專利名稱：抑制電磁波的散熱片和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制電磁波的散熱片(radiator sheet),該散熱片有效地將熱 從例如LSI封裝體的發(fā)熱元件(heating element)傳導(dǎo)到例如散熱板、熱管 或熱沉的散熱部件，并抑制電磁波彼此耦合。本發(fā)明還涉及采用該抑制電磁 波的散熱片的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電子裝置在不斷小型化。因?yàn)殡娔?產(chǎn)生的熱量)不因應(yīng)用上 的多樣化而有太大的變化，所以重要的是考慮裝置中的熱輻射。
由例如銅和鋁的高導(dǎo)熱率金屬材料制成的散熱板、熱管和熱沉等已經(jīng)被 廣泛地用作電子裝置中的熱輻射手段(或抗熱手段)。
為電子裝置中的產(chǎn)熱部件(高溫部位)布置這樣的具有優(yōu)良導(dǎo)熱率的散 熱部件，或者為從發(fā)熱部件(高溫部位)延伸到低溫部位的區(qū)域布置這樣的 具有優(yōu)良導(dǎo)熱率的散熱部件可以引起裝置中輻射效率或者溫度弛豫的改善。
然而，導(dǎo)熱率優(yōu)良的散熱部件由金屬材料制成，從而其將成為高諧波噪 音成分(high-harmonic noise component)的天線或者成為高諧波噪音成分的 通信電路(communication channel)。
因此，散熱部件也可以聚集電信號(hào)的高諧波成分，成為不利的影響。因 此，它通常會(huì)引起不必要的電磁波的輻射。
此外，電子裝置中的產(chǎn)熱部件(高溫部位)主要包括具有大電流密度的 芯片(半導(dǎo)體封裝體)等。換句話，電流密度越大，可能成為不必要電磁波 的輻射成分的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)增加得越大。
積接觸。在此情形下，由于接觸面積減小或者輻射部件和芯片之間產(chǎn)生間隔， 熱輻射的效率可能降低。
因此，芯片(半導(dǎo)體封裝體)與例如熱沉的金屬散熱部件之間的間隔可 以填充有高溫導(dǎo)熱填料(導(dǎo)熱片)。
4例如，通過(guò)使聚合物材料包含諸如氧化鋁或者氮化鋁的具有高導(dǎo)熱率的 材料作為填料，可以制備出具有優(yōu)良導(dǎo)熱和填充特性的高溫導(dǎo)熱填料。
然而，即使使用這樣的高溫傳導(dǎo)填料，也不可能抑制散熱部件聚集電信 號(hào)的高諧波成分。
正如圖1中所示意性示出的，如果高溫傳導(dǎo)填料(熱輻射填料片)53 設(shè)置在芯片51和散熱部件(散熱板)52之間，則大量的熱傳導(dǎo)62將經(jīng)由熱 輻射填料片53從芯片51到達(dá)散熱板52。
此外，芯片51引起的電磁場(chǎng)61與散熱板52耦合，使得在散熱板52中 傳導(dǎo)具有頻率成分的信號(hào)63,導(dǎo)致輻射不必要的電磁波64。
為了防止磁場(chǎng)的耦合，可以使用通過(guò)混合間隔填料和磁性材料而制備出 的間隔填料(抑制電磁波的散熱片)。抑制電磁波的散熱片可以包含作為填
料的高導(dǎo)熱率的材料和高磁導(dǎo)率的材料，高導(dǎo)熱率的材料例如為氧化鋁或者 氮化鋁，高磁導(dǎo)率的材料例如為硅基或丙烯酸基聚合物中的鐵氧體(ferrite)。 因此，抑制電磁波的散熱片可以設(shè)置為將優(yōu)良的高導(dǎo)熱率和抑制電磁波的效 果(退耦合電磁場(chǎng)的效果)相結(jié)合。
正如圖2中所示意性示出的，當(dāng)抑制電磁波的散熱片54設(shè)置在芯片51 和散熱部件(散熱板)52之間時(shí)，抑制電磁波的散熱片54可以抑制由芯片 51引起的電磁場(chǎng)61與散熱板52的耦合。這將導(dǎo)致散熱片52中產(chǎn)生的具有 頻率成分的信號(hào)63的減小，從而減少不必要電磁波64的輻射。
然而，將散熱片和磁性材料相結(jié)合會(huì)使具有優(yōu)良導(dǎo)熱率的材料粉末的含 量降低，導(dǎo)致抑制電磁波的散熱片的導(dǎo)熱率降低。
因此，圖2所示的布置將導(dǎo)致經(jīng)由抑制電磁波的散熱片54從芯片51到 散熱板52的熱傳導(dǎo)62減少，并且還引起散熱板52中的熱傳導(dǎo)62減少。
對(duì)于熱輻射填料片和抑制電磁波的散熱片還會(huì)要求柔性，以使得這些片 易于實(shí)現(xiàn)，并降低由這些片和發(fā)熱元件以及散熱部件之間的接觸所導(dǎo)致的熱 阻。因此，片中的散熱粉末或者磁性粉末的含量受到限制。
為了抑制導(dǎo)熱率盡可能小的減少，具有優(yōu)良磁性特性的磁性粒子可以用 于將片中磁性材料的體積降低至絕對(duì)最小值。
鐵氧體粉末是金屬氧化物，主要用作抑制電磁波的散熱片中的磁性粉 末，以獲得絕緣特性。金屬磁性材料具有優(yōu)良的磁性特性。然而，當(dāng)在片中混合該磁性材料時(shí)， 金屬粉末可能暴露于片的表面。在電子裝置中使用該材料可能引起電短路。
