)示明作為試樣的試驗品F，除如試驗品E之外，還在作為基體的印刷線路板4的側(cè)表面的引線端子部3的除其接合部外，于此表側(cè)面和背側(cè)面的整個表面上形成高輻射性涂膜5。
以上各高輻射性涂膜5的膜厚都約為100μm。
通電試驗中，是把上述5種試樣置于溫度25℃、無風(fēng)的恒溫恒溫槽內(nèi)，將施加的電功率設(shè)為2W與3W而通電，在相當(dāng)于元件內(nèi)部溫度的溫度達(dá)到平衡狀態(tài)40分鐘后，由溫度計測單元6測定此平衡溫度。
此通電試驗結(jié)果示明于表2。
表2

此外，表2所示的使用條件溫度差為50℃時的容許電功率與熱阻同于上述實施例6的。
如表2所示，從安裝了具有形成高輻射性涂膜5的冷卻結(jié)構(gòu)的主體部2的試驗品C。直到在裝有電子元件1的印刷電路板4基本是整個表面上設(shè)有冷卻結(jié)構(gòu)的試驗品F，按照這一順序，在將所設(shè)冷卻結(jié)構(gòu)的部位擴(kuò)大的試驗品C、D、E、F的順序下，其元件內(nèi)部溫度與空白試樣的相比順次地降低，而將使用條件溫度差設(shè)為50℃時的容許電功率則依上述順序增大。
如上所述，由本實施例可獲得與實施例6相同的冷卻效果，能提高作為電子元件的集成電路的可靠性與穩(wěn)定性。
當(dāng)把這種冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)于印刷電路基板中，則能將流入印刷電路基板中的熱有效地輻射而可進(jìn)一步提高所安裝的電子元件的冷卻效果。
在上述實施例6與7實際證明的由本發(fā)明的冷卻結(jié)構(gòu)獲得的電子元件1的冷卻效果，在以下所示各實施形式中同樣可以達(dá)到。
實施形式1圖4是示明實施形式1的透視圖。
在此與上述實施例相同的部分附以同一標(biāo)號而略去其說明。
本實施例形式示明適用于作為電子元件1的QFP型集成電路單件的冷卻結(jié)構(gòu)。
如圖4(a)所示，在于作為基體的主體部2的表側(cè)面上形成高輻射性涂膜5的情形，是在此整個表側(cè)面上形成高輻射性涂膜5。
此外，若不僅是表側(cè)面還在其背側(cè)面與側(cè)面都形成有高輻射性涂膜5時則能進(jìn)一步提高冷卻效果。
當(dāng)于作為基體的引線端3上形成了高輻射性涂膜5時，由于本實施形式適用于單件，應(yīng)用輻射性非導(dǎo)電性涂膜，如圖4(b)所示，在避開了進(jìn)行焊接等接合部之外，形成了高輻射性涂膜5。
實施形式2圖5示明實施形式2的剖面圖。
這里與上述實施例6和7相同的部分附以相同標(biāo)號而略去其說明。
本實施形式例示了將冷卻結(jié)構(gòu)用于作為基體的印刷電路基板4的單件。
如圖5(a)所示，當(dāng)于印刷電路基板4的表側(cè)面與背側(cè)面上形成有高輻射涂膜5時，應(yīng)用輻射性非導(dǎo)電性涂膜，避開進(jìn)行焊接等接合部而于其整個表側(cè)面與背側(cè)面上形成高輻射性涂膜5。
此外，高輻射性涂膜5的形成也可以在包括側(cè)面的整個表面上形成，也可以只在表側(cè)面或背側(cè)面上形成。
在施涂有防護(hù)層7的印刷電路基板4上形成有高輻射性涂膜5時，則如圖5(b)所示相同地通過防護(hù)層7形成高輻射性涂膜5。
實施形式3圖6是示明實施形式3的透視圖。
這里與上述實施例6和7相同的部分附以相同的標(biāo)號而略去其說明。
本實施形式例示了冷卻結(jié)構(gòu)適用于安裝了作為基體的電子元件1的印刷電路基板4的情形上上。
在本實施形式中，作為電子元件1的SOP(小外型封裝)型集成電路與芯片元件安裝在具有保護(hù)層7的印刷電路基板4之上。
在這種安裝了電子元件1的印刷電路基板4上形成有高輻射性涂膜5的情形，是應(yīng)用輻射性非導(dǎo)電性涂膜，如圖6(a)所示，于其整個表側(cè)面和背側(cè)面之上形成高輻射性涂膜5。
在此情形下，進(jìn)行焊接的接合部分未圖示的連接器等嵌合部應(yīng)避免形成高輻射性涂膜5。
高輻射性涂膜5的形成既可以在包括側(cè)面在內(nèi)的整個表面上形成，也可以只在表側(cè)面或背側(cè)面上形成。
此外，也可如圖6(b)所示，只在電子元件1等的發(fā)熱體附近形成高輻射性涂膜5。
通過這樣地于安裝有電子元件1的印刷電路基板4上形成本發(fā)明的高輻射性涂膜5，就不必要對單個元件事先形成高輻射性涂膜5，從而能簡化冷卻結(jié)構(gòu)的高輻射性涂膜5的形成。
通過將輻射性非導(dǎo)電性涂膜用作高輻射性涂膜5，就能對進(jìn)行焊接等接合部形成高輻射性涂膜5，從而能進(jìn)一步簡化高輻射性涂膜5的形成。
在以上的說明中，保護(hù)層7只預(yù)先涂布于印刷電路基板4之上，但也可在電子元件1安裝到印刷電路基板4上之后，與前述輻射性非導(dǎo)電性涂膜的情形相同，在安裝了電子元件1的印刷電路基板4的除連接器以外的整個表面上來涂布這種保護(hù)層。由此，即令是在具有導(dǎo)電性的高輻射性涂膜5的情形，也可不回避進(jìn)行焊接等的接合部而形面高輻射性涂膜5。
此外，在形成高輻射性涂膜5時若是采用輻射性非導(dǎo)電性涂膜，就可不必仔細(xì)地躲避對配線圖案與進(jìn)行焊接等的接合部形成高輻射性涂膜5，從而能容易地設(shè)置本發(fā)明的冷卻結(jié)構(gòu)。
