專(zhuān)利名稱(chēng)：散熱性材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及散熱性材料，更為詳細(xì)的是涉及以下所述的散熱性材料，即不僅僅在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異而且能夠?qū)⒂筛鞣N各樣形狀以及材料構(gòu)成的成形品作為移動(dòng)體特別是作為車(chē)輛以及汽車(chē)等的散熱性材料的基材來(lái)進(jìn)行利用，另外，在作為散熱性材料的耐受性方面也表現(xiàn)優(yōu)異，并且因?yàn)檫€能夠被薄型化，所以作為半導(dǎo)體裝置特別是作為移動(dòng)電話機(jī)以及個(gè)人電腦等的散熱性材料特別能夠被優(yōu)選利用。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，為了使裝置內(nèi)的電子元器件在工作時(shí)所發(fā)出的熱有效地?cái)U(kuò)散到外部而將散熱性材料配設(shè)于裝置內(nèi)。金剛石作為在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異的物質(zhì)而被利用于像這樣的散熱性材料中，例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載有由熱絲(hot filament) CVD (化學(xué)蒸鍍)法使多結(jié)晶金剛石在多結(jié)晶Si基板上面進(jìn)行成長(zhǎng)的金剛石散熱基板，進(jìn)一步在基材溶解后 由準(zhǔn)分子激光器(excimer Laser)制成金剛石自支撐膜(self-supported film)并作為金剛石分割基材；在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中也記載有具備將由CVD法形成的金剛石薄膜作為基材的金剛石散熱子的集成電路封裝。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中也有記載將由CVD法(氣相合成法)形成的金剛石質(zhì)膜利用于電子元器件用散熱板等。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載有以往以促進(jìn)進(jìn)行發(fā)熱的半導(dǎo)體元件或者電子元器件與進(jìn)行散熱的傳熱構(gòu)件的傳熱為目的而使用硅橡膠等柔軟的熱傳導(dǎo)性薄片，將金剛石等粉粒體形狀的熱傳導(dǎo)性填充材料調(diào)配于這些熱傳導(dǎo)性薄片中；在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中也是作為在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異的電子裝置所利用的的熱傳導(dǎo)性薄片組合物中所含有的熱傳導(dǎo)性填料而例示了金剛石。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載有由以下所述制作方法制得的散熱構(gòu)件，該制作方法為將金剛石顆粒放入到成為規(guī)定的散熱構(gòu)件的夾具的框中，通過(guò)增加抖動(dòng)來(lái)鋪滿(mǎn)金剛石顆粒，之后，通過(guò)使粉末或者膏體狀的金屬流入到散熱構(gòu)件框中從而形成金剛石顆粒被排列為一層的狀態(tài)的金剛石顆粒與金屬相復(fù)合的復(fù)合材料，通過(guò)重復(fù)同樣的動(dòng)作從而制成規(guī)定厚度的層疊體，之后，通過(guò)在真空中實(shí)行加熱從而使金屬粉末熔融，或者燒結(jié)膏體狀的金屬來(lái)使金剛石顆粒與金屬相復(fù)合。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)7中記載有混合金剛石顆粒和金屬粉末并將通過(guò)加壓成形而獲得的金剛石-金屬類(lèi)散熱器(heat sink)接合于p型電極的發(fā)光二極管。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)平7-58256號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)平8-46070號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)平8-267644號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2002-88171號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2007-214224號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2008-135532號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2004-200347號(hào)公報(bào)然而，在根據(jù)CVD法實(shí)行由金剛石顆粒進(jìn)行的表面處理的情況下有必要在高溫條件下進(jìn)行處理，因而會(huì)有產(chǎn)生處理對(duì)象的耐熱性等問(wèn)題的情況。另外，在加壓成形的情況下成形模具框體將成為必要且難以對(duì)應(yīng)于復(fù)雜的形狀，因而所獲得的散熱性材料的形狀將會(huì)受到限制。另外，在散熱性材料為含有金剛石顆粒的樹(shù)脂薄片的情況下，可以預(yù)計(jì)使用方法收到限定或產(chǎn)生安裝強(qiáng)度等問(wèn)題。而且，如果是半導(dǎo)體裝置特別是被用于個(gè)人電腦以及移動(dòng)電話等的半導(dǎo)體裝置，在此情況下因?yàn)樽詈檬巧嵝圆牧献陨肀槐⌒突赃€是要求進(jìn)一步開(kāi)發(fā)薄型化為可能的散熱性材料。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種不僅僅在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異而且能夠?qū)⒂筛鞣N各樣形狀以及材料構(gòu)成的成形品作為散熱性材料的基材來(lái)進(jìn)行利用，另外，在作為散熱性材料的耐受性方面也表現(xiàn)優(yōu)異，并且因?yàn)檫€能夠被薄型化，所以作為半導(dǎo)體裝置特別是作為移動(dòng)電話、個(gè)人電腦、移動(dòng)體等的散熱性材料特別能夠被優(yōu)選利用的散熱性材料。