混合在抑制電磁波的散熱片中的鐵氧體粉末可以是微米尺寸。
微米尺寸的鐵氧體粉末主要是通過(guò)將固相反應(yīng)方法獲得的燒結(jié)鐵氧體 塊研磨成粉末來(lái)制備。因此，由于研磨過(guò)程中鐵氧體粒子的晶體畸變，得到 的鐵氧體粉末與燒結(jié)的鐵氧體塊相比，磁性特性將退化。
如上所述，燒結(jié)的鐵氧體塊比微米尺寸的鐵氧體粉末具有更高的磁性特 性。從而，已經(jīng)提出將鐵氧體板設(shè)置在散熱片中的堆疊結(jié)構(gòu)(例如，見(jiàn)曰本
未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2001-15656)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，鐵氧體板獲得了 相對(duì)高的抑制電磁波的效果，同時(shí)通過(guò)減小磁性材料的體積比確保了相當(dāng)高 的導(dǎo)熱率。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，對(duì)于抑制電磁波的散熱片可能需要柔性，以容易地實(shí)現(xiàn)這些 片，并降低由發(fā)熱元件和散熱部件的接觸所導(dǎo)致的熱阻。
然而，鐵氧體板比樹(shù)脂硬得多，從而日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi) No.2001-15656中描述的使用一個(gè)鐵氧體板的結(jié)構(gòu)會(huì)在柔性上不夠。
人們希望提供可靠性高的抑制電磁波的散熱片，其中該片具有高導(dǎo)熱率 和抑制電磁波的效果，同時(shí)還具有柔性。此外，希望提供采用該散熱片的電 子裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供抑制電磁波的散熱片，其包括導(dǎo)熱片和在該 導(dǎo)熱片中的至少一個(gè)磁性層，其中該磁性層包括多個(gè)板狀磁體。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供電子裝置，其包括電子部件；散熱 材料，用于釋放來(lái)自該電子部件的熱；以及根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的抑制電 磁波的散熱片。抑制電磁波的散熱片設(shè)置在電子部件和散熱材料之間，并與 電子部件和散熱材料-接觸。
根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片的構(gòu)造，導(dǎo)熱片包括至少 一個(gè)磁性層，該磁性層具有多個(gè)板狀磁體。該板狀磁體與鐵氧體粉末相比具 有良好的磁性。因此，在具有多個(gè)板狀磁體的磁性層中可以充分地獲得抑制 電^F茲波的有利效果。
另外，因?yàn)榇判詫佑啥鄠€(gè)分開(kāi)的板狀磁體形成，所以與單個(gè)大尺寸板狀
6磁體形成的磁性層相比，該抑制電磁波的散熱片的柔性可得以改善。
根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的電子設(shè)備的構(gòu)造，該設(shè)備包括電子部件；散 熱材料，用于釋放來(lái)自該電子部件的熱；以及根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的抑制 電磁波的散熱片。抑制電磁波的散熱片設(shè)置在電子部件和散熱材料之間，并 與電子部件和散熱材料接觸。因此，可以抑制電子部件所產(chǎn)生的電^f茲波。此 外，由電子部件所產(chǎn)生的熱可以充分地傳導(dǎo)至散熱材料。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，可以獲得足夠明顯的抑制電磁波的效果。換 句話說(shuō)，可以獲得明顯的抑制電磁波的效果，而不增加磁體的體積分?jǐn)?shù)。因 此，可以通過(guò)增加導(dǎo)熱片中的高導(dǎo)熱材料的體積分?jǐn)?shù)來(lái)增加^l體的導(dǎo)熱率。
此外，與以單個(gè)的大尺寸;f反狀f茲體形成的^f茲性層相比，可以改善抑制電 磁波的散熱片的柔性。因此，可以容易地實(shí)施抑制電磁波的散熱片，從而減 少其與發(fā)熱元件和散熱部件接觸的熱阻。
才艮據(jù)本發(fā)明的任一個(gè)上述實(shí)施例，可以獲得具有高可靠性的柔性抑制電 磁波的散熱片，同時(shí)具有高導(dǎo)熱率和明顯抑制電磁波的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明的任一個(gè)上述實(shí)施例，可以獲得高穩(wěn)定性的電子裝置， 這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)抑制電磁波的散熱片來(lái)抑制不必要的電磁波輻射。


