(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2019145572
(43)【公開日】20190829
(54)【発明の名称】電子部品収納用筐体および電子装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 7/20 20060101AFI20190802BHJP
   H05K 5/04 20060101ALI20190802BHJP
   H05K 5/02 20060101ALI20190802BHJP
   H05K 9/00 20060101ALI20190802BHJP
【FI】
   !H05K7/20 B
   !H05K5/04
   !H05K5/02 M
   !H05K5/02 J
   !H05K9/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】2018026050
(22)【出願日】20180216
(71)【出願人】
【識別番号】000005887
【氏名又は名称】三井化学株式会社
【住所又は居所】東京都港区東新橋一丁目5番2号
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】井上 悟郎
【住所又は居所】千葉県袖ケ浦市長浦580−32 三井化学株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】木村 和樹
【住所又は居所】千葉県袖ケ浦市長浦580−32 三井化学株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】奥村 浩士
【住所又は居所】千葉県袖ケ浦市長浦580−32 三井化学株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】内藤 真哉
【住所又は居所】千葉県袖ケ浦市長浦580−32 三井化学株式会社内
【テーマコード(参考)】
4E360
5E321
5E322
【Fターム(参考)】
4E360AB02
4E360EA03
4E360ED02
4E360ED06
4E360GA24
4E360GA34
4E360GC02
4E360GC08
4E360GC11
5E321AA01
5E321CC06
5E321CC22
5E321GG01
5E321GG05
5E321GH03
5E322AA03
5E322EA10
5E322FA05
(57)【要約】
【課題】軽量性、電磁波シールド性、放熱特性および機械的強度のバランスに優れた電子部品収納用筐体を提供すること。
【解決手段】本発明の電子部品収納用筐体100は、金属製の底板201と、底板201に一体的に折り曲げられて連結された金属製の側板202と、を備え、内部に電子機器を収容するための筐体であって、少なくとも底板201および側板202(202−1、202−2、202−3、および202−4)からなる板状の金属部材(M)の表面の一部に、面方向の熱伝導率が1W/(m・K)以上である熱伝導性樹脂部材301が接合されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製の底板と、前記底板に一体的に折り曲げられて連結された金属製の側板と、を備え、内部に電子機器を収容するための筐体であって、
少なくとも前記底板および前記側板からなる板状の金属部材(M)の表面の一部に、面方向の熱伝導率が1W/(m・K)以上である熱伝導性樹脂部材が接合されている電子部品収納用筐体。
【請求項2】
前記熱伝導性樹脂部材が、熱可塑性樹脂(P)と、熱伝導率が2W/(m・K)以上であり、かつ、平均粒子径が0.1〜50μmの範囲を満たす熱伝導性充填剤(B)を含む請求項1に記載の電子部品収納用筐体。
【請求項3】
前記熱伝導性充填剤(B)が、(B−1)金属窒化物、(B−2)金属酸化物、(B−3)金属水酸化物から選ばれる1種類又は2種以上の充填剤を含む請求項2に記載の電子部品収納用筐体。
【請求項4】
前記熱伝導性樹脂部材100質量%中に含まれる前記熱伝導性充填剤(B)の含有量が5〜70質量%である請求項2または3に記載の電子部品収納用筐体。
【請求項5】
板状の前記金属部材(M)の両面に前記熱伝導性樹脂部材が接合されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記金属部材(M)の平均厚みが0.2mm以上1.0mm以下である電子部品収納用筐体。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記金属部材(M)は、少なくとも前記熱伝導性樹脂部材との接合部表面に微細凹凸構造を有しており、
前記微細凹凸構造に前記熱伝導性樹脂部材の一部分が浸入することにより前記金属部材(M)と前記熱伝導性樹脂部材とが接合されている電子部品収納用筐体。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
板状の前記金属部材(M)の一方の面に接合された前記熱伝導性樹脂部材と、他方の面に接合された前記熱伝導性樹脂部材の少なくとも一部とが、前記金属部材(M)の板面の垂直方向において互いに対向するように配置されている電子部品収納用筐体。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記熱伝導性樹脂部材は、前記金属部材(M)の表面の少なくとも周縁部に接合されている電子部品収納用筐体。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記熱伝導性樹脂部材の少なくとも一部は、前記金属部材(M)の表面に骨組状に形成されている電子部品収納用筐体。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記熱伝導性樹脂部材は射出成形体を含む電子部品収納用筐体。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記熱伝導性樹脂部材の平均厚みが1.0mm以上10mm以下である電子部品収納用筐体。
【請求項13】
請求項1〜12のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記金属部材(M)を構成する金属材料が電磁波シールド性を有する金属を含む電子部品収納用筐体。
【請求項14】
請求項1〜13のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記側板に一体的に折り曲げられて連結された金属製の蓋板をさらに備え、
前記蓋板表面の一部に熱伝導性樹脂部材が接合され、前記蓋板が前記熱伝導性樹脂部材により補強されている電子部品収納用筐体。
【請求項15】
請求項14に記載の電子部品収納用筐体において、
前記蓋板は、少なくとも前記熱伝導性樹脂部材との接合部表面に微細凹凸構造を有しており、
前記微細凹凸構造に前記熱伝導性樹脂部材の一部分が浸入することにより前記蓋板と前記熱伝導性樹脂部材とが接合されている電子部品収納用筐体。
【請求項16】
請求項1〜15のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記底板と前記側板との境界線部には前記熱伝導性樹脂部材が接合されていない電子部品収納用筐体。
【請求項17】
請求項1〜16のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体において、