解決技術(shù)問(wèn)題的手段本發(fā)明人在為了達(dá)到上述目的而進(jìn)行了悉心研究之后發(fā)現(xiàn)，將想要作為散熱性材料來(lái)利用的成形品作為基材，通過(guò)由使金剛石顆粒分散于金屬電鍍液中的復(fù)合電鍍液將電鍍皮膜形成于上述基材的規(guī)定地方，從而不僅僅在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異而且能夠?qū)⒂筛鞣N各樣的形狀以及材料構(gòu)成的成形品作為散熱性材料的基材來(lái)加以利用并且薄型化也將成為可能；而且，悉心研討之結(jié)果認(rèn)為將金屬鍍膜作為基體(matrix)，并且作為金剛石顆粒分散于該基體中的復(fù)合電鍍皮膜，通過(guò)形成皮膜中的金剛石顆粒的共析量(含量、分散量)相對(duì)于皮膜的厚度方向逐漸發(fā)生變化的梯度功能材料(FGM functionally GradedMaterials的通稱(chēng)，換言之也就是不均勻分散系統(tǒng))即通過(guò)形成具有梯度功能的復(fù)合電鍍皮膜，從而進(jìn)一步提高取決于電鍍皮膜的散熱性，并進(jìn)一步提高相對(duì)于基材的電鍍膜的緊密附著性，更加切實(shí)地防止電鍍皮膜的剝離以及剝落等情況的優(yōu)點(diǎn)等，因而以至于完成了本發(fā)明。而且，本發(fā)明就有關(guān)由使金剛石顆粒分散于金屬電鍍液中的復(fù)合電鍍液形成電鍍皮膜的散熱性材料作了更深入的悉心研究，其結(jié)果認(rèn)為因?yàn)閮?yōu)選熱振動(dòng)發(fā)生在進(jìn)行接觸的金剛石顆粒彼此之間，所以在復(fù)合電鍍皮膜中進(jìn)行共析的金剛石顆粒優(yōu)選是處于極力進(jìn)行接觸的狀態(tài)，通過(guò)金屬鍍膜中的金剛石顆粒成為互相進(jìn)行接觸的共析狀態(tài)，從而就能夠獲得更為優(yōu)異的散熱性。S卩，本發(fā)明所提供的散熱性材料的特征為具備復(fù)合電鍍皮膜，其將金屬鍍膜作為基體并且在該基體中金剛石顆粒以相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向其共析量逐漸變化的形式進(jìn)行共析。在此，金剛石顆粒的由激光衍射式粒度分布測(cè)定法進(jìn)行測(cè)定的平均粒子直徑如果是在0. 01150 u m的范圍，則更加優(yōu)選。另外，復(fù)合電鍍皮膜的膜厚如果是在f5000 u m的范圍的話，且形成金屬鍍膜的金屬源如果是選自于銅、鎳、金、銀、錫、鈷、鐵、鋅、鉻中的I種或者2種以上的話，則更加優(yōu)選。而且，作為復(fù)合電鍍皮膜的更為具體的結(jié)構(gòu)可以列舉(1)基體中的金剛石顆粒的共析量從復(fù)合電鍍皮膜被形成的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u增加的復(fù)合電鍍皮膜；(2)基體中的金剛石顆粒的共析量從復(fù)合電鍍皮膜被形成的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u增加，并且在金剛石顆粒露出于皮膜表面而構(gòu)成的金剛石共析皮膜的皮膜表面上進(jìn)一步具備由與形成金屬鍍膜的金屬源不相同的金屬源而形成的表面金屬鍍膜的復(fù)合電鍍皮膜，換言之，也就是在上述(I)所記載的復(fù)合電鍍皮膜的皮膜表面上金剛石顆粒露出，并且在該皮膜表面上進(jìn)一步具備由與形成上述金屬鍍膜的金屬源不相同的金屬源而形成的表面金屬鍍膜的復(fù)合電鍍皮膜，在構(gòu)成為上述(2)的構(gòu)成的情況下，更優(yōu)選為，表面金屬鍍膜的厚度為金剛石共析皮膜中的金剛石顆粒平均粒徑的4/5以下，更加優(yōu)選為形成表面金屬鍍膜的金屬源為銅、銀、金或者鐵的復(fù)合電鍍皮膜；(3)基體中的金剛石顆粒的共析量從被復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u減少的復(fù)合電鍍皮膜；(4)基體中的金剛石顆粒的共析量從被復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材側(cè)朝著皮膜的膜厚方向的中間部逐漸增加、并從該中間部朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u減少的復(fù)合電鍍皮膜。在此，作為本發(fā)明的散熱性材料的復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析狀態(tài)，由金屬鍍膜構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒的共析量只要是以相對(duì)于金屬皮膜的膜厚方向逐漸 發(fā)生變化的形式進(jìn)行共析，則在金屬鍍膜中金剛石顆粒既可以以互相不接觸的狀態(tài)進(jìn)行共析，另外金剛石顆粒也可以以互相接觸的狀態(tài)進(jìn)行共析，但是在金屬鍍膜中的至少一部分如果金剛石顆粒是以互相接觸的狀態(tài)進(jìn)行共析的話，則因?yàn)樵谝陨鲜瞿菢舆M(jìn)行接觸的金剛石顆粒彼此之間會(huì)發(fā)生熱振動(dòng)，所以這種狀態(tài)更為優(yōu)選。再有，作為本發(fā)明的散熱性材料，如果是通過(guò)相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向使金屬鍍膜中金剛石顆粒的共析量逐漸發(fā)生變化從而提高由金剛石顆粒發(fā)生共析的復(fù)合電鍍皮膜引起的散熱性的散熱性材料的話，則更為優(yōu)選。另外，作為形成上述復(fù)合電鍍皮膜的基材可以列舉金屬制品(成形品)，但是本發(fā)明的情況可以是作為以上述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋玻璃制成形品的基材的散熱性材料，更為詳細(xì)的是例如對(duì)表面實(shí)行了由鈀等進(jìn)行的金屬吸附電鍍的玻璃制成形品的該電鍍表面上形成有上述復(fù)合電鍍皮膜的散熱性材料，或者作為以上述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋塑料制成形品的基材的散熱性材料，更為詳細(xì)的是例如對(duì)表面實(shí)行了由鈀等進(jìn)行的金屬吸附電鍍的塑料制成形品的該電鍍表面上形成有上述復(fù)合電鍍皮膜的散熱性材料等。而且，本發(fā)明的散熱性材料是作為半導(dǎo)體裝置的散熱性材料來(lái)進(jìn)行使用的，例如是作為被用于車(chē)輛、汽車(chē)等的移動(dòng)體各個(gè)零部件的半導(dǎo)體裝置的散熱性材料來(lái)進(jìn)行使用的，特別是如果作為移動(dòng)電話或者個(gè)人電腦的散熱性材料進(jìn)行使用的話，則更為優(yōu)選。另夕卜，即使作為光學(xué)裝置的散熱性材料進(jìn)行使用，也更為優(yōu)選。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的散熱性材料，則不僅僅在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異而且能夠?qū)⒂筛鞣N各樣形狀以及材料構(gòu)成的成形品作為散熱性材料，在作為散熱性材料的耐受性方面也表現(xiàn)優(yōu)異并且因?yàn)檫€能夠被薄型化，所以作為半導(dǎo)體裝置特別是作為移動(dòng)電話以及個(gè)人電腦等的散熱性材料特別能夠被優(yōu)選利用。