圖1是示出設(shè)置在芯片和散熱部件之間的高溫傳導(dǎo)填料的示意圖。
圖2是示出設(shè)置在芯片和散熱部件之間的抑制電磁波的散熱片的示意圖。圖3A到3C是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片構(gòu)造的示
意圖，其中圖3A是透視圖，圖3B是平面圖，而圖3C是該片的橫截面圖。 圖4A到4C是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片構(gòu)
造的示意圖，其中圖4A是透視圖；圖4B是平面圖；而圖4C是該片的橫截面圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片的截面示意圖。
圖6A和6B是示出作為實(shí)驗(yàn)中使用的樣品的抑制電磁波的散熱片的示 意透視圖，其中圖6A是樣品A的視圖，圖6B是樣品B的視圖。 圖7是示出執(zhí)行實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)構(gòu)造的示意圖。 圖8是表示頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置的主要部分的示意透視圖。 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例的電子裝置的主要部分的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
首先，將在說(shuō)明本發(fā)明的具體示例之前簡(jiǎn)要描述其實(shí)施例。 為了抑制電磁波并同時(shí)保持導(dǎo)熱率，本申請(qǐng)的發(fā)明人將他們的注意力放 到了片中磁性材料的磁性特性及其結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)明了抑制電磁
波的柔性散熱片，具有高導(dǎo)熱率和電磁兼容性(EMC, electromagnetic compatibility )。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片，包括導(dǎo)熱片和在導(dǎo)熱片中的 至少一個(gè)^F茲性層，其中^f茲性層包括多個(gè)板狀的^f茲體。因此，如上所述，這樣 的抑制電磁波的散熱片可以是高可靠性和高柔性的，具有高導(dǎo)熱率以及抑制 電》茲波的效果。
例如，板狀磁體可以是由燒結(jié)的鐵氧體塊制成的鐵氧體板，或者由磁性 金屬元素或者合金制成的磁性金屬板。
燒結(jié)的鐵氧體塊制成的鐵氧體板提供具有高磁性特性的抑制電磁波的 散熱片。每一個(gè)都具有沿磁性層的平面方向的lmm到5mm的長(zhǎng)度并且具有 10pm到3mm的厚度的兩個(gè)或多個(gè)鐵氧體板，以lpm到3mm的間距布置在 導(dǎo)熱片中。因此，彎曲鐵氧體所導(dǎo)致的應(yīng)力可以被分散，并且由此而可以提 供具有柔性的抑制電磁波的散熱片。
磁性金屬板可以改善抑制電磁波的散熱片的磁性特性，同時(shí)使散熱片保
持其柔性。
此外，磁性金屬板(金屬)在導(dǎo)熱率方面優(yōu)于鐵氧體板(氧化物)。從 而，導(dǎo)熱率和磁性特性都可以得到改善。每一個(gè)都具有沿磁性層的平面方向 的lmm到10mm的長(zhǎng)度并且具有100nm到2mm的厚度的兩個(gè)或多個(gè)磁性 金屬板，以lpm到3mm的間距布置在導(dǎo)熱片中，從而提供具有充足柔性的 抑制電磁波的散熱片。
此外，在片中布置磁性金屬板使抑制電磁波的散熱片防止金屬暴露于表 面。從而，可以提供具有優(yōu)良導(dǎo)熱率及實(shí)現(xiàn)可靠性的抑制電磁波的散熱片。
此外，f茲性金屬板的周圍可以涂布絕緣材料，以更徹底地絕緣該板。
導(dǎo)熱片可以包含熱輻射填料，來(lái)增加聚合物材料中的導(dǎo)熱率。聚合物材
8料可以是硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等。
增加片導(dǎo)熱率的熱輻射填料可以是具有高導(dǎo)熱率的陶瓷粉末，例如氧化 鋁、氮化硼、氮化硅、氮化鋁或者碳化硅，以及涂布有絕緣材料的銅或鋁等 的粉末。
在此情形下，填料粉末可以優(yōu)選具有10W/mK或更大的導(dǎo)熱率。 然而，本發(fā)明實(shí)施例中采用的熱輻射填料并不局限于這些材料中的任何 一個(gè)。
可以用于鐵氧體板的材料包括由鐵的氧化物制成的磁性材料，例如 Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Cu-Zn鐵氧體、Cu-Mg-Zn鐵氧體、Mn-Mg-Al 鐵氧體、釔鐵石榴石(YIG)鐵氧體和Ba鐵氧體。