前記金属部材(M)の全表面積に占める前記熱伝導性樹脂部材の接合部の表面積は、1面積%以上50面積%以下である電子部品収納用筐体。
【請求項18】
請求項1〜17のいずれか一項に記載の電子部品収納用筐体と、前記電子部品収納用筐体に収容された電子部品とを備える電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種電気・電子部品を収納するための電子部品収納用筐体および電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
オーディオ装置、車両搭載移動電話装置、ドライブレコーダー、あるいはカーナビゲーション装置等に代表される車載用の通信・情報装置においては、車両の電子化や高性能化に伴って発熱度合いの大きな高性能ICを用いた電子機器が採用されるようになってきている。
これらの車載用の電子機器においては、軽量化ニーズおよびEMI(電磁妨害)低減ニーズに対応していることが肝要である。このため、金属製のシャーシ構造において金属厚みを薄くして軽量化を図る一方で、その分の強度低下を金属板へのトラス状に固着した樹脂部材で補うことを特徴とした電子機器のシャーシ構造体が開示されている(特許文献1)。
また、筐体を構成する金属板あるいは金属箔を樹脂部で挟み込んだ電子部品格納用筐体も開示されている(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平5−72180号公報
【特許文献2】特開2016−103521号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献2に記載されているような樹脂部材補強筐体においては、筐体強度が担保されるとともに、金属が筐体の各面を構成しているのでEMIを起こし難く、また機器内で発生した熱量を放熱させ易いという効果を同時にもたらすことが予想される。しかしながら、特に後者の放熱対策については、近年の電子機器類の小型化・高密度実装化、マイクロプロセッサの高速化に伴う発熱量の急激な増大に十分に追随できていないという問題があった。
【0005】
ここで、放熱対策とは、電気・電子機器の筐体内部にある熱源(高温領域)から、筐体外部の低温領域へ熱エネルギーを輸送して放出するために、熱伝導、対流および熱放射の各伝熱手段を組み合わせた最適手段を設計することをいう。従来は簡便で放熱効率が高い対流に頼った放熱対策が一般的であり、例えば冷却ファンによる強制対流によって、或いは半導体素子(LSI、パワーIC等)の上面に放熱フィンを設置し、半導体素子より発せられる熱を、放熱フィンの対流作用により外部環境に放出する試みがなされてきた。
しかし、近年のモジュールやセット機器自体の顕著な小型化傾向によって、内部に放熱フィン、クーリングプレート或いは冷却ファン等を設置するスペースを確保し難いという問題があった。さらに、一般的な電気・電子機器において放熱対策が必要な温度はせいぜい200℃程度以下の比較的低温領域にあるため、ファンやフィン等の手段を用いた対流方式のみによる放熱効果にも限界があった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量性、電磁波シールド性、放熱特性および機械的強度のバランスに優れた電子部品収納用筐体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を達成するために鋭意検討した。その結果、電磁波シールド機能および放熱機能を有する金属部材を電子部品収納用筐体の主要部分とし、この金属部材の両面の一部を熱伝導性樹脂部材で強度補強することにより、電磁波シールド性、機械的強度、並びに軽量である特徴を維持したまま、優れた放熱特性を発現する電子部品収納用筐体が得られることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
すなわち、本発明によれば、以下に示す電子部品収納用筐体および電子装置が提供される。
[1]
金属製の底板と、上記底板に一体的に折り曲げられて連結された金属製の側板と、を備え、内部に電子機器を収容するための筐体であって、
少なくとも上記底板および上記側板からなる板状の金属部材(M)の表面の一部に、面方向の熱伝導率が1W/(m・K)以上である熱伝導性樹脂部材が接合されている電子部品収納用筐体。
[2]
上記熱伝導性樹脂部材が、熱可塑性樹脂(P)と、熱伝導率が2W/(m・K)以上であり、かつ、平均粒子径が0.1〜50μmの範囲を満たす熱伝導性充填剤(B)を含む上記[1]に記載の電子部品収納用筐体。
[3]
前記熱伝導性充填剤(B)が、(B−1)金属窒化物、(B−2)金属酸化物、(B−3)金属水酸化物から選ばれる1種類又は2種以上の充填剤を含む上記[2]に記載の電子部品収納用筐体。
[4]
前記熱伝導性樹脂部材100質量%中に含まれる前記熱伝導性充填剤(B)の含有量が5〜70質量%である上記[2]または[3]に記載の電子部品収納用筐体。
[5]
板状の上記金属部材(M)の両面に上記熱伝導性樹脂部材が接合されている上記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体。
[6]
上記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記金属部材(M)の平均厚みが0.2mm以上1.0mm以下である電子部品収納用筐体。
[7]
上記[1]〜[6]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記金属部材(M)は、少なくとも上記熱伝導性樹脂部材との接合部表面に微細凹凸構造を有しており、
上記微細凹凸構造に上記熱伝導性樹脂部材の一部分が浸入することにより上記金属部材(M)と上記熱伝導性樹脂部材とが接合されている電子部品収納用筐体。
[8]
上記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
板状の上記金属部材(M)の一方の面に接合された上記熱伝導性樹脂部材と、他方の面に接合された上記熱伝導性樹脂部材の少なくとも一部とが、上記金属部材(M)の板面の垂直方向において互いに対向するように配置されている電子部品収納用筐体。
[9]
上記[1]〜[8]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記熱伝導性樹脂部材は、上記金属部材(M)の表面の少なくとも周縁部に接合されている電子部品収納用筐体。
[10]
上記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記熱伝導性樹脂部材の少なくとも一部は、上記金属部材(M)の表面に骨組状に形成されている電子部品収納用筐体。
[11]
上記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記熱伝導性樹脂部材は射出成形体を含む電子部品収納用筐体。
[12]
上記[1]〜[11]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記熱伝導性樹脂部材の平均厚みが1.0mm以上10mm以下である電子部品収納用筐体。
[13]
上記[1]〜[12]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記金属部材(M)を構成する金属材料が電磁波シールド性を有する金属を含む電子部品収納用筐体。
[14]
