本發(fā)明涉及車載控制裝置，特別是涉及使用了熱輻射性涂層膜的散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，搭載在汽車上的車載控制裝置(電子組件)通常包括電路基板和收納該電路基板的殼體而構(gòu)成，其中電路基板上安裝有包括半導(dǎo)體元件等發(fā)熱元件在內(nèi)的電子部件，殼體一般包括用于固定電路基板的底座和以覆蓋電路基板的方式組裝在底座上的罩。

關(guān)于這樣的車載控制裝置，近年來隨著多功能化和因空間的制約帶來的小型化，處于發(fā)熱量增大的趨勢，因此例如專利文獻(xiàn)1中記載的那樣，提出了為了使電子部件(發(fā)熱元件)產(chǎn)生的熱向殼體傳遞進(jìn)而從殼體的外表面散發(fā)到大氣中，對殼體實(shí)施表面處理的散熱結(jié)構(gòu)的技術(shù)。

另外，已知如專利文獻(xiàn)2記載的那樣利用含有陶瓷顆粒的涂料在散熱部件表面形成涂膜的散熱方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-304200號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2013-144746號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

近年來，從節(jié)省資源的觀點(diǎn)等出發(fā)，存在提高發(fā)動機(jī)室的密度而實(shí)現(xiàn)小型化的社會需求。對于車載控制裝置而言，其小型化也得到了推進(jìn)，隨之而來的，基板面積的小型化和電子部件的集中化導(dǎo)致發(fā)熱密度增大，所以需要散熱性能的進(jìn)一步的提高。

通過像目前提出的技術(shù)那樣在散熱部件上涂敷含有陶瓷顆粒的涂料，雖然能夠提高散熱性能，但為了滿足上述需求，期望散熱性能的進(jìn)一步的提高。

本發(fā)明是鑒于以上狀況而完成的，其目的在于提供一種具有可高效地從發(fā)熱體等高溫部向殼體散熱的熱輻射性涂層膜的車載控制裝置。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的車載控制裝置具備熱輻射性涂層膜，上述熱輻射性涂層膜包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中第一區(qū)域具有與基材接觸的第一界面，第二區(qū)域具有上述熱輻射性涂層膜與空氣接觸的第二界面，上述第一區(qū)域的熱傳導(dǎo)率比上述第二區(qū)域的熱傳導(dǎo)率高，上述第二區(qū)域的熱輻射率比上述第一區(qū)域的熱輻射率高。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有可高效地從發(fā)熱體等高溫部向殼體散熱的熱輻射性涂層膜的車載控制裝置。

附圖說明

圖1是表示車載控制裝置的基本結(jié)構(gòu)的一例的分解立體圖。

圖2是車載控制裝置的截面圖。

圖3是本實(shí)施方式的熱輻射性涂層膜的概念圖。

圖4是實(shí)施例1的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖5是實(shí)施例2的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖6是實(shí)施例3、4的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖7是實(shí)施例5的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖8是實(shí)施例6的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖9是實(shí)施例7的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

圖10是比較例2的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下適當(dāng)?shù)剡厖⒄崭綀D邊對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖1是表示車載控制裝置的主要結(jié)構(gòu)的分解立體圖的一例。圖2是圖1的車載控制裝置的截面圖。如圖1和圖2所示，車載控制裝置1包括電路基板12和收納該電路基板12的殼體10而構(gòu)成，其中在電路基板12的上下(正背)兩面利用釬料安裝有IC或半導(dǎo)體元件等電子部件11。殼體10由用于固定電路基板12的底座13，和以覆蓋電路基板12的方式安裝在底座13上的、下表面開口的盒狀或蓋狀的罩14構(gòu)成。

在電路基板12的長度方向一端側(cè)安裝有用于將電路基板12與外部電連接的連接器15。連接器15包括所需根數(shù)的插針端子15a和設(shè)置有通孔15c的外殼15b，其中插針端子15a通過壓入等而插入固定到通孔15c中。在該連接器15中，在將插針端子15a插入固定到外殼15b的通孔15c中后，通過點(diǎn)式流動焊接工序等利用釬料將插針端子15a的下端部(連結(jié)接合部15f)連結(jié)接合到電路基板12上。

底座13以將罩14的下表面開口封閉的方式，整體形成為大致矩形平板狀。詳細(xì)而言，底座13包括：矩形板狀部13a；凸出設(shè)置在該矩形板狀部13a上的矩形框狀部13b；設(shè)置在該矩形框狀部13b的四角的、作為電路基板12的支承面的基座部13d；和延伸設(shè)置至矩形板狀部13a的外周的車輛安裝固定部13e。車輛安裝固定部13e用于將車載控制裝置1安裝到車體上，例如通過使螺栓類螺合到車體的規(guī)定部位等操作而進(jìn)行固定。