然而，可以用于本實(shí)施例的鐵氧體板的材料并不局限于這些材料。
可以用于磁性金屬板的材料包括軟磁性金屬材料，例如，諸如Fe、 Co、 和Ni的磁性金屬元素和諸如FeNi、 FeCo、 FeAl、 FeSi、 FeSiAl、 FeSiB和 CoSiB的磁性金屬合金。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以用于磁性金屬板的材料并不局限于這些材料。
覆蓋磁性板的絕緣材料的示例包括將氧化鋁、氮化鋁及氮化硼粉末中的 任 一 個(gè)與樹(shù)脂相混合而制成的材料。在此情形下的粉末可以優(yōu)選具有 10W/mK或更大的導(dǎo)熱率
此外，例如，可以采用從氧化鋁、氮化鋁和氮化硼中選擇出的任何材料。
此外，例如，可以采用從Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Cu-Zn鐵氧體、 Cu-Mg-Zn鐵氧體、Mn-Mg-Al鐵氧體、YIG鐵氧體和Ba鐵氧體中選擇出的 任何材料。換句話說(shuō)，可以是任何鐵基氧化物的絕緣材料。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片可不具有與釆用磁性填料的 相關(guān)技術(shù)相似的磁體隨機(jī)布置，而是具有沿水平方向規(guī)則布置的磁體。因此， 該片可以容易地結(jié)合磁場(chǎng)。
下面，將描述#^居本發(fā)明實(shí)施例的具體示例。
圖3A到3C是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片IO的示意 圖，其中圖3A是片的透視圖，圖3B是片的平面圖，而圖3C是片的截面視圖。
抑制電磁波的散熱片IO包括導(dǎo)熱片11,其中大量的板狀小磁體(下面
9稱作"磁性板，，)12沿片ll的水平方向布置，以形成磁性層。各個(gè)磁性板12
具有正方形形狀，并大體上以行和列布置。
磁性板12可以是鐵氧體板或者磁性金屬板。
多種材料可以用作片11以及磁性板(鐵氧體板或者磁性金屬板)12的 材料。
在根據(jù)上述實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片IO的上述構(gòu)造中，其中包括 有多個(gè)水平布置的磁性板12的磁性層設(shè)置在導(dǎo)熱片11中。可以以包括有多 個(gè)磁性板12的磁性層來(lái)獲得足夠明顯的抑制電磁波的效果，這是因?yàn)榇判?板12是具有優(yōu)于鐵氧體粉末的磁性特性的磁性材料塊。
此外，磁性層由多個(gè)分離的磁性板12形成，使得抑制電磁波的散熱片 10與包括由單個(gè)大尺寸磁性板形成的磁性層的片相比，具有更高的柔性。
此外，通過(guò)將磁性層設(shè)置在抑制電磁波的散熱片10中，可以獲得足夠 明顯的抑制電》茲波的效果。換句話說(shuō)，即使不具有大的磁體體積分?jǐn)?shù)，也可 以獲得明顯的抑制電磁波的效果。因此，導(dǎo)熱片11中可以增加高熱導(dǎo)材料 的體積分?jǐn)?shù)，以使導(dǎo)熱片11獲得高的導(dǎo)熱率。
此外，與具有單個(gè)大尺寸板狀磁體形成磁性層相比，可以增加抑制電磁 波的散熱片IO的柔性。因此，抑制電磁波的散熱片IO可以容易地實(shí)施，由 此降低了其與發(fā)熱元件和散熱部件的接觸熱阻。
因此，本實(shí)施例的構(gòu)造可以導(dǎo)致獲得柔性的抑制電磁波的散熱片10,以 高可靠性抑制電磁波，同時(shí)具有抑制電磁波的效果。
圖4A到4C是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片20 的示意圖。圖4A是其透視圖，圖4B是其平面圖，而圖4C是其截面圖。
抑制電磁波的散熱片20以與圖3A到3C所示的上述抑制電磁波的散熱 片IO相似的方式形成，除了兩個(gè)磁性層逐個(gè)堆疊在導(dǎo)熱片ll中之外。在本 實(shí)施例中，每個(gè)磁性層都包括多個(gè)沿水平方向排列的磁性板12。
根據(jù)本實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片20的構(gòu)造，每個(gè)磁性層都包括多 個(gè)沿水平方向排列的磁性板12,正如上述實(shí)施例中抑制電磁波的散熱片10 的情形一樣。因此，可以實(shí)現(xiàn)具有高可靠性同時(shí)具有高導(dǎo)熱率和抑制電^f茲波 的明顯效果的柔性抑制電磁波的散熱片20。
此外，因?yàn)橐种齐姶挪ǖ纳崞?0包括兩個(gè)逐個(gè)堆疊的磁性層，所以 可以抑制磁場(chǎng)沿垂直或者厚度方向的擴(kuò)展。從而，抑制電磁波的散熱片20將更有效地抑制電磁波。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片30的示意 性截面視圖。