上記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記側板に一体的に折り曲げられて連結された金属製の蓋板をさらに備え、
上記蓋板表面の一部に熱伝導性樹脂部材が接合され、上記蓋板が上記熱伝導性樹脂部材により補強されている電子部品収納用筐体。
[15]
上記[14]に記載の電子部品収納用筐体において、
上記蓋板は、少なくとも上記熱伝導性樹脂部材との接合部表面に微細凹凸構造を有しており、
上記微細凹凸構造に上記熱伝導性樹脂部材の一部分が浸入することにより上記蓋板と上記熱伝導性樹脂部材とが接合されている電子部品収納用筐体。
[16]
上記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記底板と上記側板との境界線部には上記熱伝導性樹脂部材が接合されていない電子部品収納用筐体。
[17]
上記[1]〜[16]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体において、
上記金属部材(M)の全表面積に占める上記熱伝導性樹脂部材の接合部の表面積は、1面積%以上50面積%以下である電子部品収納用筐体。
[18]
上記[1]〜[17]のいずれか一つに記載の電子部品収納用筐体と、上記電子部品収納用筐体に収容された電子部品とを備える電子装置。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、軽量性、電磁波シールド性、放熱特性および機械的強度のバランスに優れた電子部品収納用筐体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の本実施形態の電子部品収納用筐体の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【図2】本発明に係る実施形態の蓋板の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【図3】本発明に係る実施形態の熱伝導性樹脂部材が接合された展開図状金属板(展開図状金属樹脂接合板)の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【図4】本発明に係る実施形態の熱伝導性樹脂部材が接合された展開図状金属板(展開図状金属樹脂接合板)の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【図5】本発明に係る実施形態の熱伝導性樹脂部材が接合された展開図状金属板(展開図状金属樹脂接合板)の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。文中の数字の間にある「〜」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
【0012】
[電子部品収納用筐体]
まず、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100について図1および図2を例に取って説明する。
なお図1は、本発明に係る実施形態の電子部品収納用筐体100の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図2は、本発明に係る実施形態の蓋板203の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
【0013】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、金属製の底板201と、底板に一体的に折り曲げられて連結された金属製の側板202(202−1、202−2、202−3、および202−4)と、を備え、内部に電子機器を収容するための筐体であって、少なくとも底板201および側板202からなる金属部材(M)において、板状の金属部材(M)の表面の一部に面方向の熱伝導率が1W/(m・K)以上である熱伝導性樹脂部材301が接合され、好ましくは直接接合されている。また、金属部材(M)が熱伝導性樹脂部材301により補強されていることが好ましく、板状の金属部材(M)の両面に熱伝導性樹脂部材301が接合されていることがより好ましい。なお、本実施形態において直接接合とは、金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301の間に接着剤含有層等の介在層が存在しない接合を意味する。
ここで、側板202同士は、例えば、機械的手段で係合されていることが好ましい。機械的係合手段(物理的係合手段とも呼ぶ。)は特に限定されないが、例えば、ネジ止め等が挙げられる。側板202と必要に応じて設けられる蓋板203とは、上記の機械的手段で係合されていてもよいし、任意の側板1枚に一体的に折り曲げられて連結されていてもよい。図1では、側板は202−1、202−2、202−3、および202−4の4枚としているが、本実施形態では側板がこれらから選ばれる3枚である実施態様も包含する。ただし、この場合は蓋板が上記3枚の側板のいずれかに一体的に折り曲げられて連結していることが好ましい。
【0014】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、その一部が重い金属部材から軽量な樹脂部材に置き換わるため、筐体全体が金属部材により構成されている従来の筐体に比べて、軽量にすることができる。
また、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、その一部に金属製の底板201と金属製の側板202を備えることにより、筐体全体が金属部材により構成されている従来の筐体と同等の電磁波シールド機能を得ることができる。
さらに、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、少なくとも底板201および側板202からなる金属部材(M)を熱伝導性樹脂部材301により補強することにより、金属部材(M)の厚みを薄くすることによる電子部品収納用筐体100の機械的強度の低下を抑制することができる。すなわち、電子部品収納用筐体100の軽量化を実現しながら、機械的強度の維持が可能である。
また、金属部材(M)を補強するための補強用樹脂部材として、熱伝導性に優れる熱伝導性樹脂部材301を用いることによって、補強用樹脂部材による金属部材(M)の放熱特性の低下を抑制することができるため、機械的強度および放熱特性のバランスに優れる電子部品収納用筐体100を得ることができる。
さらに、板状の金属部材(M)の表面の一部分のみに、熱伝導性樹脂部材301が形成されていることによって電子部品収納用筐体100の放熱特性を良好に維持することができる。
さらに、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、金属製の底板201と金属製の側板202とが一体的に連結されているため、底板と側板とを連結する部品が不要となり、部品点数を削減することができ、その結果、工程管理を簡素化できる。また、アース設置個所の削減も可能である。そして、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、部品点数やアース設置個所を削減できるため、より軽量な電子部品収納用筐体100を実現することができる。