圖I是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第一構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第二構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第三構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第四構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第五構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第六構(gòu)成例的散熱性材料的概略縱向截面圖。 圖7是用于說(shuō)明形成本發(fā)明的復(fù)合電鍍皮膜的裝置的一個(gè)例子的電鍍裝置概略構(gòu)成圖。圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料參考例的散熱性材料的概略縱向截面圖。圖9是放大圖8的Z部分并加以示意性地表示的散熱性材料的一部分放大縱向截面圖。
具體實(shí)施例方式以下是就本發(fā)明作更為詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的散熱性材料具備將金屬鍍膜作為基體并且在該基體(金屬基體)中金剛石顆粒以相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向其共析量逐漸發(fā)生變化的形式進(jìn)行共析的復(fù)合電鍍皮膜；因?yàn)榛?成形品)被金剛石顆粒分散于金屬基體中的復(fù)合電鍍皮膜覆蓋，所以即使是復(fù)雜形狀的基材(成形品)也能夠容易地對(duì)其表面實(shí)行處理，同時(shí)還提高了散熱性材料的形狀的選擇性以及自由度且能夠薄型化，另外，因?yàn)橛呻婂兌纬闪穗婂兤つに詻](méi)有必要在基材表面處理時(shí)實(shí)行高溫處理，例如，可以將由不適合于高溫處理的塑料以及玻璃等材質(zhì)構(gòu)成的成形品作為基材。而且，雖然在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異，但是因?yàn)槔缗c金屬等其他材料的物性相比有所不同，所以通過(guò)以金剛石顆粒的共析量相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向逐漸發(fā)生變化的形式使與其他材料的親和性比較低的金剛石顆粒進(jìn)行共析，從而提高與其他材料的親和性，作為難以發(fā)生剝離的電鍍皮膜和難以發(fā)生龜裂的電鍍皮膜，能夠更加提高散熱性材料的散熱性，提高散熱性材料的表面耐磨損性，并且進(jìn)一步提高表面強(qiáng)度以至于保護(hù)內(nèi)部構(gòu)造體。接著，就形成本發(fā)明的散熱性材料的復(fù)合電鍍皮膜的金剛石顆粒以及金屬鍍膜作如下更為詳細(xì)的說(shuō)明。作為在本發(fā)明中所使用的金剛石顆粒，如后面所述的實(shí)施例那樣可以適當(dāng)選擇市售的金剛石顆粒進(jìn)行使用，其平均粒徑可以作適當(dāng)選擇但是優(yōu)選為0. Of350 ym，更優(yōu)選為f250 ym，進(jìn)一步優(yōu)選為lSlOOym。如果平均粒徑過(guò)大的話，則會(huì)有相對(duì)于皮膜厚度的填充密度變小的情況，如果過(guò)小的話，則會(huì)有填充密度變大且皮膜強(qiáng)度變?nèi)醯那闆r。還有，金剛石顆粒的平均粒徑的測(cè)定方法是根據(jù)激光衍射式粒度分布測(cè)定方法。作為形成本發(fā)明的復(fù)合電鍍皮膜的金屬基體的金屬源并沒(méi)有特別的限制，例如可以?xún)?yōu)選銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鉻(Cr)等，如果是考慮了熱傳導(dǎo)性的話，則在上述金屬元素中更優(yōu)選為鎳、銅以及銀，特別優(yōu)選鎳、銅。既可以單獨(dú)使用這些金屬元素中的I種又可以適當(dāng)組合使用2種以上。金屬基體中的金剛石顆粒的共析量(分散量)并沒(méi)有特別的限制，但如果是考慮了皮膜強(qiáng)度、韌性、延展性、硬度以及機(jī)械強(qiáng)度等的話，則作為優(yōu)選的共析量，其在皮膜整體中的共析量為I 45vol%，優(yōu)選為I 40vol%，更優(yōu)選為2 35vol%，進(jìn)一步優(yōu)選為3 25vol%，更進(jìn)一步優(yōu)選為5 25vol%，特別優(yōu)選為5 20vol%。另外，復(fù)合電鍍皮膜的厚度可以作適當(dāng)選擇，優(yōu)選為I 5000 u m,更優(yōu)選為3 2000 u m,更加優(yōu)選為5 1000 u m。在本發(fā)明中使金屬基體中的金剛石顆粒的共析量發(fā)生變化的手段并沒(méi)有特別的限制，以下是將電鍍槽液(或者稱(chēng)之為“電鍍液”)分成不同的種類(lèi)來(lái)例示具體的手段。在本發(fā)明中優(yōu)選的鍍鎳槽液的組成例例如可以列舉硫酸鎳240g/升、氯化鎳40g/升、硼酸35g/升；在本發(fā)明中作為優(yōu)選的電鍍條件例如電鍍槽液的溫度為50°C，pH為4. 2，電流密度為0. f8A/dm2，攪拌速度例如在5(T600rpm的范圍內(nèi)變動(dòng)。作為所使用的金剛石顆粒，例如使平均粒徑25 y m的金剛石顆粒以成為f 150g/升的形式分散于上述電鍍液中。然后，將電鍍處理時(shí)間在1(T1500分鐘的范圍內(nèi)變動(dòng)，就能夠形成規(guī)定的電鍍皮膜厚的復(fù)合電鍍皮膜。 更為具體的是使平均粒徑25 y m的金剛石顆粒以成為50g/升的形式分散于上述電鍍鎳槽液中，將電流密度恒定在8A/dm2并通過(guò)使攪拌速度從50rpm到600rpm漸漸變化,從而一邊調(diào)節(jié)溶液中的金剛石顆粒的分散量一邊實(shí)行電鍍，復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析量將在0. 5^26vol% (0. 3 11. 5wt%)的范圍內(nèi)漸漸地進(jìn)行變化。這樣，就能夠形成例如總電鍍皮膜厚度為500 u m的復(fù)合電鍍皮膜。另外，例如使平均粒徑90 ii m的金剛石顆粒以成為I^lOOg/升的形式分散于上述電鍍鎳槽液中并使攪拌速度從30rpm到600rpm漸漸變化,在這變化過(guò)程中使電流密度從lA/dm2到8A/dm2進(jìn)行變動(dòng)并實(shí)行電鍍，就能夠在0. 3^35vol%(0. fl8wt%)的范圍內(nèi)漸漸地使復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析密度進(jìn)行變化。另外，例如使平均粒徑3 u m的金剛石顆粒以成為f IOOg/升的形式分散于上述電鍍鎳槽液中并使攪拌速度從30rpm到600rpm漸漸變化，在這變化過(guò)程中使電流密度從lA/dm2到8A/dm2進(jìn)行變動(dòng)并實(shí)行電鍍，就能夠使復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析密度在0. r37vol%(0. 05^19wt%)的范圍內(nèi)漸漸地進(jìn)行變化。另外，在本發(fā)明中優(yōu)選的電鍍銅槽液的組成例例如硫酸銅為220g/升。