圖5所示的本實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片30以與抑制電磁波的散熱 片10或者20相似的方式形成，除了抑制電磁波的散熱片30包括三個(gè)磁性 層之外。在本實(shí)施例中，每個(gè)磁性層都包括沿水平方向排列并且以在垂直方 向(厚度方向)相鄰的兩個(gè)磁性層錯(cuò)開(kāi)排列的構(gòu)造來(lái)布置的多個(gè)磁性板12。
根據(jù)本實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片30的構(gòu)造，每個(gè)磁性層都包括多 個(gè)沿水平方向排列的磁性板12,正如上述實(shí)施例中抑制電磁波的散熱片10 和20的情形。因此，可以獲得具有高可靠性同時(shí)具有高導(dǎo)熱率和明顯的抑 制電磁波效果的柔性的抑制電磁波的散熱片30。
此外，磁性板12以在垂直方向(厚度方向)相鄰的兩個(gè)磁性層錯(cuò)開(kāi)排 列的構(gòu)造來(lái)布置。因此，磁性板12之間的非磁性材料不在垂直方向連續(xù)地 布置。從而，可以進(jìn)一步降低抑制電磁波的散熱片30在垂直方向上的電場(chǎng) 泄漏。
如上所述，在抑制電磁波的散熱片30的一個(gè)方向上的截面視圖示于圖5 中，并且相鄰磁性板12以在垂直方向(厚度方向)相鄰的兩個(gè)^茲性層錯(cuò)開(kāi) 排列的構(gòu)造來(lái)布置。優(yōu)選地，磁性板12也在與圖中所示截面垂直的方向以 錯(cuò)開(kāi)排列的構(gòu)造來(lái)布置，從而降低抑制電磁波的散熱片30在垂直方向上的 電場(chǎng)泄漏。
在圖5所示的實(shí)施例中，磁性板12以在垂直方向相鄰的兩個(gè)磁性層錯(cuò) 開(kāi)排列的構(gòu)造來(lái)布置?；蛘撸噜彺判詫又械拇判园?2可以不同地布置， 或者其位置相互移動(dòng)，使得相鄰磁性層中的磁性板12之間的間隔在垂直方 向不連續(xù)。同樣在此情形下，具有抑制抑制電磁波的散熱片30在垂直方向 上的電場(chǎng)泄漏的效果。
根據(jù)本實(shí)施例的以在垂直方向的兩個(gè)磁性層錯(cuò)開(kāi)排列的構(gòu)造來(lái)布置的 磁性層12可以應(yīng)用于具有兩個(gè)或多個(gè)磁性層的抑制電磁波的散熱片。
示于上述每個(gè)實(shí)施例中的抑制電磁波的散熱片可以如下面的描述來(lái)制造。
第一種制造方法包括預(yù)先制備小磁性板，以及當(dāng)制造片時(shí)在每個(gè)磁性 層中水平布置這些小磁性板。第二種制造方法包括將一個(gè)大尺寸磁性板設(shè)置在散熱片上，然后通過(guò)
準(zhǔn)分子激光器蝕刻將該磁性板切割成多個(gè)小尺寸磁性板。
此外，如果在第二種制造方法中存在兩個(gè)或多個(gè)磁性層，則小心地將上磁性層中的磁性板切割成塊，以保持下磁性板的完整。從而，可以得到如圖5所示的以錯(cuò)開(kāi)排列的構(gòu)造來(lái)布置的磁性板。
本發(fā)明上述實(shí)施例中的任一個(gè)抑制電磁波的散熱片都可以用于制造電
子裝置，使抑制電磁波的散熱片設(shè)置在例如LSI封裝體的發(fā)熱元件和例如熱
沉的散熱部件之間。
采用本發(fā)明上述實(shí)施例中的任一個(gè)抑制電磁波的散熱片的電子裝置都具有合適的熱輻射特性。即使發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)頻率較高并且釋放大量的熱，該裝置也可以穩(wěn)定地運(yùn)行，并獲得高可靠性。
此外，抑制電磁波的散熱片可以抑制發(fā)熱元件產(chǎn)生的電磁波。從而，不
必要的電^F茲波的輻射可以顯著地降低。
在本發(fā)明上述實(shí)施例的示例中，所采用的磁性板可以是相結(jié)合的鐵氧體板和磁性金屬板。例如， 一個(gè)磁性層可以包括鐵氧體板，另一個(gè)可以包括磁性金屬板。此外，例如，鐵氧體板和磁性金屬板可以在同一磁性層中結(jié)合使用。
磁性板之間的間隔優(yōu)選較窄，以將磁場(chǎng)泄漏減少到盡可能小。此外，磁性板之間的間隔優(yōu)選可以填充有導(dǎo)熱片材料以提高導(dǎo)熱率，而不是留有間隔。
此外，磁性板可以不是正方形的形狀。或者，它可以是矩形、圓形、三角形或六邊形等形狀。
具體地講，磁性板可以設(shè)計(jì)為覆蓋全部的平坦表面。該形式的示例包括例如等邊三角形、等腰三角形和直角三角形的三角形、正方形、矩形和六邊形。通過(guò)設(shè)計(jì)為覆蓋全部平坦表面的磁性板，磁性板之間的間隔可以減小。因此，可以降低》茲場(chǎng)泄漏。