【0015】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、板状の金属部材(M)の両面に熱伝導性樹脂部材301が接合されている。こうすることで、金属部材(M)の両面から金属部材(M)を補強することができるため、電子部品収納用筐体100の放熱特性の低下を抑制しながら、電子部品収納用筐体100の機械的強度を良好にすることができる。これにより、電子部品収納用筐体100の放熱特性の低下を抑制しながら、金属部材(M)の厚みを薄くすることができ、軽量で、かつ、放熱特性に優れる電子部品収納用筐体100を得ることができる。
ここで、図1では、金属部材(M)を補強するための補強用樹脂部材として熱伝導性樹脂部材301が使用されている電子部品収納用筐体100の例を示しているが、補強用樹脂部材のすべてが熱伝導性樹脂部材301でなくてもよく、他の樹脂部材であってもよい。電子部品収納用筐体100の放熱特性をより良好にする観点や、電子部品収納用筐体100の生産性を向上させる観点から、補強用樹脂部材のすべてが熱伝導性樹脂部材301であることが好ましい。
【0016】
以上から、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、軽量性、電磁波シールド性、放熱特性および機械的強度のバランスに優れている。
【0017】
本実施形態に係る金属部材(M)は、熱伝導性樹脂部材301との接合部表面に微細凹凸構造を有することが好ましい。この場合、上記微細凹凸構造に熱伝導性樹脂部材301の一部分が浸入することにより金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301とが接合されるため、金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301との接合強度をより良好にすることができる。これにより、電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができるため、電子部品収納用筐体100を構成する金属部材(M)の厚みをより薄くすることができる。その結果、より軽量な電子部品収納用筐体100を得ることができる。
【0018】
また、板状の金属部材(M)の一方の面に接合された熱伝導性樹脂部材301と、他方の面に接合された熱伝導性樹脂部材301の少なくとも一部とが、金属部材(M)の板面の垂直方向において互いに対向するように配置されていることが好ましい。こうすることで、熱伝導性樹脂部材301の成形時の収縮により金属部材(M)が変形してしまうことを抑制することができる。
【0019】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、金属部材(M)の全表面積に占める熱伝導性樹脂部材301の接合部の表面積(以下、接合部面積率と略称する場合がある)は、例えば1面積%以上50面積%以下、好ましくは2面積%以上40面積%以下、より好ましくは5面積%以上30面積%以下である。接合部面積率が上記下限値以上であることによって、電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができる。接合部面積率が上記上限値以下であることによって成形時の反りをより一層抑制できるとともに、放熱特性により一層優れた軽量な電子部品収納用筐体100とすることができる。
【0020】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、熱伝導性樹脂部材301は、図1〜5に示すように、金属部材(M)の表面の少なくとも周縁部に接合されていることが好ましい。こうすることで、より少量の熱伝導性樹脂部材301で金属部材(M)をより効果的に補強することができる。さらに、熱伝導性樹脂部材301の使用量を減らすことができるため、熱伝導性樹脂部材301の成形時の収縮により金属部材(M)が変形してしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、熱伝導性樹脂部材301の少なくとも一部は、例えば、図1〜5に示すように、金属部材(M)の表面に骨組状に形成されていることが好ましい。骨組状としては、例えば、筋交い状、格子状、トラス状およびラーメン状から選択される少なくとも一種の形状が挙げられる。金属部材(M)の表面に熱伝導性樹脂部材301を骨組状に形成することにより、より少量の熱伝導性樹脂部材301で金属部材(M)をより効果的に補強することができるので好ましい。
さらに、金属部材(M)の表面に熱伝導性樹脂部材301を骨組状に形成することにより、熱伝導性樹脂部材301の使用量を減らすことができるため、熱伝導性樹脂部材301の成形時の収縮により金属部材(M)が変形してしまうことや、熱伝導性樹脂部材301によって電子部品収納用筐体100の放熱特性が低下してしまうことを抑制することができる。
【0021】
本実施形態に係る熱伝導性樹脂部材301の厚みは、全ての場所で同一厚みであっても、場所によって厚みが異なっていてもよい。
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、金属部材(M)の表面に接合される熱伝導性樹脂部材301の平均厚みは、金属部材(M)の平均厚みや筐体全体の大きさにもよるが、例えば1.0mm〜10mm、好ましくは1.5mm〜8mm、より好ましくは1.5〜5.0mmである。
熱伝導性樹脂部材301の平均厚みが上記下限値以上であることにより、得られる電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができる。
熱伝導性樹脂部材301の平均厚みが上記上限値以下であることにより、得られる電子部品収納用筐体100をより軽量にすることができる。また、熱伝導性樹脂部材301の使用量を減らすことができるため、熱伝導性樹脂部材301の成形時の収縮により金属部材(M)が変形してしまうことを抑制することができる。
【0022】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100において、底板201と側板202との境界線部205には熱伝導性樹脂部材301が接合されていないことが好ましい。こうすることで、底板201と側板202との境界線部205を折り曲げることがより容易となり、電子部品収納用筐体100をより容易に得ることができる。
【0023】
本実施形態に係る金属部材(M)において、金属製の底板201の表面と、金属製の側板202(202−1、202−2、202−3、および202−4)のそれぞれの表面に対し、熱伝導性樹脂部材301が接合されていることが好ましい。こうすることで、電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができ、金属部材(M)の厚みをより薄くすることができる。その結果、より軽量な電子部品収納用筐体100を得ることができる。
【0024】
また、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、側板202に一体的に折り曲げられて連結された金属製の蓋板203をさらに備えることが好ましい。この場合、図2〜4に示すように、蓋板203の表面の一部に熱伝導性樹脂部材301が接合され、蓋板203が熱伝導性樹脂部材301により補強されていることが好ましい。こうすることで、電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができ、電子部品収納用筐体100を構成する金属部材(M)の厚みをより薄くすることができる。その結果、より軽量な電子部品収納用筐体100を得ることができる。また、この場合では折り曲げを容易化するため側板202と蓋板203の境界部には熱伝導性樹脂部材301が接合していないことが好ましい。なお、金属製の蓋板203は、金属部材(M)とは別に準備し、側板202に機械的手段で係合してもよい。