硫酸為60ml/升，作為優(yōu)選的電鍍條件例如電鍍槽液溫度為25 V ’電流密度為0. f 10A/dm2，再例如使攪拌速度從50rpm到600rpm進(jìn)行變動(dòng)。例如，使平均粒徑25 y m的金剛石顆粒以成為50g/升的形式分散于硫酸銅電鍍液中，將電流密度恒定在4A/dm2并通過(guò)使攪拌速度從50rpm到600rpm漸漸變化，從而一邊調(diào)節(jié)溶液中的金剛石顆粒的分散量一邊實(shí)行電鍍，就能夠使復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析密度在0. 5^18vol% (0. 3 7wt%)的范圍內(nèi)漸漸地進(jìn)行變化。這樣，從而就能夠形成例如總電鍍皮膜厚度為500 的復(fù)合電鍍皮膜。另夕卜，使平均粒徑90 y m的金剛石顆粒以成為f IOOg/升的形式分散于上述電鍍銅槽液中，并使攪拌速度從30rpm到600rpm漸漸變化，在這變化過(guò)程中使電流密度從lA/dm2到10A/dm2進(jìn)行變動(dòng)并實(shí)行電鍍，就能夠使復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析密度在0. 3^23vol%(0. Tl2wt%)的范圍內(nèi)漸漸地進(jìn)行變化。另外，使平均粒徑3pm的金剛石顆粒以成為I^lOOg/升的形式分散于上述電鍍銅槽液中，并使攪拌速度從30rpm到600rpm漸漸變化,在這變化過(guò)程中使電流密度從lA/dm2到10A/dm2進(jìn)行變動(dòng)并實(shí)行電鍍，就能夠使復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的共析密度在0. r25vol% (0. 05^13wt%)的范圍內(nèi)漸漸變化。接著，就本發(fā)明的散熱性材料的皮膜構(gòu)成作如下更為詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明的散熱性材料具備將金屬鍍膜作為基體并且在該金屬基體中金剛石顆粒以相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向其共析量逐漸發(fā)生變化的形式進(jìn)行共析的復(fù)合電鍍皮膜。在此，在本發(fā)明的復(fù)合電鍍皮膜中，所謂由金屬鍍膜構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒的共析量(分散量)逐漸發(fā)生變化，既可以是共析量連續(xù)性地進(jìn)行增減也可以是共析量在某一程度上階段性地進(jìn)行增加或者減少，但金剛石顆粒的共析量相對(duì)于皮膜的膜厚方向連續(xù)性地進(jìn)行變化的復(fù)合電鍍皮膜更為優(yōu)選。還有，本發(fā)明的情況是，在一層電鍍皮膜中金剛石顆粒的共析量相對(duì)于皮膜的膜厚方向逐漸地進(jìn)行增減，與層疊金剛石顆粒的共析量不相同的2層以上的電鍍皮膜的情況相比較，因?yàn)樵谄つず穸戎胁淮嬖趯訝?，所以也就不?huì)有所謂在膜之間發(fā)生剝離或者在層間發(fā)生剝離的問(wèn)題，并能夠顯示出優(yōu)異的機(jī)械特性。以下是參照附圖并就本發(fā)明的散熱性材料的更為具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖I、圖2、圖3、圖4是分別為了說(shuō)明本發(fā)明的散熱性材料第一構(gòu)成例 第四構(gòu)成例而示意性地表示 各個(gè)散熱性材料的一部分的縱向截面的結(jié)構(gòu)的概略縱向截面圖，圖中的A1、A2、A3、A4分別是表示散熱性材料，11、12、13、14分別是表示復(fù)合電鍍皮膜，2是表示金屬鍍膜(金屬基體)，3是表示金剛石顆粒，4是表示形成復(fù)合電鍍皮膜的基材，圖2中的5是表面金屬鍍膜。本發(fā)明的散熱性材料的第一構(gòu)成例正如圖I所表示的散熱性材料Al那樣是具備由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b逐漸增加的電鍍結(jié)構(gòu)的例子，根據(jù)如此的結(jié)構(gòu)，由在金剛石的所持有的物理特性中所謂特別容易傳遞熱振動(dòng)的特性，而能夠獲得熱傳導(dǎo)性非常優(yōu)異的散熱性材料并且能夠確認(rèn)散熱性的效果。在此，像該第一構(gòu)成例那樣的電鍍結(jié)構(gòu)的情況，如果由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b逐漸增加的話即可，但是與基材的邊界部分(基材側(cè)Ia)的共析量?jī)?yōu)選為0%，漸漸地對(duì)金剛石顆粒進(jìn)行共析的情況下，如果從0. 3vol%漸漸地使共析量增加并在復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b的附近，至少共析20vol%，優(yōu)選為共析35vol%以上，更為詳細(xì)的是優(yōu)選為l(T50vol%，更優(yōu)選為15 40vol%，進(jìn)一步優(yōu)選為15 35Vol%。此外，通過(guò)上述金剛石顆粒的平均粒徑使金屬基體中金剛石顆粒的共析量變化的手段中，比所例示的平均粒徑25 y m的金剛石顆粒更小的顆粒，例如如果使用3 y m的顆粒，則向復(fù)合電鍍皮膜中的金剛石顆粒的填充率將上升，但是會(huì)有電鍍皮膜自身強(qiáng)度變小的情況。另外，由于優(yōu)選為熱振動(dòng)發(fā)生在接觸的金剛石顆粒彼此之間，所以在復(fù)合電鍍皮膜中進(jìn)行共析的金剛石顆粒優(yōu)選為處于極力接觸的狀態(tài)。在此，在本發(fā)明中使金剛石顆粒在復(fù)合電鍍皮膜中接觸的機(jī)構(gòu)并沒(méi)有特別的限制，例如可以列舉控制攪拌速度的機(jī)構(gòu)。更為具體的是，例如可以列舉以弱攪拌進(jìn)行接觸以及以強(qiáng)攪拌進(jìn)行分離的所謂以這樣形式控制接觸部分的機(jī)構(gòu)。另外，例如，如果是像這第一構(gòu)成例那樣的電鍍構(gòu)成的情況，則像上述那樣，漸漸增加金剛石顆粒的共析量，通過(guò)在復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b的附近使金剛石顆粒至少共析20vol%且優(yōu)選共析35vol%以上，從而特別是在復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b的附近變得容易產(chǎn)生金剛石顆粒彼此接觸的部分。關(guān)于以下第二構(gòu)成例 第四構(gòu)成例，也是同樣在金剛石顆粒的共析量增加的地方通過(guò)調(diào)整像這樣的共析量，從而特別是在金剛石顆粒的共析量增加的地方變得容易產(chǎn)生金剛石顆粒彼此接觸的部分。