為了獲得EMC (電磁兼容性)，除了本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片外，還可以采用各種抑制電磁波的材料。采用本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片都將導(dǎo)致其它抑制電磁波的材料的數(shù)目的減少，或者與其它抑制電磁波的材料結(jié)合從整體上提高抑制電磁波的效果。此外，即使IC驅(qū)動(dòng)頻率增加，也可以抑制電磁波。
12實(shí)驗(yàn)
這里，本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片被實(shí)際地制備，并進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)，以證實(shí)本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的效果。
圖6A和6B是分別示出實(shí)驗(yàn)中使用的兩種不同抑制電磁波的散熱片樣
品的示意性透視圖。
抑制電磁波的散熱片的第一個(gè)樣品41示于圖6A中。抑制電磁波的散熱片的第二個(gè)樣品42示于圖6B中。這些樣品的每一個(gè)都是正方形板的形式，具有25mm長(zhǎng)、25mm寬和2.0mm厚的外形尺寸。
此外，任一個(gè)樣品都采用包含氧化鋁顆粒的片作為導(dǎo)熱片11和鐵氧體板作為構(gòu)成磁性層的磁性板12。在第一個(gè)樣品41中，僅僅設(shè)置了單個(gè)的磁性層。在第二個(gè)樣品42中，三個(gè)磁性層彼此堆疊。
所采用鐵氧體板的每一個(gè)都是正方形板形式的Ni-Zn鐵氧體，具有2.0mm長(zhǎng)、2.0mm寬和0.2mm厚的尺寸。
鐵氧體板在片的平面內(nèi)以0.5mm的間隔布置成10乘10的板矩陣。最外的鐵氧體板12與導(dǎo)熱片11外圍間的距離是0.25111111。
由鐵氧體板12形成的磁性層可以布置為設(shè)置在導(dǎo)熱片11沿厚度方向的中央。在第一個(gè)樣品41中，鐵氧體板12與片的上或下表面間的距離是0.9mm。在第二個(gè)樣品中，兩個(gè)磁性層間的距離是0.3mm。最上或最下磁性層的鐵氧體板12與片的上或下表面間的距離是0.4111111。
圖7示意性地示出實(shí)驗(yàn)中所采用系統(tǒng)的構(gòu)造。
在該系統(tǒng)中，設(shè)置在基板31上的LSI封裝體32設(shè)置為噪音源。為了測(cè)試LSI封裝體32的磁場(chǎng)強(qiáng)度，線圈狀的磁場(chǎng)驗(yàn)證裝置34連接至光譜分析儀33。LSI封裝體32的上表面和磁場(chǎng)驗(yàn)證裝置34之間的距離d保持為3mm的恒定距離。存在或不存在樣品41或樣品42時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度均被評(píng)估。如上所述，樣品41或42的厚度t是2mm,并且樣品41或42的上表面與磁場(chǎng)驗(yàn)證裝置42的距離為lmm。
所采用的LSI封裝體32的驅(qū)動(dòng)頻率是33MHz。
在本實(shí)驗(yàn)中所采用的樣品41和42的每一個(gè)中，測(cè)試了鐵氧體的體積分?jǐn)?shù)。在第一個(gè)樣品(一層)41中，鐵氧體的體積分?jǐn)?shù)是6.4%。在第二個(gè)樣品(三層)中，鐵氧體的體積分?jǐn)?shù)是19.2 % 。
采用圖7所示的裝置，測(cè)試了每個(gè)樣品的磁場(chǎng)強(qiáng)度。頻率從50MHz變化到1000MHz,以確定各個(gè)頻率的石茲場(chǎng)強(qiáng)度。
此外，為了對(duì)比，將樣品41和42從圖7所示的系統(tǒng)移除，然后確定沒(méi)有任何樣品時(shí)的^t場(chǎng)強(qiáng)度。
測(cè)試結(jié)果繪制于圖8，以表示頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。在圖中，"沒(méi)有樣品，，表示沒(méi)有任何樣品時(shí)來(lái)自于LSI封裝體32的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在圖8的縱軸中，以每5dB (每刻度單位為5dB)來(lái)繪制相對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度。
如圖8所示，與沒(méi)有任何樣品的測(cè)試相比，具有6.4%鐵氧體體積分?jǐn)?shù)的第一樣品( 一層)41顯示出了大約2dB到3dB的抑制磁場(chǎng)效果。
具有19.2%鐵氧體體積分?jǐn)?shù)的第二樣品(三層)42顯示出了大約3dB到5dB的抑制磁場(chǎng)的效果。
其中，第二樣品(三層)42的結(jié)果顯示出與商用抑制電磁波的散熱片相同的抑制磁場(chǎng)效果，在商用抑制電磁波的散熱片中，分散著鐵氧體粒子(大約40 %的鐵氧體體積分?jǐn)?shù))和氧化鋁粒子。