構(gòu)成車載控制裝置1的殼體10的底座13和罩14以將安裝有連接器15的電路基板12夾在中間的方式組裝。更詳細(xì)而言，電路基板12被夾在設(shè)置于底座13的四角的基座部13d與罩14之間，并利用作為緊固部件的一例的止動螺釘17固定。

構(gòu)成車載控制裝置1的殼體10的底座13和罩14以將安裝有連接器15的電路基板12夾在中間的方式組裝。更詳細(xì)而言，電路基板12被夾在設(shè)置于底座13的四角的基座部13d與罩14之間，并利用作為緊固部件的一例的止動螺釘17固定。

底座13和罩14使用金屬材料或樹脂材料通過鑄造、沖壓或切削加工等制造。更詳細(xì)而言，使用以鋁、鎂、鐵等為主成分的合金或聚對苯二甲酸丁二醇酯等樹脂材料，通過鑄造、沖壓或切削加工等制造。

另外，罩14上形成有連接器用窗14a，以使得電路基板12能夠經(jīng)連接器15從外部接收供電，或與外部裝置進(jìn)行輸入/輸出信號的交接。

電路基板12上安裝有例如4個電子部件11(上表面一側(cè)3個，下表面一側(cè)1個)，設(shè)置在電路基板12上的電路配線與各電子部件11連接，并且也與連接器15的插針端子15a連接。

此外，在電路基板12上的安裝有電子部件11的部分，設(shè)置有導(dǎo)熱孔(通孔)19。

在安裝于電路基板12的上表面一側(cè)的3個電子部件11中的位于中央的電子部件11的下側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱孔19，并且在底座13的位于導(dǎo)熱孔19正下方的部位凸出設(shè)置有矩形凸部21，在電路基板12的下表面與底座13的矩形凸部21的上表面之間，以與兩者接觸的方式插入設(shè)置有高熱傳導(dǎo)層20。作為高熱傳導(dǎo)層20，此處使用粘接劑、潤滑脂、散熱片等。

另外，安裝于電路基板12的上表面一側(cè)的3個電子部件11中的位于右端的電子部件11(的主體部分)以從電路基板12的上表面浮起的方式安裝，在該電子部件11與電路基板12之間形成有間隙。

在以上結(jié)構(gòu)的車載控制裝置1中，電子部件11所產(chǎn)生的熱經(jīng)由導(dǎo)熱孔19和高熱傳導(dǎo)層20傳導(dǎo)至底座13，從殼體10散發(fā)到大氣中。

在本實(shí)施方式的車載控制裝置1中，電路基板、罩、底座和連接器插針的內(nèi)側(cè)等特定的部位上形成有熱輻射性涂層膜(31、32、33、34)。

該情況下，在電路基板12上，在安裝了電子部件11和連接器15后在其一個面和/或另一個面上形成(涂敷)熱輻射性涂層膜31，并且，在底座13和罩14上，在它們制作成規(guī)定尺寸形狀之后在它們的內(nèi)表面和/或外表面形成(涂敷)熱輻射性涂層膜32、33，另外，在連接器15的插針端子15a上，在電路基板12一側(cè)的從連結(jié)接合部15f至連接器外殼15b之間的部分形成(涂敷)熱輻射性涂層膜34。

作為涂敷方法，優(yōu)選利用刷涂、噴涂、浸涂等進(jìn)行涂敷，但根據(jù)涂敷的對象物，也可以采用靜電涂敷、簾幕式涂敷、電泳涂敷等。關(guān)于材料涂敷后使其干燥而涂膜化的方法，優(yōu)選使用自然干燥、燒結(jié)等方法。此時，熱輻射性涂層膜優(yōu)選直接涂敷在各基材上。例如在電路基板上，若在進(jìn)行了防潮劑等的表面處理后設(shè)置熱輻射性涂層膜，則由于電路基板表面與熱輻射性涂層膜之間的距離增大，熱傳遞量減小，散熱性能降低。