參照?qǐng)D8以及圖9就上述這樣金剛石顆粒彼此在復(fù)合電鍍皮膜中互相進(jìn)行接觸的共析狀態(tài)作如下說(shuō)明。圖8是作為說(shuō)明金剛石顆粒彼此互相接觸的共析狀態(tài)的參考例而示意性地表示散熱性材料A7的一部分的縱向截面結(jié)構(gòu)的概略縱向截面圖，圖9是為了說(shuō)明金剛石顆粒的接觸狀態(tài)而放大圖8中的Z部分(復(fù)合電鍍皮膜15的縱向截面的一部分)并示意性地表示的復(fù)合電鍍皮膜15的一部分放大縱向截面圖。散熱性材料A7具備復(fù)合電鍍皮膜15，其替代第一構(gòu)成例的散熱性材料Al的復(fù)合電鍍皮膜11，且從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b不使由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分析量)發(fā)生變化，以金屬鍍膜2整體來(lái)看的話，則是以金剛石顆粒3在皮膜的膜厚方向(圖中箭頭a)上成為均勻的形式進(jìn)行共析，并且如圖9所示在由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中產(chǎn)生金剛石顆粒3互相接觸的部分；金剛石顆粒3通過(guò)以像這樣的狀態(tài)在基體中進(jìn)行共析，從而在所接觸的金剛石顆粒3彼此之間產(chǎn)生熱振動(dòng)，如由后面所述的實(shí)驗(yàn)例I以及實(shí)驗(yàn)例2的結(jié)果所表示的那樣，與金剛石顆粒3在由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中以互相不進(jìn)行接觸的狀態(tài)進(jìn)行共析的情況相比較，相對(duì)能夠提高散熱性。此外，如果是像這樣的復(fù)合電鍍皮膜15的情況，則由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒的共析量(分散量)相對(duì)于復(fù)合電鍍皮膜15整體(全容量)使至少20vol%共析，則以金屬鍍膜2整體來(lái)看，金剛石顆粒3在皮膜的膜厚方向?yàn)榫鶆?，但? 因?yàn)槿菀撰@得在由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的至少一部分產(chǎn)生金剛石顆粒3互相接觸的部分的復(fù)合電鍍皮膜，所以更為優(yōu)選。在本發(fā)明的復(fù)合電鍍皮膜中，作為金剛石顆粒彼此在基體中接觸的共析狀態(tài)，其接觸形態(tài)并沒(méi)有特別的限制，例如在觀察膜的縱向截面的情況下，會(huì)出現(xiàn)金剛石顆粒以只在膜厚方向(圖8中的箭頭a)上即只在膜的高度方向上進(jìn)行連續(xù)的形式互相接觸的共析部分，或者也可以是只有在膜的橫向(圖8中的箭頭b)即在截面圖上的左右方向或者膜的寬度方向上鄰接的金剛石顆粒進(jìn)行接觸，并以適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度進(jìn)行連續(xù)的共析狀態(tài)，例如，參照?qǐng)D9的參考例進(jìn)行說(shuō)明，如果是像具有成為以金剛石顆粒在膜厚方向(圖8中的箭頭a)上以及在膜的橫向(圖8中的箭頭b)上進(jìn)行連續(xù)的形式互相接觸的狀態(tài)的地方那樣的共析狀態(tài)，則更為優(yōu)選。另外，接觸的部分的比例也沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選為，例如，沿著縱向即沿著膜厚方向切斷形成有復(fù)合電鍍皮膜的散熱性材料，使用電子顯微鏡等各種顯微鏡來(lái)觀察其切斷面的全部或者一部分的膜結(jié)構(gòu)，并且在由圖像處理等確認(rèn)觀察以金屬基體中金剛石顆粒在膜厚方向以及/或者膜的寬度方向上進(jìn)行連續(xù)的形式互相接觸的狀態(tài)的金剛石顆粒的比例的情況下，以面積比例相對(duì)于觀察部分整體優(yōu)選為5 80%，更優(yōu)選為15飛0%，進(jìn)一步優(yōu)選為2(T45%。如果接觸部分的比例過(guò)小，則會(huì)有難以獲得由金剛石顆粒彼此的接觸而起到的作用效果的情況，如果接觸部分的比例過(guò)大，則會(huì)有變得難以獲得作為復(fù)合電鍍皮膜的合適的特性的情況。此外，關(guān)于像這樣的金剛石顆粒的接觸狀態(tài)，對(duì)于以下的第二構(gòu)成例 第四構(gòu)成例來(lái)說(shuō)也是相同的。本發(fā)明的第二構(gòu)成例，正如圖2所表示的散熱性材料A2那樣，與第一構(gòu)成例相同在由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)，從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b逐漸增加的金剛石共析皮膜12a的皮膜表面12b上金剛石顆粒3露出，在其所露出的金剛石顆粒3之間的金屬表面上，進(jìn)一步由與形成上述復(fù)合電鍍皮膜的金屬鍍膜的金屬源不相同的金屬源(優(yōu)選為銅、金、銀、鐵等，更加優(yōu)選為金、銀等)實(shí)施電鍍，從而形成表面金屬鍍膜5并制成復(fù)合電鍍皮膜12。另外，作為形成金屬鍍膜2的金屬源與形成表面金屬鍍膜5的金屬源的組合，優(yōu)選對(duì)各個(gè)上述優(yōu)選的金屬源作適當(dāng)組合，在這些組合當(dāng)中尤其更為優(yōu)選的是金屬鍍膜2的金屬源為鎳而表面金屬鍍膜5的金屬源為金、金屬鍍膜2的金屬源為銅而表面金屬鍍膜5的金屬源為銀等組合。在此，表面金屬鍍膜5的厚度并沒(méi)有特別的限制，但是如果考慮金剛石粒徑，則優(yōu)選為在金剛石顆粒3的平均粒徑的4/5以下，更為優(yōu)選的是在金剛石顆粒3的平均粒徑的1/2 1/3范圍內(nèi)。再有，作為這個(gè)第二構(gòu)成例，因?yàn)槿绻饎偸w粒3的一部分是在表面電鍍皮膜5的表面上露出，則更為優(yōu)選，所以更為優(yōu)選的是在金剛石共析皮膜12a的皮膜表面12b上露出的金剛石顆粒3的平均粒徑的4/5以下，進(jìn)一步優(yōu)選的是在所露出的金剛石顆粒3的平均粒徑的1/2 1/3的范圍內(nèi)。此外，在金剛石共析皮膜12a的皮膜表面12b上使金剛石顆粒3露出的方法并沒(méi)有特別的限制，但是例如優(yōu)選共析20vol%以上。另外，本發(fā)明的散熱性材料的第三構(gòu)成例,正如圖3所表示的散熱性材料A3那樣， 具備由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)從基材側(cè)Ia朝著復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b逐漸減少的電鍍結(jié)構(gòu)，即使由像這樣的結(jié)構(gòu)也與上述散熱性材料Al相同，由所謂金剛石的所持有的物理特性中特別容易傳遞熱振動(dòng)的特性，而能夠獲得熱傳導(dǎo)性非常優(yōu)異的散熱性材料并且能夠確認(rèn)到散熱性的效果。在此，像該第三構(gòu)成例那樣的電鍍結(jié)構(gòu)的情況，由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)從基材側(cè)Ia朝著復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b逐漸減少即可，但是與基材的邊界部分(基材側(cè)Ia)的共析量?jī)?yōu)選為l(T50Vol%，更優(yōu)選為15 40vol%，進(jìn)一步優(yōu)選為15 35vol% ;漸漸地減少金剛石顆粒的共析量的情況，如果是在另一面的表面附近將金剛石顆粒的共析量基本控制在0vol%則更為優(yōu)選。