此外，各個(gè)樣品41和42的柔性足夠使用。
由上述結(jié)果，如果本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片都設(shè)計(jì)為具有與商用抑制電磁波的散熱片相同的鐵氧體體積分?jǐn)?shù)，則可以獲得更明顯的抑制磁場(chǎng)的效果。
此外，如果打算獲得與商用抑制電磁波的散熱片相同的抑制磁場(chǎng)的效果，則本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的片的鐵氧體體積分?jǐn)?shù)可以比商用抑制電磁波的散熱片的小。因此，氧化鋁粒子(高導(dǎo)熱粒子)的含量可以與鐵氧體體積的減小一樣多地增加。從而，可以獲得更高的導(dǎo)熱率。
由上述結(jié)果，根據(jù)任一個(gè)上述實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片的構(gòu)造，可以獲得具有優(yōu)良柔性的高性能抑制電磁波的散熱片，而不會(huì)損害鐵氧體的磁性特性。
此外，與鐵氧體相比，磁性金屬的磁性特性和導(dǎo)熱率優(yōu)良。因此，磁性金屬板可以用作磁性板，以提供高性能的抑制電磁波的散熱片。
優(yōu)選地，本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片布置在例如大量熱從其產(chǎn)生的集成電路(LSI)的電子部件和用于輻射電子部件的熱的散熱材料之間，而與電子部件和散熱材料接觸。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置。該電子裝置包括本發(fā)明實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片，為該電子部件如上所述地布置。
14圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置的電子部件的主要部分的透視圖。
如圖9所示，抑制電磁波的散熱片40設(shè)置在LSI封裝體43和熱沉44之間而與LSI封裝體43和熱沉44接觸，其中LSI封裝體43為具有從其產(chǎn)生大量熱的電子部件，熱沉44為散熱材料。
用于熱輻射的鰭44A安裝在熱沉44的頂部。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片將用作抑制電磁波的散熱片40。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖9所示的電子裝置的構(gòu)造中，抑制電磁波的
接觸。因此，抑制電磁波的散熱片40可以抑制LSI封裝體43產(chǎn)生的電磁波以及輻射不必要電磁波的產(chǎn)生。此外，LSI封裝體43所產(chǎn)生的熱可以經(jīng)由抑制電》茲波的散熱片40充分地傳導(dǎo)至熱沉44。
接著，圖10是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電子裝置的主要部件的側(cè)視圖。
該裝置包括兩個(gè)電路板50,并且每個(gè)電路板50都連接至LSI封裝體45,LSI封裝體45為產(chǎn)生大量熱的電子部件。
此外，各個(gè)電路板50的LSI封裝體45共享散熱材料制成的散熱板46。
抑制電磁波的散熱片40設(shè)置在散熱板46和在兩個(gè)電路板50上的各個(gè)LSI封裝體45之間，使其可以與LSI封裝體45和散熱板46 二者相接觸。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明任 一 個(gè)實(shí)施例的抑制電磁波的散熱片將被用作抑制電磁波的散熱片40。
根據(jù)圖IO所示的本實(shí)施例的電子裝置的構(gòu)造，抑制電磁波的散熱片40設(shè)置在LSI封裝體45和散熱板46之間，使其可與LSI封裝體45和散熱板46接觸。因此，可以抑制LSI封裝體45所產(chǎn)生的電磁波，并且由此可以抑制不必要的電磁波的輻射。此外，LSI封裝體45所產(chǎn)生的熱可以分別經(jīng)由多個(gè)抑制電磁波的散熱片40充分地傳導(dǎo)至散熱板46。