另外，圖2表示熱輻射性涂層膜31、32、33、34全部都形成的例子。雖然從提高散熱性能的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在上述的多個面上設(shè)置熱輻射性涂層膜，不過熱輻射性涂層膜只要在電路基板、罩、底座和連接器插針的內(nèi)側(cè)的至少一個面上設(shè)置即可。特別優(yōu)選在電路基板的至少一個面上形成第一熱輻射性涂層膜，并且在與第一熱輻射性涂層膜相對的上述底座和/或上述罩的內(nèi)表面?zhèn)刃纬傻诙彷椛湫酝繉幽ぁＭㄟ^形成至少2個熱輻射性涂層膜，高熱輻射的面積增大，而且從包含發(fā)熱元件的電子部件產(chǎn)生的熱和傳導(dǎo)至電路基板上的熱由1個熱輻射性涂層膜進(jìn)行熱輻射，并由與該熱輻射性涂層膜相對地形成的另1個熱輻射性涂層膜進(jìn)行熱吸收，所以能夠使從電子部件和電路基板向殼體的熱傳遞量增大。因此，能夠提高車載控制裝置的散熱性能，由此能夠?qū)⒁噪娮硬考?發(fā)熱元件)為主的盒式車載控制裝置的殼體內(nèi)的溫度抑制得較低，能夠提高裝置的可靠性。

此外，熱輻射性涂層膜不限于涂敷在各基材面的整個面，也可以僅涂敷在一部分，尤其是僅涂敷在發(fā)熱部件及其周圍。由此，能夠降低用于涂敷的涂料使用量。

接著，對本實(shí)施方式的熱輻射性涂層膜的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3是表示熱輻射性涂層膜的結(jié)構(gòu)的概念圖。在電路基板、罩、底座和連接器插針等的基材301的表面形成有熱輻射性涂層膜302。熱輻射性涂層膜302具有第一區(qū)域302a和第二區(qū)域302b，其中第一區(qū)域302a具有與基材301接觸的第一界面305，第二區(qū)域302b具有熱輻射性涂層膜與空氣接觸的第二界面306。本實(shí)施方式的熱輻射性涂層膜的特征為，第一區(qū)域302a的熱傳導(dǎo)率比第二區(qū)域302b高，第二區(qū)域302b的熱輻射率比第一區(qū)域302a高。通過將熱輻射性涂層膜形成為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使基材301的熱通過熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的第一區(qū)域傳遞至熱輻射性涂層膜的表面。接著，能夠利用熱輻射性優(yōu)異的第二區(qū)域來使熱高效地從熱輻射性涂層膜的表面散發(fā)到大氣中。這樣一來，在本實(shí)施方式的熱輻射性涂層膜中，通過在熱的傳遞方向上將功能劃分成負(fù)責(zé)熱傳導(dǎo)的區(qū)域和負(fù)責(zé)熱輻射的區(qū)域，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠更加有效地從發(fā)熱體等高溫部向殼體散熱。

形成熱輻射性涂層膜的材料只要是具有熱輻射性的材料即可，并不特別限定，但最優(yōu)選包括有機(jī)樹脂、和熱傳導(dǎo)率或熱輻射率優(yōu)于有機(jī)樹脂的顆粒的復(fù)合材料。作為如圖3所示在第一區(qū)域302a和第二區(qū)域302b形成特性不同的熱輻射性涂層膜的方法，能夠列舉在基材上涂敷形成第一區(qū)域302a的熱輻射材料之后，再涂敷形成第二區(qū)域302b的熱輻射材料來進(jìn)行制膜的方法，除此之外還可以列舉使用包含主要有助于熱輻射性的顆粒和主要有助于熱傳導(dǎo)性的顆粒的單液型的熱輻射材料，一起進(jìn)行涂敷、制膜的方法等。

以下說明雙層涂敷型的熱輻射材料和單液型的熱輻射材料的具體例。

(雙層涂敷型)

形成熱輻射性涂層膜的雙層涂敷型的熱輻射材料的特征在于，由形成與基材接觸的第一層的高熱傳導(dǎo)材料、和形成涂敷在第一層上的第二層的高熱輻射材料這兩種材料構(gòu)成。

形成第一層(第一區(qū)域)的高熱傳導(dǎo)材料的特征在于，以熱固性樹脂或熱塑性樹脂為粘合劑，包含相比粘合劑樹脂具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒。作為具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒能夠使用目前公知的材料，沒有特別限定，可以列舉氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵、氧化銅、氧化鎳、氧化鈷、氧化鋰、氧化鈦、二氧化硅等陶瓷粉末，或銅、鎳、鐵、銀等金屬粉體，或碳材料等，優(yōu)選從上述材料中混合至少一種。在安裝了車載控制裝置的電子部件的電路基板等涂敷對象物需要絕緣性的情況下，熱輻射性涂層膜需求絕緣性。因此，優(yōu)選在形成熱輻射性涂層膜的熱輻射材料中混合陶瓷粉末等具有絕緣性的材料。具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒的平均粒徑并不特別限定，可為0.01～200μm。若具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒的平均粒徑超過200μm，則涂敷膜的膜厚變厚，導(dǎo)致熱輻射性降低，并且可能導(dǎo)致涂敷膜的強(qiáng)度以及與被涂敷體之間的粘接強(qiáng)度和附著力降低。另外，若平均粒徑小于0.01μm，則顆粒與粘合劑之間的界面增大，可能導(dǎo)致熱傳導(dǎo)性能降低。具有高熱傳導(dǎo)性的顆粒的形狀能夠使用目前公知的形狀，沒有特別限定，能夠列舉球狀、薄片狀、針狀、長方體、立方體、四面體、六面體、多面體、筒狀、管狀、從核部向不同的4軸方向延伸的三維針狀結(jié)構(gòu)等。另外，作為形成第一層的高熱傳導(dǎo)材料，在構(gòu)成第一層的樹脂的熱傳導(dǎo)率比第二層的熱傳導(dǎo)率高的情況下，也可以是不含顆粒的樹脂單體。