由像這樣的結(jié)構(gòu)形成的散熱性材料A3的表面的外觀與通常的金屬電鍍面相同，為富有平滑性和光澤性的表面。然后，本發(fā)明的散熱性材料的第四構(gòu)成例，正如圖4所表示的散熱性材料A4那樣，具備由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)從基材側(cè)Ia朝著復(fù)合電鍍皮膜的膜厚方向的中間部Ic逐漸增加并進(jìn)一步從中間部Ic朝著復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b逐漸減少的電鍍結(jié)構(gòu)，像這樣的結(jié)構(gòu)是一種其截面構(gòu)造處于朝著復(fù)合電鍍皮膜層的大致中央處增加填充密度的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，并且可以說(shuō)是在強(qiáng)度方面也表現(xiàn)非常優(yōu)異的梯度功能材料(FGM，非均勻分散系)。在此，如該第四構(gòu)成例那樣的電鍍結(jié)構(gòu)的情況，由金屬鍍膜2構(gòu)成的基體中的金剛石顆粒3的共析量(分散量)，從基材側(cè)Ia朝著復(fù)合電鍍皮膜的膜厚方向的中間部Ic逐漸增加、并進(jìn)一步從中間部Ic朝著復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b逐漸減少即可，更為優(yōu)選的是可以列舉以下所述結(jié)構(gòu)，即與基材的邊界部分(基材側(cè)Ia)的共析量?jī)?yōu)選為0%，復(fù)合電鍍皮膜的膜厚方向的中間部的共析量?jī)?yōu)選共析l(T50vol%,更優(yōu)選共析15 40vol%,進(jìn)一步優(yōu)選共析15 35vol%，并且復(fù)合電鍍皮膜表面?zhèn)菼b的共析量?jī)?yōu)選成為0%。本發(fā)明的散熱性材料可以是將適當(dāng)?shù)钠つ盈B于上述復(fù)合電鍍皮膜的層疊體，例如，如圖5所表不的本發(fā)明的第五構(gòu)成例的散熱性材料A5那樣，能夠介于與第一構(gòu)成例相同的復(fù)合電鍍皮膜11與基材4之間配置金屬鍍膜6。作為像這樣的構(gòu)成例，是在基材4上形成由與金屬鍍膜2的金屬源不相同的金屬源形成的金屬鍍膜6、例如實(shí)施銅電鍍處理、并且進(jìn)一步從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b漸漸地增加金剛石顆粒3的填充密度比例的復(fù)合電鍍皮膜11。在此，作為金屬鍍膜6優(yōu)選為憑靠熱振動(dòng)使來(lái)自基材的傳導(dǎo)性良好的金屬鍍膜，作為像這樣的金屬鍍膜可以列舉銅鍍膜和銀鍍膜等，在這當(dāng)中尤其更為優(yōu)選的是銅鍍膜。另外，基材如果是塑料和玻璃等非導(dǎo)電性材料的話，優(yōu)選如后述那樣在對(duì)其表面實(shí)施了導(dǎo)電性薄膜處理之后，以上述那樣實(shí)行電鍍銅或者電鍍鎳，并且這之上形成金剛石顆粒的共析量從基材側(cè)Ia朝著皮膜表面?zhèn)菼b漸漸增加的復(fù)合電鍍皮膜。此外，本發(fā)明的散熱性材料可以是，在與基材之間存在有金屬鍍膜的上述復(fù)合電鍍皮膜的表面上進(jìn)一步層疊金屬鍍膜的散熱性材料，通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，作為梯度功能電鍍皮膜的散熱性材料的外觀為必要的情況下，除了銀電鍍以及金電鍍等貴金屬電鍍之外可以實(shí)行銅電鍍或者鎳電鍍的處理而對(duì)其施行黑色化。在此，如果是像這樣的電鍍構(gòu)成的情況，則復(fù)合電鍍皮膜的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特別的限制，例如，在考慮機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，如果復(fù)合電鍍皮膜的金屬基體為硬質(zhì)金屬，則作為介于與基材之間進(jìn)行配置的金屬鍍膜例如優(yōu)選將鎳作為金屬源，作為鎳鍍膜的皮膜厚度，優(yōu)選為復(fù)合電鍍皮膜的膜厚的1/4 1/3左右。另外，如果復(fù)合電鍍皮膜的金屬基體為軟質(zhì)金屬，則作為介于與基材之間進(jìn)行配置的金屬鍍膜優(yōu)選將銅、銀作為金屬源，作為由這些金屬形成的金屬鍍膜的皮膜厚度，優(yōu)選為復(fù)合電鍍皮膜的膜厚的1/4 1/3左右。 本發(fā)明的散熱性材料是將由各種各樣的材料構(gòu)成的成形品作為基材并能夠容易地將上述復(fù)合電鍍皮膜形成于其表面，例如能夠?qū)⒂设F、鋁、銅或者這些的合金的金屬等構(gòu)成的金屬制成形品作為基材。另外，本發(fā)明的散熱性材料也能夠?qū)⒉Ａе瞥尚纹坊蛘咚芰现瞥尚纹纷鳛榛?，并且如果將這些非金屬材料作為基材來(lái)使用，則能夠獲得在輕量化和成形性容易程度方面表現(xiàn)優(yōu)異的散熱性材料。作為塑料材料，更為具體的是例如特別是ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)樹(shù)脂、PC (聚碳酸酯)樹(shù)脂、PC/ABS樹(shù)脂、尼龍樹(shù)脂、變性PPO (Noryl resin)等通用塑料；工程塑料和超級(jí)工程塑料等；作為玻璃制成形品可以列舉氧化物玻璃、特別是硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃等，作為本發(fā)明的散熱性材料的情況因?yàn)槭怯呻婂儊?lái)實(shí)行復(fù)合電鍍，所以特別是將具有從常溫到70°C左右為止的耐熱性的塑料、玻璃作為材料的塑料制成形品、玻璃制成形品作為基材的情況更為優(yōu)選。在將玻璃制成形品或者塑料制成形品作為基材的情況下，在形成復(fù)合電鍍皮膜之前優(yōu)選為進(jìn)行基材的表面處理，例如可以列舉所謂使鈀(Pd)等金屬吸附于基材表面的表面處理等。更為具體地來(lái)說(shuō)，例如可以列舉所謂如圖6所表示的本發(fā)明的第六構(gòu)成例的散熱性材料A6那樣，將凹部7形成于基材4的表面，之后形成Pd吸附層8的處理方法。該構(gòu)成例的情況是將與第一構(gòu)成例相同的復(fù)合電鍍皮膜11形成于Pd吸附層8的表面。此外，作為像這樣的表面處理的具體方法可以適當(dāng)采用公知的方法，例如可以列舉通過(guò)由蝕刻液對(duì)成形品的表面實(shí)行化學(xué)粗化(凹凸)，從而形成凹部7，在除去了殘留蝕刻液之后使用Pd-Sn絡(luò)合物等從而使鈀吸附，除去錫鹽并使鈀金屬化從而形成Pd吸附層8的方法等。此外，本發(fā)明的散熱性材料也可以將除了玻璃之外的被用于電子材料的陶瓷，例如氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷、氧化鋅陶瓷、鈦酸釩陶瓷以及鋯陶瓷等各種陶瓷制成形品作為基材，對(duì)像這樣的陶瓷制成形品也實(shí)行如上述那樣的處理，因而就能夠提供在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異的材料。