【0025】
本実施形態に係る蓋板203は、熱伝導性樹脂部材301との接合部表面には金属部材(M)の接合部表面と同様な微細凹凸構造を有することが好ましい。この場合、上記微細凹凸構造に熱伝導性樹脂部材301の一部分が浸入することにより蓋板203と熱伝導性樹脂部材301とが接合されるため、蓋板203と熱伝導性樹脂部材301との接合強度をより良好にすることができる。これにより、電子部品収納用筐体100の機械的強度をより良好にすることができるため、電子部品収納用筐体100を構成する蓋板203の厚みをより薄くすることができる。その結果、より軽量な電子部品収納用筐体100を得ることができる。
【0026】
ここで、蓋板203を含めた金属部材(M)表面の上記微細凹凸構造は、例えば、間隔周期が5nm以上500μm以下である凸部が林立した微細凹凸構造である。
このような微細凹凸構造に熱伝導性樹脂部材301の一部分が侵入することにより、金属部材(M)または蓋板203に熱伝導性樹脂部材301が接合する。こうすることによって、金属部材(M)または蓋板203と熱伝導性樹脂部材301との間に物理的な抵抗力(アンカー効果)が効果的に発現し、金属部材(M)または蓋板203と熱伝導性樹脂部材301とをより強固に接合することが可能になる。
【0027】
また、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100は、図1に示すように、側板202に開口部207やスリット209を有していてもよい。側板202に開口部207を有することにより、送風機等を用いて開口部207から電子部品収納用筐体100内に風を送ることができ、その結果、電子部品収納用筐体100内の電子部品が熱を持った場合、この電子機器を送風により冷却することができる。
また、側板202にスリット209を有することで、開口部207から取り入れた風を電子部品収納用筐体100の外部に排出することができる。
【0028】
本実施形態に係る電子装置は、電子部品収納用筐体100と、電子部品収納用筐体100に収容された電子部品とを備える。本実施形態に係る電子部品収納用筐体100に電子部品が収容された電子装置としては、例えば、オーディオ装置、車両搭載移動電話装置、カーナビゲーション装置、車載カメラ、ドライブレコーダー等に代表される車載装置が挙げられる。
【0029】
以下、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100を構成する各部材について図1および図2を例に取って説明する。
【0030】
<熱伝導性樹脂部材>
以下、本実施形態に係る熱伝導性樹脂部材301について説明する。
本実施形態に係る熱伝導性樹脂部材301は熱伝導性樹脂組成物(A)の成形体、好ましくは射出成形体であり、面方向の熱伝導率が1W/(m・K)以上である。面方向の熱伝導率は好ましくは3W/(m・K)以上であり、より好ましくは5W/(m・K)以上、さらに好ましくは10W/(m・K)以上である。上限値は特に限定されず高ければ高いほど良いが、例えば100W/(m・K)以下である。
本実施形態に係る熱伝導性樹脂部材301の厚み方向の熱伝導率は特に限定されず、例えば0.5W/(m・K)以上、好ましくは1W/(m・K)以上である。
なお、本実施形態で定義する面方向の熱伝導率とは成形の際に溶融樹脂が流動する方向に対する熱伝導率のことであり、樹脂流動方向に対して垂直方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率である。
面方向および厚み方向の熱伝導率は、電子部品収納用筐体100から熱伝導性樹脂部材301を剥がし、ASTM E1461規格に準拠して、レーザーフラッシュ法熱伝導率測定装置(NETZSCH社製 LFA447)を用いて測定することができる。あるいは、熱伝導性樹脂組成物(A)のペレットを用いて、射出成形機にて、φ26mm×1mm厚の成形体を作製し、ASTM E1461規格に準拠して、レーザーフラッシュ法熱伝導率測定装置(NETZSCH社製 LFA447)を用いて測定することができる。
【0031】
本実施形態に係る熱伝導性樹脂部材301は、例えば、熱可塑性樹脂(P)および熱伝導率が好ましくは2W/(m・K)以上であり、かつ、平均粒子径が好ましくは0.1〜50μmの範囲、より好ましくは0.5〜40μmの範囲、さらに好ましくは1〜30μmの範囲を満たす熱伝導性充填剤(B)を必須成分として含むことが好ましく、必要に応じてその他の配合剤(C)を含む。そして、該熱伝導性樹脂部材301は、例えば熱伝導性樹脂組成物(A)の成形体である。
成形体としては射出成形体、トランスファー成形体、圧縮成形体、反応射出成形体、ブロー成形体、熱成形体、プレス成形体等が挙げられる。これらの中でも、生産性、品質安定性の視点から、射出成形体が好ましい。なお、熱伝導性樹脂部材301中の熱伝導性充填剤(B)の含有量は、電子部品収納用筐体から剥ぎ落した熱伝導性樹脂部材を所定量秤量し、オーブンの中で放置(例えば、400℃で24時間)し、樹脂を完全に炭化させ、残存する熱伝導性充填剤(B)の質量を測定することにより求めることができる。
また、熱伝導性充填剤(B)の平均粒子径(数平均粒子径)は以下の方法により算出することができる。まず、熱伝導性樹脂部材を所定量秤量し、オーブンの中で放置(例えば、400℃で24時間)し、樹脂を完全に炭化させ、残存する熱伝導性充填剤(B)を得る。次いで、残存した熱伝導性充填剤(B)を、例えば走査型電子顕微鏡(日本電子社製)にて熱伝導性充填剤(B)が100個以上撮影できる倍率で撮影し、1つ1つの熱伝導性充填剤(B)の粒子径を測定する。次いで、これらの粒子径の平均値を平均粒子径(数平均粒子径)とすることができる。さらには、下記式を用いて、平均粒子径が0.1〜50μm範囲にある数分率X(%)を求めることができる。
X=(Y/Z)×100
X: 数分率
Y:熱伝導性樹脂部材に含まれる0.1〜50μm範囲の熱伝導性充填剤(B)の数
Z:全充填剤の数
【0032】
[熱伝導性充填剤(B)]
熱伝導性充填剤(B)としては、樹脂組成物としての熱伝導性、熱伝導性充填剤の樹脂への充填性、得られる樹脂部材の柔軟性および機械特性などの点から、具体的には、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、亜鉛、ジルコニウムから選ばれた元素を有する熱伝導性を有する金属化合物系熱伝導性充填剤が好ましい。
金属化合物系熱伝導性充填剤としては、例えば、(B−1)金属窒化物、(B−2)金属酸化物、(B−3)金属水酸化物、(B−4)金属炭化物、および(B−5)金属炭酸化物からなる群から選ばれる1種以上が挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ニッケル等が挙げられる。金属窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等が挙げられる。金属炭化物としては、例えば、炭化ホウ素、炭化アルミニウム等が挙げられる。金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。金属炭酸化物としては、例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。