形成第二層(第二區(qū)域)的高熱輻射材料的特征在于，包含相比第一層具有高熱輻射率的顆粒。高熱輻射材料也可以包含熱固性樹脂或熱塑性樹脂作為粘合劑。作為具有高熱輻射率的顆粒能夠使用目前公知的材料，沒有特別限定，可以列舉氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵、氧化銅、氧化鎳、氧化鈷、氧化鋰、氧化鈦、二氧化硅等陶瓷粉末，或碳材料等，優(yōu)選從上述材料中混合至少一種。在混合有2種以上的具有高熱輻射率的顆粒的情況下，優(yōu)選在1200～500cm^-1的紅外吸收區(qū)域中吸光度為0.5以上且不重復(fù)的組合。能夠以寬波段的波長發(fā)射電磁波，熱輻射性能得到提高。具有高熱輻射率的顆粒的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選0.1～300μm。若平均粒徑超過300μm，則可能導(dǎo)致顆粒從熱輻射性涂層膜脫落而使得熱輻射性能降低。而若平均粒徑小于0.1μm，則可能導(dǎo)致顆粒被粘合劑樹脂包覆而使得熱輻射性能降低。具有高熱輻射率的顆粒的形狀能夠使用目前公知的形狀，沒有特別限定，能夠列舉球狀、薄片狀、針狀、長方體、立方體、四面體、六面體、多面體、筒狀、管狀、從核部向不同的4軸方向延伸的形狀等。

形成第二層的高熱輻射材料也可以不含樹脂而僅涂敷具有高熱輻射率的顆粒?；蛘咭部梢酝糠笕軇┲谢旌暇哂懈邿彷椛渎实念w粒而形成的材料?；蛘哌€可以涂敷在利用溶劑稀釋了粘合劑樹脂而得到的材料中混合具有高熱輻射率的顆粒而形成的材料。通過涂敷上述那樣的材料，在固化之后，顆粒在第一層上露出于涂層膜表面，由于表面積的增大和熱輻射率的增大，散熱性能得到提高。

作為熱固性樹脂或熱塑性樹脂能夠使用目前公知的材料，沒有特別限定，作為一例能夠列舉合成樹脂或水性乳液樹脂。作為合成樹脂，可以是酚醛樹脂、醇酸樹脂、三聚氰胺尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠類樹脂、氯乙烯樹脂、含氟樹脂等合成樹脂，優(yōu)選價格低的丙烯酸樹脂。另外，作為水性乳液，有丙烯酸硅乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸乳液等。在雙層涂敷型的熱輻射材料中，形成第一層的高熱傳導(dǎo)材料與形成第二層的高熱輻射材料的樹脂系可以不相同，但在相同時層間的粘接強(qiáng)度和附著力將得到提高。

雙層涂敷型的熱輻射材料優(yōu)選在形成第一層的高熱傳導(dǎo)材料固化之前涂敷形成第二層的高熱輻射材料。這是因?yàn)?，若在形成第一層的材料固化之后再涂敷形成第二層的材料，則可能導(dǎo)致第一層與第二層的粘接強(qiáng)度和附著力降低的緣故。

另外，雙層涂敷型的熱輻射材料可以存在形成第一層的材料與形成第二層的材料混合的中間層。由于存在中間層，粘接強(qiáng)度和附著力得到提高，熱傳導(dǎo)性也得到提高。

熱輻射材料除了上述成分之外，還可以根據(jù)需要進(jìn)一步添加其它成分。作為成分，能夠列舉溶劑、成膜助劑、增塑劑、顏料、硅烷偶聯(lián)劑、粘度調(diào)整劑等。上述成分能夠使用現(xiàn)有的材料，沒有特別限定。

(單液型)

本實(shí)施方式的形成熱輻射性涂層膜的單液型的熱輻射材料的特征在于，以熱固性樹脂或熱塑性樹脂為粘合劑，包含相比粘合劑樹脂具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒和具有高熱輻射率的顆粒這2種以上的顆粒。