這個(gè)情況也與上述的相同地，如果在對(duì)陶瓷制成形品實(shí)行了表面處理之后形成復(fù)合電鍍皮膜，則更為優(yōu)選。在此，在本發(fā)明中，形成如以上所述那樣的復(fù)合電鍍皮膜的裝置并沒(méi)有特別的限制，但是作為優(yōu)選的裝置可以以列舉圖7所表示的那樣的電鍍裝置20。圖7的電鍍裝置20是一種將已使金剛石顆粒3分散的規(guī)定電鍍液23灌滿(mǎn)于具備攪拌子21的電鍍槽22中，并將連接于直流電源24的陽(yáng)極的陽(yáng)極材料25，25以及連接于直流電源24的陰極的基材4浸入到該電鍍液中，從而將復(fù)合電鍍皮膜形成于基材4的表面的裝置。本發(fā)明的散熱性材料是一種基材形狀選擇自由度大的散熱性材料,能夠?qū)⒃诒砻姘纪苟嗲倚螤顝?fù)雜的成形品作為基材，來(lái)容易地將上述復(fù)合電鍍皮膜形成于其表面上。在此，作為本發(fā)明的散熱性材料的基材，如果是金屬類(lèi)，則例如可以將鋁、銅、黃銅等作為基材，如果是非金屬類(lèi)，則可以如上述那樣將塑料、玻璃以及陶瓷等作為基材。另外，能夠形成難以剝離的復(fù)合電鍍皮膜。更為具體的是例如不僅僅能夠?qū)?fù)合電鍍皮膜形成于將板材作為基材的散熱板，并且還能夠?qū)?fù)合電鍍皮膜形成于圓筒以及方筒等筒狀基材的內(nèi)壁或者外壁。在此，在由金剛石顆粒進(jìn)行共析的復(fù)合電鍍皮膜覆蓋基材并作為散熱性材料來(lái)使 用的情況下，正如憑靠復(fù)合電鍍皮膜的散熱性被提高那樣，憑靠復(fù)合電鍍皮膜的熱傳導(dǎo)性也被提高。本發(fā)明的散熱性材料如后面所述的實(shí)施例以及實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果那樣，是通過(guò)相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向逐漸使金屬鍍膜中的金剛石顆粒的共析量發(fā)生變化，從而與金屬鍍膜中的金剛石顆粒的共析量相對(duì)于膜厚方向不發(fā)生變化的復(fù)合電鍍皮膜相比較，能夠提高憑靠復(fù)合電鍍皮膜的散熱性。例如，想要獲得具有所希望散熱性的散熱性材料的情況，比金屬鍍膜中的金剛石顆粒的共析量相對(duì)于膜厚方向不發(fā)生變化的情況成為更加能夠減少在金屬鍍膜中的金剛石顆粒的全共析量即在皮膜整體中的共析量。于是，本發(fā)明的散熱性材料其物性等并沒(méi)有特別的限制，但是考慮了作為散熱性材料來(lái)行使其功能的話，則除掉了基材的散熱性材料的熱傳導(dǎo)率，例如如果是作為形成金屬鍍膜的金屬源而使用銅的復(fù)合電鍍皮膜，那么與后面所述的實(shí)施例相同地測(cè)定除掉了基材的熱傳導(dǎo)率，除去5個(gè)測(cè)定值當(dāng)中的最低值和最高值的3個(gè)測(cè)定值的平均值優(yōu)選為30(T750W/mk，將鎳作為金屬源的復(fù)合電鍍皮膜，同樣的熱傳導(dǎo)率平均值優(yōu)選為10(T200W/mk。本發(fā)明的散熱性材料因?yàn)槭菍⒏鞣N各樣形狀、材料作為基材，并對(duì)此形成具有梯度功能的復(fù)合電鍍皮膜的散熱性材料，所以能夠作為例如電子零部件、介于半導(dǎo)體裝置的發(fā)熱部位與其他部位之間進(jìn)行配置的散熱板、作為熱交換器構(gòu)件的散熱板、散熱器、散熱鰭片或者薄型電視機(jī)散熱板、散熱底盤(pán)或者框架、功率模塊的散熱板或者散熱器、發(fā)光二極管和LED等光學(xué)裝置的散熱板、發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器等來(lái)進(jìn)行使用。另外，作為移動(dòng)電話的散熱板、個(gè)人電腦的散熱板也是優(yōu)選的。特別是本發(fā)明的情況對(duì)于散熱性材料自身的薄膜化以及輕量化是可能的。還有，本發(fā)明并不限定于上述結(jié)構(gòu)，只要是在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)各種各樣的變更都是可能的。實(shí)施例以下是通過(guò)實(shí)施例來(lái)更加具體地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。[實(shí)施例I]使用圖7所表示的電鍍裝置(陽(yáng)極材料為電解鎳板)并使用作為基材的不銹鋼板(20mmX 20mmX0. 5mm),按照以下所述操作方法制得實(shí)施例I的散熱性材料。
〈操作方法〉使Element Six Ltd制的平均粒徑25 ii m的金剛石顆粒以分散量成為50g/升的形式分散于由下述表I所表示的組成所構(gòu)成的鎳電鍍液中。將電流密度設(shè)定為8A/dm2并實(shí)施300分鐘的電鍍處理，從而獲得規(guī)定的總電鍍皮膜厚度為500 u m的復(fù)合電鍍皮膜。在復(fù)合電鍍皮膜形成過(guò)程中使攪拌速度從500rpm到150rpm漸漸地變化，從而獲得金剛石顆粒的共析密度從基材表面?zhèn)瘸つけ砻鎮(zhèn)葟?vol%到35vol%逐漸增加的梯度功能皮膜(復(fù)合電鍍皮膜)被形成于基材表面的實(shí)施例I的散熱性材料。沿著縱向即沿著膜厚方向切斷該散熱性材料，使用電子顯微鏡來(lái)觀察其截面(膜的縱截面)，然后就可確認(rèn)到在膜厚方向(膜的高度方向)以及膜的寬度方向(膜的橫向)上金剛石顆粒彼此發(fā)生接觸，用圖像處理來(lái)確認(rèn)觀測(cè)其接觸狀態(tài)，然后就可證實(shí)在作為面積比例的復(fù)合電鍍皮膜整體的1/5左右(約20%)的部分中金剛石顆粒發(fā)生接觸。為了評(píng)價(jià)該實(shí)施例I的梯度功能皮膜(復(fù)合電鍍皮膜)的熱傳導(dǎo)率(以下的實(shí)施例也相同)，從這個(gè)散熱性材料除掉基材，使用熱傳導(dǎo)率測(cè)定器(ULVAC公司制，TC-7000型)以室溫22 24°C以及濕度為38 45%的條件測(cè)定其熱傳導(dǎo)率。其結(jié)果被表示于表I中。還有，在以下的表格中平均值是除去5個(gè)測(cè)定值中的最低值和最 高值的3個(gè)測(cè)定值的平均值。另外，為了評(píng)價(jià)實(shí)施例I的散熱性材料的散熱狀態(tài)(以下的實(shí)施例也相同)，使用紅外線熱成像測(cè)定器(日本ABISTE Co.，Ltd制，型號(hào)FSV-1100-L8)，實(shí)施例I的散熱性材料在加熱器溫度為210°C、室溫為25°C、濕度為35 41%的條件下測(cè)定直至到達(dá)表I所表不的一定溫度為止的時(shí)間。其結(jié)果被表不于表I中。[表 I]