本実施形態においては、熱伝導率や熱可塑性樹脂(P)との反応性に鑑みて、(B−1)金属窒化物、(B−2)金属酸化物および(B−3)金属水酸化物からなる群から選ばれる1種以上が特に好ましい。また、これら熱伝導性充填剤(B)の形状は、繊維状、粒子状、板状等どのような形状であってもよい。熱伝導性樹脂部材301に占める、熱伝導性充填剤(B)の含有量は、例えば5〜70質量%、好ましくは10〜60質量%である。
熱伝導性充填剤(B)の含有量が上記下限値以上であると、放熱特性および補強効果をより良好にすることができる。また、熱伝導性充填剤(B)の含有量が上記上限値以下であると、熱伝導性樹脂部材を形成させるための熱伝導性樹脂組成物(A)の流動性が良好になり、成形性を向上させることができる。
【0033】
本実施形態に係る熱伝導性樹脂組成物(A)は、熱伝導性充填剤(B)以外の充填剤(B’)を含んでいてもよい。このような充填剤(B’)の種類としては、例えば、平均粒子径が0.1μm未満または平均粒子径は50μm超過の範囲にある上記したものと同種の金属化合物系熱伝導性充填剤を始めとして、ガラス繊維、炭素繊維、炭素粒子、粘土、タルク、シリカ、ミネラル、セルロース繊維に代表される汎用の充填剤が挙げられ、これらは1種類若しくは2種以上用いてもよい。なお、熱伝導性樹脂組成物(A)において、充填剤(B)と充填剤(B’)の合計量に占める前記充填剤(B)の数分率は、例えば10〜100%、好ましくは20〜100%、より好ましくは30〜90%である。
【0034】
[熱可塑性樹脂(P)]
熱可塑性樹脂(P)としては特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル樹脂等の(メタ)アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール−ポリ塩化ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等の芳香族ポリエーテルケトン、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、スチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アイオノマー、アミノポリアクリルアミド樹脂、イソブチレン無水マレイン酸コポリマー、ABS、ACS、AES、AS、ASA、MBS、エチレン−塩化ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニルグラフトポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、カルボキシビニルポリマー、ケトン樹脂、非晶性コポリエステル樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、フッ素化エチレンポリプロピレン樹脂、PFA、ポリクロロフルオロエチレン樹脂、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリパラメチルスチレン樹脂、ポリアリルアミン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、オリゴエステルアクリレート、キシレン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリヒドロキシブチレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリグルタミン酸樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は一種単独で使用してもよいし、二種以上組み合わせて使用してもよい。
【0035】
これらの中でも、金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301との接合強度向上効果をより効果的に得ることができる観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、およびポリアセタール樹脂から選択される一種または二種以上の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。好適には、電子部品収納用筐体の機械強度、軽量性、EMI耐性、および放熱特性が総合的にバランスしているという理由によって、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂から選択される一種または二種以上の熱可塑性樹脂が用いられる。
【0036】
本実施形態において、熱伝導性樹脂組成物(P)には、種々の機能を付与する目的で、その他の配合剤(C)を含んでもよい。該配合剤としては、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、分散剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤などが挙げられる。該熱伝導性樹脂組成物(A)に占める、その他配合剤(C)の合計量は、例えば10質量%以下、好ましくは0.01〜5質量%、より好ましくは0.1〜2質量%である。
【0037】
<金属部材(M)>
本実施形態に係る金属部材(M)は、底板201と、側板202−1、側板202−2、側板202−3、および側板202−4から選択される少なくとも一つの側板202とからなる。好ましい態様の一は、底板201、側板202−1、側板202−2、側板202−3、および側板202−4からなる。好ましい態様の二は、底板201、側板(前面板)202−1、側板(両側板)202−2並びに202−4および蓋板203からなる。好ましい態様の三は、底板201、側板202−1、側板202−2、側板202−3、側板202−4、および蓋板203からなる。これらの態様の中でも、態様の二および三が特に好ましい。
こうすることで、電子部品収納用筐体100の部品点数をより削減することができ、その結果、工程管理をより容易にできたり、アース設置個所をより削減できたりする。そして、部品点数やアース設置個所をより削減できるため、より一層軽量な電子部品収納用筐体100を実現することができる。
【0038】
本実施形態に係る金属部材(M)を構成する金属材料は特に限定されないが、電磁波シールド性を有する金属が好ましく、例えば、鉄、鉄鋼材、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金、チタンおよびチタン合金等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、軽量、安価、および高強度の点から、アルミニウム(アルミニウム単体)およびアルミニウム合金が好ましく、アルミニウム合金がより好ましい。
【0039】
アルミニウム合金は特に限定されないが、アルミニウムを主成分とする合金である。具体的には、アルミニウムと、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、およびニッケル等から選択される少なくとも1種の金属との合金を例示することができる。