作為單液型的熱輻射材料，需要使涂敷、成膜后在第一區(qū)域主要分散具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒，在第二區(qū)域主要分散具有高熱輻射率的顆粒。為此，本實(shí)施方式中通過使具有高熱輻射率的顆粒的密度小于作為粘合劑的樹脂成分的密度，來利用密度小的顆粒浮起到涂膜表面的性質(zhì)，使第二區(qū)域主要分散具有高熱輻射率的顆粒。

希望具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒的密度比具有高熱輻射率的顆粒的密度大，優(yōu)選與作為粘合劑的樹脂成分為同等程度或比其更大。作為具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒，只要滿足上述條件即可，能夠應(yīng)用針對雙層涂敷型說明過的材料。

作為具有高熱輻射率的顆粒，只要具有比作為粘合劑的樹脂成分高的熱輻射率、且密度小于作為粘合劑的樹脂成分即可。材質(zhì)沒有特別限定，能夠列舉二氧化硅、氧化鋁等無機(jī)物系或酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、碳等有機(jī)物系的粉末，優(yōu)選從上述材料中混合至少一種。在混合2種以上的顆粒的情況下，優(yōu)選在1200～500cm^-1的紅外吸收區(qū)域中吸光度為0.5以上且不重復(fù)的組合。能夠以寬波段的波長發(fā)射電磁波，熱輻射性能得到提高。具有高輻射性的顆粒的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.1～300μm。若平均粒徑超過300μm，則可能導(dǎo)致顆粒從熱輻射性涂層膜脫落而使得熱輻射性能降低。而若平均粒徑小于0.1μm，則可能導(dǎo)致顆粒被粘合劑樹脂覆蓋而使得熱輻射性能降低。具有高熱輻射率的顆粒的形狀能夠使用目前公知的形狀，沒有特別限定，能夠列舉球狀、薄片狀、針狀、長方體、立方體、四面體、六面體、多面體、筒狀、管狀、從核部向不同的4軸方向延伸的形狀等。特別是通過使用中空或多孔的顆粒能夠減小密度，所以優(yōu)選。另外，還可以是對樹脂粉末進(jìn)行了陶瓷涂敷的顆粒。

作為熱固性樹脂或熱塑性樹脂能夠使用目前公知的材料，沒有特別限定，作為一例，能夠列舉合成樹脂或水性乳液樹脂。作為合成樹脂，可以是酚醛樹脂、醇酸樹脂、氨基醇酸樹脂、尿素樹脂、硅樹脂、三聚氰胺尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠類樹脂、氯乙烯樹脂、含氟樹脂等合成樹脂，優(yōu)選價格低的丙烯酸樹脂。另外，作為水性乳液，有丙烯酸硅乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸乳液等。

單液型的熱輻射材料所形成的熱輻射性涂層膜，在具有與基材接觸的第一界面的第一區(qū)域、和具有上述熱輻射性涂層膜與空氣接觸的第二界面的第二區(qū)域之間，可以存在中間區(qū)域。中間區(qū)域是具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒和具有高輻射性的顆粒混合的區(qū)域。

熱輻射材料除了上述成分之外，還可以根據(jù)需要進(jìn)一步添加其它成分。作為成分，能夠列舉溶劑、成膜助劑、增塑劑、顏料、硅烷偶聯(lián)劑、粘度調(diào)整劑等。上述成分能夠使用現(xiàn)有的材料，沒有特別限定。

雙層涂敷型和單液型的熱輻射材料的涂敷方法均沒有特別限定，能夠從通常使用的涂敷方法中根據(jù)目的選擇。具體而言，能夠列舉刷涂、噴涂、輥涂、浸涂等。在涂敷熱輻射材料后使其干燥而涂層膜化的方法中，能夠使用自然干燥、燒結(jié)等方法，可以根據(jù)涂料性狀等選擇。

另外，熱輻射性涂層膜的平均膜厚沒有特別限定，能夠根據(jù)目的選擇，優(yōu)選200μm以下，更優(yōu)選1μm～200μm。在涂層膜為200μm以上的情況下，可能導(dǎo)致涂層膜成為隔熱層使得散熱性能降低。而在1μm以下的情況下，可能無法充分地發(fā)揮散熱效果。更加優(yōu)選的熱輻射性涂層膜的膜厚為20μm～40μm。若膜厚比40μm厚得過多，則吸收的熱會被阻斷，而若比20μm薄得過多，則熱輻射性能會降低。因此，從發(fā)熱體等高溫部向殼體外的熱傳遞量降低。

另外，從熱輻射性的觀點(diǎn)來看，熱輻射性涂層膜優(yōu)選對于2.5μm～20μm波段的各波長下的熱輻射率為0.8以上，越接近1越優(yōu)選。

以下使用實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。不過，本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施例所記載的內(nèi)容。