本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為局限于上述實(shí)施例。本發(fā)明可以以各種其它的形式來(lái)實(shí)施，只要在本發(fā)明的要旨之內(nèi)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在權(quán)利要求或其等同特征的范圍內(nèi)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素來(lái)進(jìn)行各種修改、組合、部分組合及替換。本發(fā)明包含2008年1月11日提交至日本專利局的日本專利申請(qǐng)JP2008-004967涉及的主題，將其全部?jī)?nèi)容引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1、一種抑制電磁波的散熱片，包括導(dǎo)熱片和在所述導(dǎo)熱片中的至少一個(gè)磁性層，其中所述磁性層包括多個(gè)板狀磁體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述板狀磁體從鐵氧體板和磁性金屬板中選出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述板狀磁體是鐵氧體板，所述鐵氧體板具有10pm到3mm的厚度和沿所述》茲性層的平面方向的lmm到5mm的長(zhǎng)度；并且所述多個(gè)板狀磁體以lpm到3mm的間隔沿所述磁性層的平面方向布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述板狀磁體是磁性金屬板，所述磁性金屬板具有100nm到2mm的厚度和沿所述》茲性層的平面方向的lmm到10mm的長(zhǎng)度；并且所述多個(gè)板狀;茲體以lpm到3mm的間隔沿所述/f茲性層的平面方向布置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述鐵氧體板由從Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Cu-Zn鐵氧體、Cu-Mg-Zn鐵氧體、Mn-Mg-Al鐵氧體、YIG鐵氧體和Ba鐵氧體中選擇出的 材料制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述》茲性金屬板由從Fe、 Co、 Ni、 FeNi、 FeCo、 FeAl、 FeSi、 FeSiAl、FeSiB和CoSiB中選擇出的軟》茲性材料制成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制電磁波的散熱片，其中所述導(dǎo)熱片由混合有從氧化鋁、氮化鋁和氮化硼中選擇出的材料的粉末 的樹(shù)脂制成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述粉末具有10W/mK或更大的導(dǎo)熱率。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述磁性材料板覆蓋有絕緣材料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抑制電磁波的散熱片，其中所述絕緣材料由混合有從氧化鋁、氮化鋁和氮化硼中選擇出的材料的粉 末的樹(shù)脂制成。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述絕緣材料是從氧化鋁、氮化鋁和氮化硼中選擇出的材料。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抑制電磁波的散熱片，其中 所述絕緣材料是從Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Cu-Zn鐵氧體、Cu-Mg-Zn鐵氧體、Mn-Mg-Al鐵氧體、YIG鐵氧體和Ba鐵氧體中選擇出的 材料。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制電磁波的散熱片，其中 兩個(gè)或多個(gè)所述磁性層逐個(gè)堆疊，并且所述板狀^磁體布置為在垂直方向相鄰的兩個(gè)》茲性層相錯(cuò)開(kāi)排列的構(gòu)造。
14、 一種電子裝置，包括 電子部件；散熱材料，用于釋放來(lái)自所述電子部件的熱；和抑制電磁波的散熱片，包括導(dǎo)熱片和在所述導(dǎo)熱片中的至少一個(gè)磁性 層，其中所述磁性層包括多個(gè)板狀磁體，其中所述抑制電磁波的散熱片設(shè)置在所述電子部件和所述散熱材料之間，并 與所述電子部件和所述散熱材料接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供抑制電磁波的散熱片和電子裝置。該抑制電磁波的散熱片包括導(dǎo)熱片和在該導(dǎo)熱片中的至少一個(gè)磁性層。該磁性層包括多個(gè)板狀磁體。因此，可以獲得具有高可靠性的柔性抑制電磁波的散熱片，同時(shí)具有高導(dǎo)熱率和明顯抑制電磁波的效果。
文檔編號(hào)H01L23/36GK101483157SQ20091000239
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者加藤義寬, 折橋正樹(shù), 鈴木和彥 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社