本実施形態に係るアルミニウム合金としては、日本工業規格(JIS H4140)で規定されている国際アルミニウム合金名の4桁の数字が、2000番台のアルミニウム/銅系合金、3000番台のアルミニウム/マンガン系合金、4000番台のアルミニウム/ケイ素系合金、5000番台のアルミニウム/マグネシウム系合金、6000番台のアルミニウム/マグネシウム/ケイ素系合金、7000番台のアルミニウム/亜鉛/マグネシウム系合金、アルミニウム/亜鉛/マグネシウム/銅系合金等が好適に用いられる。これらの中でも、入手容易性、機械・熱特性の視点から5000番台のアルミニウム/マグネシウム合金が特に好んで用いられる。
【0040】
本実施形態に係る金属部材(M)の厚みは、全ての場所で同一厚みであっても、場所によって厚みが異なっていてもよい。金属部材(M)の平均厚みは好ましくは0.2mm以上1.0mm以下、より好ましくは0.2mm超え1.0mm以下、特に好ましくは0.2mm超え0.8mm以下である。
金属部材(M)の平均厚みが上記下限値以上であることにより、得られる電子部品収納用筐体100の機械的強度、放熱特性および電磁波シールド特性をより良好にすることができる。
金属部材(M)の平均厚みが上記上限値以下であることにより、得られる電子部品収納用筐体100をより軽量にすることができる。さらに金属部材(M)の平均厚みが上記上限値以下であることにより、金属部材(M)を折り曲げることがより容易となり、電子部品収納用筐体100の生産性をより向上させることができる。
【0041】
金属部材(M)の形状は、例えば、板状とすることができる。金属部材(M)は上記金属材料を、切断、プレス等による塑性加工、打ち抜き加工、切削、研磨、放電加工等の除肉加工等公知の方法によって所定の形状に加工された後に、後述する粗化処理がなされたものが好ましい。要するに、種々の加工法により、必要な形状に加工されたものを用いることが好ましい。
【0042】
金属部材(M)の熱伝導性樹脂部材301との接合部表面には、例えば、間隔周期が5nm以上500μm以下である凸部が林立した微細凹凸構造が形成されている。
ここで、微細凹凸構造の間隔周期は凸部から隣接する凸部までの距離の平均値であり、電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡で撮影した写真、あるいは表面粗さ測定装置を用いて求めることができる。
電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡により測定される間隔周期は通常500nm未満の間隔周期であり、具体的には金属部材(M)の接合部表面を撮影する。その写真から、任意の凸部を50個選択し、それらの凸部から隣接する凸部までの距離をそれぞれ測定する。凸部から隣接する凸部までの距離の全てを積算して50で除したものを間隔周期とする。一方、500nmを超える間隔周期は通常、表面粗さ測定装置を用いて求める。
なお、通常、金属部材(M)の接合部表面だけでなく、金属部材(M)の表面全体に対し、表面粗化処理が施されているため、金属部材(M)の接合部表面と同一面で、接合部表面以外の箇所から間隔周期を測定することもできる。
【0043】
上記間隔周期は、好ましくは10nm以上300μm以下、より好ましくは20nm以上200μm以下である。
上記間隔周期が上記下限値以上であると、微細凹凸構造の凹部に熱伝導性樹脂部材301を構成する熱伝導性樹脂組成物(A)が十分に進入することができ、金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301との接合強度をより向上させることができる。また、上記間隔周期が上記上限値以下であると、金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301との接合部分に隙間が生じるのを抑制できる。その結果、金属―樹脂界面の隙間から水分等の不純物が浸入することを抑制できるため、電子部品収納用筐体100を高温、高湿下で用いた際、強度が低下することを抑制できる。
【0044】
上記間隔周期を有する微細凹凸構造を形成する方法としては、NaOH等を含有する無機塩基水溶液および/またはHCl、HNO等を含有する無機酸水溶液に金属部材を浸漬する方法;陽極酸化法により金属部材を処理する方法;機械的切削、例えばダイヤモンド砥粒研削またはブラスト加工によって作製した凹凸を有する金型パンチをプレスすることにより金属部材表面に凹凸を形成する方法や、サンドブラスト、ローレット加工、レーザー加工により金属部材表面に凹凸形状を作製する方法;国際公開第2009/31632号パンフレットに開示されているような、水和ヒドラジン、アンモニア、および水溶性アミン化合物から選ばれる1種以上の水溶液に金属部材を浸漬する方法等が挙げられる。これらの方法は、金属部材(M)を構成する金属材料の種類や、上記間隔周期の範囲内において形成する凹凸形状によって使い分けることが可能である。本実施形態においては、NaOH等を含有する無機塩基水溶液および/またはHCl、HNO等を含有する無機酸水溶液に金属部材を浸漬する方法が、金属部材を広範囲にわたってまとめて処理することができることや、また金属部材(M)と熱伝導性樹脂部材301との接合力に優れることから好ましい。
また、上記間隔周期を有する微細凹凸構造を形成する方法は特に限定されないが、例えば、国際公開第2015/008847号に記載された金属表面の粗化処理方法を使用することもできる。
【0045】
[熱伝導性樹脂組成物(A)の製造方法]
熱伝導性樹脂組成物(A)の製造方法は特に限定されず、一般的な公知方法により製造することができる。例えば、以下の方法が挙げられる。まず、熱可塑性樹脂(P)、熱伝導性充填剤(B)、必要に応じてその他の配合剤(C)を、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、高速二軸押出機等の混合装置を用いて、混合または溶融混合することにより、熱伝導性樹脂組成物(A)が得られる。
【0046】
<電子部品収納用筐体の作製方法>
次に、本実施形態に係る電子部品収納用筐体100の製造方法について説明する。
本発明に係る実施形態の熱伝導性樹脂部材301が接合された展開図状金属板(展開図状金属樹脂接合板20)の構造の一例を、図3、4および5に模式的に示した。
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100の製造方法は、例えば、以下の工程(A)〜(C)を含む。
(A)金属製の底板201と、金属製の底板201に一体的に連結された金属製の側板202(202−1、202−2、202−3、および202−4)と、を備え、少なくとも熱伝導性樹脂部材301が接合される接合部表面に微細凹凸構造を有する展開図状金属板を準備する工程
(B)展開図状金属板を金型内に設置し、熱伝導性樹脂組成物(A)を上記金型内に注入して展開図状金属板の表面に熱伝導性樹脂部材301を接合して展開図状金属樹脂接合板20を製造する工程
(C)展開図状金属樹脂接合板20の底板201と側板202との境界線部205を折り曲げて、展開図状金属樹脂接合板20を箱型状にする工程
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100の製造方法は、折り曲げ加工前の中間製品である展開図状金属板や展開図状金属樹脂接合板20の形状が平板状であるので、大量中間製品の保管効率や運搬効率が向上するという利点を有する。
【0047】
(工程(A))