實(shí)施例和比較例中所使用的構(gòu)成熱輻射材料的成分材料如下。

(粘合劑樹脂)

·COATAX LH-404：東麗精細(xì)化工株式會社制

(陶瓷顆粒)

·S42XHS：住友3M株式會社制，中空硅石，真密度0.42g/cm³

·SIO07PB：株式會社高純度化學(xué)研究所制，二氧化硅，粒徑0.8μm

·WZ-501：AMTEC CO.,LTD.制，氧化鋅單晶PANA-TETRA，平均纖維長度10μm

在樣品的制備中，添加顆粒、樹脂和溶劑調(diào)節(jié)粘度，之后，使用混合攪拌機(jī)進(jìn)行混合。

實(shí)施例中的熱傳導(dǎo)率、熱輻射率和散熱評價的方法如下。

(熱傳導(dǎo)率)

在熱傳導(dǎo)率測量方法中，將調(diào)制的材料以200μm成膜，使用溫度波數(shù)分析法求取熱擴(kuò)散率，利用熱擴(kuò)散率、比重和比熱的積求取熱傳導(dǎo)率。

另外，在熱輻射性涂層膜的構(gòu)成材料不明確的情況下，能夠利用IR(紅外光譜法)或GCMS(氣相色譜分析法)等分析方法確定粘合劑樹脂，并對熱輻射性涂層膜的截面利用SEM-EDX(掃描型電子顯微鏡—X射線能譜分析法)等元素分析法確定顆粒，通過與上述同樣的方法測量熱輻射性涂層膜的熱傳導(dǎo)率。

(熱輻射率)

在輻射率測量方法中，使用涂布器(applicator)將調(diào)制的材料以30μm左右涂敷在大小為100mm×100mm、厚度為1mm的鋁板上，之后使用京都電子工業(yè)制的D and S AERD對固化后的樣品在室溫下測量輻射率。

另外，在熱輻射性涂層膜的構(gòu)成材料不明確的情況下，針對熱輻射性而言，能夠利用IR(紅外光譜法)或GCMS(氣相色譜分析法)等分析方法確定粘合劑樹脂，并對熱輻射性涂層膜的截面利用SEM-EDX(掃描型電子顯微鏡—X射線能譜分析法)等元素分析法確定顆粒，通過與上述同樣的方法測量熱輻射性涂層膜的熱輻射率。

(散熱評價)

用鋁板(50mm×80mm，t：2mm)夾持面狀發(fā)熱體聚酰亞胺加熱器FL-HEAT No.6(Shinwa Rules Co.,Ltd.)。使用鋁板用釬料在鋁板的表面粘接熱電偶。將制得的樣品涂敷在鋁板表面，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式涂敷。將樣品靜置在設(shè)定為25℃的恒溫槽的中央，對加熱器施加6W電力，測量鋁板表面的溫度變化。由于加熱器產(chǎn)生固定的熱量，所以熱輻射材料的散熱效果越高，則加熱器的溫度或鋁板表面溫度越低。即，可以說加熱器的溫度或鋁板表面溫度越低則散熱效果越高。

實(shí)施例1

在容器中加入90vol％的COATAX LH-404、5vol％的中空硅石、5vol％的二氧化硅和相對于上述三種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備單液型的熱輻射材料。利用刷涂將該熱輻射材料涂敷在鋁板上，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖4表示實(shí)施例1中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板401的表面的熱輻射性涂層膜具有在樹脂(COATAX LH-404)406的內(nèi)部分散有中空硅石405和二氧化硅404的結(jié)構(gòu)。圖中，在虛線框表示的第一區(qū)域402中主要分散有具有高熱傳導(dǎo)率的二氧化硅404，在第二區(qū)域403中主要分散有具有高熱輻射性的中空硅石405。這是因?yàn)橹锌展枋?05的密度比樹脂406的密度小，因此在涂敷熱輻射材料時中空硅石405浮起到涂膜表面的緣故。另外，由于具有這樣的特性，所以熱輻射性涂層膜的熱輻射面具有由中空硅石405的形狀帶來的凹凸。