這樣，本發(fā)明通過使硅樹脂乳劑中含有金屬氧化物的組成物作為乳膠性組成物，就能有效地獲得具有優(yōu)異冷卻性與隔熱性的涂膜。
也即本發(fā)明對于本身發(fā)熱的零部件與裝置能發(fā)揮冷卻效果，而對于本身發(fā)熱少但在高溫環(huán)境下工作的零部件與裝置能發(fā)揮隔熱效果，總之在上述任一種情形下都有效地降低零部件與裝置本身的溫度而提高它們的可靠性與穩(wěn)定性。
由于即使不采用散熱風(fēng)扇或冷卻風(fēng)扇通過涂布這種乳膠性組成物或貼附散熱/隔熱片等也易降低零部件與裝置等自身的溫度，而有助于使安裝有這類零部件或裝置的機(jī)器與設(shè)備等小型化。
此外通過再添加有優(yōu)越導(dǎo)熱性的氮化物，則能進(jìn)一步提高這種乳膠性組成物的涂膜的冷卻性與隔熱性。
再有，通過于基體的表面的至少一部分上形成乳膠性組成物的涂膜來發(fā)揮其冷卻性與隔熱性，則可降低電子元件等零部件的溫度升高，能夠提高這類元件的可靠性與穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種乳膠性組成物，其特征在于，在含有硅樹脂的乳膠中含有金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，所屬金屬氧化物含有高嶺土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，所屬金屬氧化物含有氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，所屬金屬氧化物含有氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，所屬金屬氧化物含有氧化鈦、氧化鋯、氧化銻、氧化鍺、氧化硼、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶、氧化鉍、氧化錫與滑石中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，含有氮化硼、氮化鋁、氮化鋯、氮化錫、氮化鍶、氮化鈦與氮化鋇中的至少一種氮化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，上述含硅樹脂的乳膠在乳膠性組成物中所占的比例為30-70％(重量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的乳膠性組成物，其特征在于，上述高嶺土在乳膠性組成物中所占的比例為7-20％(重量)。
9.一種涂膜，其特征在于，它是由在含有硅樹脂的乳膠中含有金屬氧化物的乳膠性組成物形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的涂膜，其特征在于，上述金屬氧化物含有高嶺土。
11.一種冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，它是由含有硅樹脂的乳膠中含有金屬氧化物形成的涂膜在基體的表面至少一部分上所形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述金屬氧化物含有高嶺土。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述涂膜是輻射性非導(dǎo)電性涂膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述基體是電子元件的主體部。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述基體是電子元件的引線端。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述基體是印刷電路基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述基體是安裝有電子元件的印刷電路基板。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，在安裝了上述電子元件的印刷電路基板上經(jīng)過中介的保護(hù)層而形成上述涂膜。
全文摘要
乳膠性組成物與由其形成的涂膜以及應(yīng)用此種涂膜的冷卻結(jié)構(gòu)。提供了容易形成兼具冷卻性與隔熱性的涂膜所用的組成物。它是在硅樹脂乳膠中含有作為金屬氧化物的高嶺土與氧化硅、氧化鋁等以之形成乳膠性組成物，將這種乳膠性組成物涂布到驅(qū)動用馬達(dá)以及集成電路或安裝了集成電路的印刷電路基板等基體之上形成涂膜，可以降低形成有這種涂膜的零部件與裝置的溫度以提高它們的可靠性與穩(wěn)定性。
文檔編號C09D5/02GK1508172SQ20031012092
公開日2004年6月30日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者町田政廣, 金子范義, 清水光一郎, 出牛雄一, 野末正仁, 一, 一郎, 義, 仁 申請人:賽拉美星株式會社, 沖電氣工業(yè)株式會社