はじめに、金属製の底板201と、金属製の底板201に一体的に連結された金属製の側板202(202−1、202−2、202−3、および202−4)と、を備え、少なくとも熱伝導性樹脂部材301が接合される接合部表面に微細凹凸構造を有する展開図状金属板を準備する。ここで、展開図状金属板は、図3に示すように、一つの側板202に一体的に連結された金属製の蓋板203をさらに備えてもよいし、図5に示すように蓋板203を備えていなくてもよい。また図4に示すように側板の一つ(背面板)202−3を備えていなくてもよい。蓋板203を備えていない場合は、図2に示す蓋板203を別途準備し、一つの側板202に蓋板203を、例えば上記機械的係合手段で係合することができる。同様に、背面板202−3を備えていない場合は、背面板202−3(図示せず)を別途準備し、底板201、両側板202−2、202−4および蓋板203からなる面に、例えば上記機械的係合手段で係合することができる。
ここで、展開図状金属板は電子部品収納用筐体100を構成する金属部材(M)に相当し、例えば、金属部材を図3、4および5に示す展開図状に加工し、少なくとも熱伝導性樹脂部材301が接合される接合部表面に粗化処理を施すことによって得ることができる。
金属部材および粗化処理の詳細はここでは省略する。
【0048】
(工程(B))
次いで、展開図状金属板を金型内に設置し、熱伝導性樹脂組成物(A)を上記金型内に注入して展開図状金属板の表面に熱伝導性樹脂部材301を接合する。
熱伝導性樹脂部材301を接合する方法としては、例えば、射出成形法、トランスファー成形法、圧縮成形法、反応射出成形法、ブロー成形法、熱成形法、プレス成形法等が挙げられる。これらの中でも射出成形法が好ましい。すなわち、熱伝導性樹脂部材301は射出成形体であることが好ましい。以下、射出成形法を用いた例について説明する。
【0049】
射出成形法を用いた展開図状金属板への熱伝導性樹脂部材301の接合方法は、例えば、以下の(i)〜(ii)の工程を含む。
(i)展開図状金属板を射出成形用金型内に配置する工程
(ii)熱伝導性樹脂部材301の少なくとも一部が展開図状金属板と接するように、金型内に熱伝導性樹脂組成物(A)を射出成形し、熱伝導性樹脂部材301を成形する工程
以下、具体的に説明する。
【0050】
まず、(i)射出成形用金型を用意し、その金型を開いてそのキャビティ部(空間部)に展開図状金属板を配置する。(ii)その後、金型を閉じ、熱伝導性樹脂部材301の少なくとも一部が展開図状金属板と接するように、上記金型の上記キャビティ部に熱伝導性樹脂組成物(A)を射出して固化し、展開図状金属板と熱伝導性樹脂部材301とを接合する。その後、金型を開き離型することにより、展開図状金属板に熱伝導性樹脂部材301が接合された展開図状金属樹脂接合板20を得ることができる。上記金型としては、例えば、高速ヒートサイクル成形(RHCM、ヒート&クール成形)で一般的に使用される射出成形用金型を用いることができる。
【0051】
ここで、上記(ii)の工程において、熱伝導性樹脂組成物(A)の射出開始から保圧完了までの間、上記金型の表面温度を、好ましくは熱伝導性樹脂部材301のガラス転移温度(以下、Tgとも呼ぶ。)以上、より好ましくはTg+(5以上100以下)℃以上の温度に維持することが好ましい。
これにより、熱伝導性樹脂組成物(A)が軟化した状態に保ちながら、展開図状金属板の表面に熱可塑性樹脂組成物(A)を高圧でより長い時間接触させることができる。
その結果、展開図状金属板と熱伝導性樹脂部材301との間の接着性を向上できるため、接合強度により一層優れた電子部品収納用筐体100をより安定的に得ることができる。
【0052】
また、上記(ii)の工程において、上記保圧完了後、上記金型の表面温度を、好ましくは熱伝導性樹脂部材301のガラス転移温度未満、より好ましくはTg−(5以上100以下)℃以下の温度に冷却する。
これにより、軟化状態の熱伝導性樹脂部材301を急速に固化させることができる。その結果、電子部品収納用筐体100の成形サイクルを短縮できるため、電子部品収納用筐体100を効率よく得ることができる。
【0053】
上記金型の表面温度の調整は、急速加熱冷却装置を金型に接続することにより、実施することができる。急速加熱冷却装置は、一般的に使用されている方式を採用することができる。
【0054】
加熱方法として、蒸気式、加圧熱水式、熱水式、熱油式、電気ヒータ式、電磁誘導過熱式のいずれか1方式またはそれらを複数組み合わせた方式でよい。
具体的には、金型の表面の近くに設けられた流路に水蒸気、温水および温油から選択される加熱媒体を導入する、あるいは電磁誘導加熱を用いることにより、上記金型の上記表面温度を熱伝導性樹脂部材301のガラス転移温度以上の温度に維持することが好ましい。
【0055】
冷却方法としては、冷水式、冷油式のいずれか1方式またはそれらを組み合わせた方式でよい。
具体的には、金型の表面の近くに設けられた流路に冷水および冷油から選択される冷却媒体を導入することにより、金型の表面温度を熱伝導性樹脂部材301のガラス転移温度未満の温度に冷却することが好ましい。
【0056】
上記(ii)の工程において、上記射出開始から上記保圧完了までの時間は、好ましくは1秒以上60秒以下であり、より好ましくは10秒以上50秒以下である。
上記時間が上記下限値以上であると熱伝導性樹脂部材301を溶融させた状態に保ちながら、展開図状金属板の上記微細凹凸構造に熱伝導性樹脂部材301を高圧でより長い時間接触させることができる。これにより、接合強度により一層優れた電子部品収納用筐体100をより安定的に得ることができる。
また、上記時間が上記上限値以下であると、電子部品収納用筐体100の成形サイクルを短縮できるため、電子部品収納用筐体100をより効率よく得ることができる。
【0057】
本実施形態に係る電子部品収納用筐体100の製造方法において、工程(B)では、底板201と側板202との境界線部205に、熱伝導性樹脂部材301が接合されないように熱可塑性樹脂組成物(P)を上記金型内に注入することが好ましい。
こうすることで、底板201と側板202との境界線部205には熱伝導性樹脂部材301が接合されていない展開図状金属樹脂接合板20を得ることができ、その結果、底板201と側板202との境界線部205を折り曲げることがより容易となり、展開図状金属樹脂接合板20を箱型状にすることがより容易となる。そのため、電子部品収納用筐体100の生産性をより向上させることができる。
【0058】
(工程(C))
次いで、底板201と側板202との境界線部205を折り曲げて、展開図状金属樹脂接合板20を箱型状にすることにより、電子部品収納用筐体100を得る。
展開図状金属樹脂接合板20を箱型状にする方法は特に限定されず、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、底板201と側板202との境界線部205を折り曲げ、必要に応じて蓋板203を取り付けることにより電子部品収納用筐体100が得られる。
この際、隣接する側板202同士、および側板202と必要に応じて連結された蓋板203とを機械的手段で係合してもよい。機械的係合手段としては特に限定されないが、ネジ止め等が挙げられる。
【0059】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【0060】
20 展開図状金属樹脂接合板
100 電子部品収納用筐体
104 接合部表面
201 底板
202 側板
202−1 側板
202−2 側板
202−3 側板
202−4 側板
203 蓋板
205 境界線部
207 開口部
209 スリット
301 熱伝導性樹脂部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】