實(shí)施例2

在容器中加入90vol％的COATAX LH-404、5vol％的中空硅石、5vol％的氧化鋅單晶PANA-TETRA和相對于上述三種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備單液型的熱輻射材料。利用刷涂將該熱輻射材料涂敷在鋁板上，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖5表示實(shí)施例2中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板501的表面的熱輻射性涂層膜具有在樹脂(COATAX LH-404)506的內(nèi)部分散有中空硅石505和氧化鋅單晶PANA-TETRA504的結(jié)構(gòu)。圖中，在虛線框表示的第一區(qū)域502中主要分散有具有高熱傳導(dǎo)率的氧化鋅單晶PANA-TETRA504，在第二區(qū)域503中主要分散有具有高熱輻射率的中空硅石505。中空硅石505集中在第二區(qū)域503的原因與實(shí)施例1相同。另外，本實(shí)施例中所使用的氧化鋅單晶PANA-TETRA504具有從核部向不同的4軸方向延伸的三維形狀。由于這樣的大體積的形狀，所以氧化鋅單晶PANA-TETRA504彼此交錯地分散。另外，由于也與中空硅石交錯，所以在第二區(qū)域內(nèi)也存在著部分氧化鋅單晶PANA-TETRA504。本實(shí)施例的熱輻射性涂層膜的熱輻射面具有由中空硅石505和氧化鋅單晶PANA-TETRA504的形狀帶來的凹凸。

實(shí)施例3

在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的氧化鋅單晶PANA-TETRA和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備第一熱輻射材料。另外，在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的中空硅石和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備第二熱輻射材料。

利用刷涂將第一熱輻射材料涂敷在鋁板上制作第一層。接著，利用刷涂從第一層之上涂敷第二熱輻射材料來制作第二層，以之后在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖6表示實(shí)施例3中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板601的表面的熱輻射性涂層膜由在樹脂(COATAX LH-404)606的內(nèi)部分散有氧化鋅單晶PANA-TETRA504的第一層(第一區(qū)域)602、和在樹脂606的內(nèi)部分散有中空硅石605的第二層(第二區(qū)域)603構(gòu)成。在第二層中，由于中空硅石605浮起到涂膜表面，所以熱輻射性涂層膜的熱輻射面具有由中空硅石605的形狀帶來的凹凸。

實(shí)施例4

在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的氧化鋅單晶PANA-TETRA和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備第一熱輻射材料。另外，在容器中加入70vol％的COATAX LH-404、30vol％的中空硅石和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備第二熱輻射材料。

利用刷涂將第一熱輻射材料涂敷在鋁板上制作第一層。接著，利用刷涂從第一層之上涂敷第二熱輻射材料來制作第二層，以之后在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

實(shí)施例4中形成的熱輻射性涂層膜的基本結(jié)構(gòu)與圖6相同，由于第二熱輻射材料中中空硅石的混合量增大，因此第二層中存在的中空硅石的量相應(yīng)地增大，與實(shí)施例4相比，熱輻射性涂層膜的熱輻射面的表面積增大。

實(shí)施例5

在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的氧化鋅單晶PANA-TETRA和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備第一熱輻射材料。

在利用刷涂將第一熱輻射材料涂敷在鋁板上后，從涂層膜之上涂敷作為第二熱輻射材料的中空硅石，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式制作熱輻射性涂層膜。

圖7表示實(shí)施例5中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板701的表面的熱輻射性涂層膜中，在樹脂(COATAX LH-404)706的內(nèi)部分散有氧化鋅單晶PANA-TETRA704，并且中空硅石705的一部分埋在樹脂706的表層部。圖中，在虛線框表示的第一區(qū)域702中分散有具有高熱傳導(dǎo)率的氧化鋅單晶PANA-TETRA704，在第二區(qū)域703中主要分散有具有高熱輻射率的中空硅石705。熱輻射性涂層膜的熱輻射面具有由中空硅石705的形狀帶來的凹凸。

實(shí)施例6

在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的中空硅石和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備單液型的熱輻射材料。利用刷涂將該熱輻射材料涂敷在鋁板上，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖8表示實(shí)施例6中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板801的表面的熱輻射性涂層膜具有在樹脂(COATAX LH-404)806的內(nèi)部分散有中空硅石805的結(jié)構(gòu)。圖中，在虛線框表示的第一區(qū)域802中不存在中空硅石805而是由樹脂806單體構(gòu)成，在第二區(qū)域803中分散有具有高熱輻射率的中空硅石805。這樣，中空硅石805在第二區(qū)域803中存在得比第一區(qū)域802多。這是因?yàn)橹锌展枋?05的密度比樹脂406的密度小，因此在涂敷熱輻射材料時中空硅石405浮起到涂膜表面的緣故。熱輻射性涂層膜的熱輻射面具有由中空硅石405的形狀帶來的凹凸。

實(shí)施例7

利用刷涂將混合有30wt％作為溶劑的醋酸丁酯、且對粘度進(jìn)行了調(diào)節(jié)的COATAX LH-404涂敷在鋁板上，并從樹脂膜之上涂敷中空硅石，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖9表示實(shí)施例7中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板901的表面的熱輻射性涂層膜中，在圖中虛線框表示的第一區(qū)域902中不存在中空硅石905而是由樹脂(COATAX LH-404)906單體構(gòu)成，在第二區(qū)域903中，中空硅石905的一部分埋在樹脂906的表層部。