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EK~ W= ~lm[實(shí)施例2]使用圖7所表示的電鍍裝置(陽(yáng)極材料為電解銅板)并使用作為基材的不銹鋼板(20mmX 20mmX0. 5mm),按照以下所述操作方法制得實(shí)施例2的散熱性材料。〈操作方法〉使Element Six Ltd制的平均粒徑25 ii m的金剛石顆粒以分散量成為50g/升的形式分散于由下述表2所表示的組成所構(gòu)成的銅電鍍液中。將電流密度設(shè)定為0. f6A/dm2并實(shí)施540分鐘的電鍍處理，從而獲得規(guī)定的總電鍍皮膜厚度為500 u m的復(fù)合電鍍皮膜。在復(fù)合電鍍皮膜形成過(guò)程中使攪拌速度從600rpm到50rpm漸漸地變化，從而獲得金剛石顆粒的共析密度從基材表面?zhèn)瘸つけ砻鎮(zhèn)葟腛vol%到25vol%逐漸增加的梯度功能皮膜(復(fù)合電鍍皮膜)被形成于基材表面的實(shí)施例2的散熱性材料。與實(shí)施例I相同觀察這個(gè)散熱性材料，然后就可確認(rèn)到復(fù)合電鍍皮膜整體(面積比例)的1/4左右(約25%)的部分中，在膜厚方向以及膜的寬度方向上金剛石顆粒彼此發(fā)生接觸，從這個(gè)散熱性材料除掉基材，使用熱傳導(dǎo)率測(cè)定器(ULVAC公司制，TC-7000型)以室溫22 24°C、濕度為38 45%的條件測(cè)定其熱傳導(dǎo)率。其結(jié)果被表示于表2中。另外，使用紅外線熱成像測(cè)定器(日本ABISTE Co. , Ltd制，型號(hào)FSV-1100-L8)，實(shí)施例2的散熱性材料在加熱器溫度為210°C、室溫為2廣25°C、及濕度為35 41%的條件下測(cè)定直至到達(dá)表2所表示的一定溫度為止的時(shí)間。其結(jié)果被表示于表2中。[表2]
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權(quán)利要求
1.一種散熱性材料，其特征在于 具備 復(fù)合電鍍皮膜，將金屬鍍膜作為基體，并且在該基體中金剛石顆粒以相對(duì)于所述金屬鍍膜的膜厚方向其共析量逐漸變化的形式進(jìn)行共析。
2.如權(quán)利要求I所述的散熱性材料，其特征在于 所述基體中的所述金剛石顆粒的共析量，從形成有所述復(fù)合電鍍皮膜的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u增加。
3.如權(quán)利要求I或者2所述的散熱性材料，其特征在于 所述復(fù)合電鍍皮膜為，所述基體中的所述金剛石顆粒的共析量從形成有所述復(fù)合電鍍皮膜的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u增加，并且在所述金剛石顆粒露出于皮膜表面而成的金剛石共析皮膜的所述皮膜表面上，進(jìn)一步具備由與形成所述金屬鍍膜的金屬源不相同的金屬源形成的表面金屬鍍膜。
4.如權(quán)利要求3所述的散熱性材料，其特征在于 所述表面金屬鍍膜的厚度為所述金剛石顆粒的平均粒徑的4/5以下。
5.如權(quán)利要求3或者4所述的散熱性材料，其特征在于 形成所述表面金屬鍍膜的金屬源為銅、銀、金或鐵。
6.如權(quán)利要求I所述的散熱性材料，其特征在于 所述基體中的所述金剛石顆粒的共析量，從被所述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材側(cè)朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u減少。
7.如權(quán)利要求I所述的散熱性材料，其特征在于 所述基體中的所述金剛石顆粒的共析量，從被所述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材側(cè)朝著皮膜的膜厚方向的中間部逐漸增加，并從該中間部朝著皮膜表面?zhèn)戎饾u減少。
8.如權(quán)利要求r7中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 在所述金屬鍍膜中的至少一部分中所述金剛石顆粒以互相接觸的狀態(tài)進(jìn)行共析。
9.如權(quán)利要求rs中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 所述金剛石顆粒的由激光衍射式粒度分布測(cè)定法測(cè)定的平均粒徑為o. Of350 u m。
10.如權(quán)利要求I、中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 所述復(fù)合電鍍皮膜的膜厚為f5000iim。
11.如權(quán)利要求廣10中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 形成所述金屬鍍膜的金屬源選自銅、鎳、金、銀、錫、鈷、鐵、鋅、鉻中的I種或者2種以上。
12.如權(quán)利要求f11中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 將玻璃制成形品作為被所述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材。
13.如權(quán)利要求f11中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 將塑料制成形品作為被所述復(fù)合電鍍皮膜覆蓋的基材。
14.如權(quán)利要求f13中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 所述散熱性材料作為半導(dǎo)體裝置的散熱性材料而使用。
15.如權(quán)利要求14所述的散熱性材料，其特征在于 所述散熱性材料作為移動(dòng)電話或者個(gè)人電腦的散熱性材料而使用。
16.如權(quán)利要求f13中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 所述散熱性材料作為光學(xué)裝置的散熱性材料而使用。
17.如權(quán)利要求f16中任意一項(xiàng)所述的散熱性材料，其特征在于 通過(guò)使所述金屬鍍膜中的所述金剛石顆粒的共析量相對(duì)于所述金屬鍍膜的膜厚方向逐漸變化，從而由金剛石顆粒進(jìn)行了共析的復(fù)合電鍍皮膜而提高散熱性。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種散熱性材料，其特征在于具備復(fù)合電鍍皮膜，不僅僅在散熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異而且能夠?qū)⒂筛鞣N各樣形狀、材料構(gòu)成的成形品作為散熱性材料的基材來(lái)進(jìn)行利用，另外，在作為散熱性材料的耐受性方面也表現(xiàn)優(yōu)異，并且能夠被薄型化，所以作為半導(dǎo)體裝置特別是作為移動(dòng)電話以及個(gè)人電腦等的散熱性材料尤其是作為能夠被優(yōu)選利用的散熱性材料，將金屬鍍膜作為基體并在基體中金剛石顆粒以相對(duì)于金屬鍍膜的膜厚方向其共析量逐漸發(fā)生變化的形式進(jìn)行共析。
文檔編號(hào)H01L23/373GK102753735SQ20118000851
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者中村宜弘, 仲川和志, 山本晉也, 松村宗順 申請(qǐng)人:日本精機(jī)寶石工業(yè)株式會(huì)社