(比較例1)

利用刷涂將混合有30wt％作為溶劑的醋酸丁酯、且對粘度進(jìn)行了調(diào)節(jié)的COATAX LH-404涂敷在鋁板上，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成涂層膜。

將比較例1的涂層膜的特性的評價結(jié)果表示在表1中。

(比較例2)

在容器中加入95vol％的COATAX LH-404、5vol％的二氧化硅和相對于上述兩種成分的總和100wt％為30wt％的作為溶劑的醋酸丁酯，使用混合攪拌器進(jìn)行混合，制備單液型的熱輻射材料。利用刷涂將該熱輻射材料涂敷在鋁板上，以在60℃下加熱干燥30分鐘后膜厚達(dá)到30μm的方式形成熱輻射性涂層膜。

圖10表示比較例2中形成的熱輻射性涂層膜的截面示意圖。形成在鋁板101的表面的熱輻射性涂層膜具有在樹脂(COATAX LH-404)106的內(nèi)部分散有二氧化硅104的結(jié)構(gòu)。樹脂106內(nèi)的二氧化硅104的分散狀態(tài)在第一區(qū)域和第二區(qū)域沒有大的偏差。并且，熱輻射性涂層膜的輻射面沒有由顆粒形狀帶來的凹凸，是平坦面。

將實(shí)施例1～7和比較例1、2的熱輻射材料的結(jié)構(gòu)、以及熱輻射性涂層膜的各種特性的評價結(jié)果表示在表1、2中。其中，表中數(shù)值的單位為體積份，“—”表示未混合。

[表1]

[表2]

如表1、2所示，實(shí)施例1～7滿足第一區(qū)域的熱傳導(dǎo)率比第二區(qū)域的熱傳導(dǎo)率高、且第二區(qū)域的熱輻射率比第一區(qū)域的熱輻射率高的關(guān)系。根據(jù)散熱評價的結(jié)果可知，與比較例1、2相比，實(shí)施例1～7中最高溫度均降低，散熱性能優(yōu)異。另外可知在使用了氧化鋅單晶PANA-TETRA作為具有高熱傳導(dǎo)率的顆粒的實(shí)施例2中，散熱性能比使用了二氧化硅的實(shí)施例1優(yōu)異。可以認(rèn)為這樣由于從核部向不同的4軸方向延伸的三維形狀的顆粒彼此交錯而形成了熱傳導(dǎo)路徑，從而促進(jìn)了熱從鋁板到散熱面的傳遞，結(jié)果提高了散熱性能。另外，實(shí)施例2得到了散熱性能比成分和混合量相同的采用雙液涂敷型的實(shí)施例3更為優(yōu)異的結(jié)果?？梢哉J(rèn)為這是由于在單液型的實(shí)施例2中，由于氧化鋅單晶PANA-TETRA的一部分存在于表面部，從而熱輻射性涂層膜的表面積增大，結(jié)果散熱性能得到提高。對實(shí)施例3～5進(jìn)行比較，結(jié)果，與實(shí)施例3相比提高了中空硅石的混合量的實(shí)施例4的散熱性能更為優(yōu)異，并且對第一層涂層涂敷了中空硅石的實(shí)施例5的散熱性能最為優(yōu)異。可以認(rèn)為這是由于輻射面的表面積按實(shí)施例3、4、5的順序增大，結(jié)果散熱性能得到提高。在實(shí)施例6與實(shí)施例7的比較中，也確認(rèn)到了同樣的趨勢。

如上所述，由于既包括在熱輻射性涂層膜的具有與基材接觸的界面的區(qū)域的高熱傳導(dǎo)區(qū)域(第一區(qū)域)，也包括在具有與空氣接觸的界面的區(qū)域的高輻射區(qū)域(第二區(qū)域)，從而來自發(fā)熱體的熱傳遞量增大，散熱性能得到提高。通過在發(fā)熱體或殼體等高溫部件上形成本實(shí)施方式的熱輻射性涂層膜，增大高熱輻射的面積，能夠提高向低溫部傳遞的熱傳遞量，有助于車載控制裝置的散熱性能的提高。

附圖標(biāo)記說明

1 車載控制裝置

10 殼體

11 電子部件

12 電路基板

13 底座

14 罩

15 連接器

15a 插針端子

15b 外殼

15c 通孔

19 導(dǎo)熱孔

20 高熱傳導(dǎo)層

31 第一熱輻射性涂層

32 第二熱輻射性涂層

33 第三熱輻射性涂層

34 第四熱輻射性涂層