(57)【要約】  本発明によれば、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーと、を含む抄造成形体で構成される放熱フィン、および、抄造法を用いて、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーとを含む材料スラリーから抄造体を製造する工程と、前記抄造体を加熱加圧下で成形して抄造成形体で構成される放熱フィンを製造する工程と、を含む、放熱フィンの製造方法が提供される。
2017061307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂と、
炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、
炭素材料で構成された粉末状フィラーと、を含む抄造成形体で構成されることを特徴とする放熱フィン。
【請求項２】
前記繊維状フィラーのアスペクト比は、１００以上である請求項１に記載の放熱フィン。
【請求項３】
前記繊維状フィラーは、チョップドファイバーである請求項１または２に記載の放熱フィン。
【請求項４】
前記繊維状フィラーは、炭素繊維である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放熱フィン。
【請求項５】
前記炭素材料は、黒鉛、カーボンブラック、炭、コークス、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、グラフェン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放熱フィン。
【請求項６】
前記炭素材料は、黒鉛またはカーボンブラックである請求項５に記載の放熱フィン。
【請求項７】
当該放熱フィンの全重量に対して、前記熱硬化性樹脂の含有量は、１０重量％以上８０重量％以下であり、前記繊維状フィラーの含有量は、３重量％以上８０重量％以下であり、前記粉末状フィラーの含有量は、５重量％以上８０重量％以下である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放熱フィン。
【請求項８】
抄造法を用いて、熱硬化性樹脂と、炭素繊維または金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーとを含む材料スラリーから抄造体を製造する工程と、
前記抄造体を加熱加圧下で成形して抄造成形体で構成される放熱フィンを製造する工程と、を含むことを特徴とする放熱フィンの製造方法。
【請求項９】
前記抄造体は、シート状または立体形状である請求項８に記載の放熱フィンの製造方法。
【請求項１０】
半導体チップと、
前記半導体チップに隣接して設けられた、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の放熱フィンとを備えることを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱フィン、放熱フィンの製造方法、および放熱フィンを備える半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子電気機器の中には、例えば、ＬＥＤ素子、レーザーダイオード、パワー半導体といった発熱密度の高いデバイスが実装されている。そこで、これらのデバイス駆動に高い信頼性を確保するために、放熱対策が求められる。放熱対策としては、熱伝導率の高い金属（銅、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金等）を押し出し成形法やダイキャスト成形法を用いて成形した放熱フィンを発熱源近傍に配置して、外界空気に効率的に熱放散するのが一般的である。しかしこれらの放熱対策は、高い放熱性能を実現するうえで、放熱面積確保のために放熱フィンの外寸法を増大させる必要があった。また、上述した熱伝導率の高い金属は、比重が大きいため、放熱フィンの重量が増大する場合があった。このような課題を鑑み、高温環境において耐熱安定性に優れるとともに、優れた熱伝導性を有する材料の開発が求められている。【０００３】
特許文献１には、炭素繊維等を配合した熱伝導性樹脂組成物から構成された放熱構造体が開示されている。放熱構造体の構成材料として、このような熱伝導性樹脂組成物を用いることにより、放熱性に優れ、軽量な放熱構造体を射出成型法により作製することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７９７９４号公報
【特許文献２】特許第４６７５２７６号公報
【特許文献３】特許第５４２６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の放熱構造体は、放熱性や強度において改善の余地があった。【０００６】
本発明は、軽量でありながら優れた強度と優れた放熱性とを有する放熱フィン、係る放熱フィンの製造方法、および係る放熱フィンを備える半導体パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーと、を含む抄造成形体で構成される放熱フィンが提供される。【０００８】
また、本発明によれば、抄造法を用いて、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーとを含む材料スラリーから抄造体を製造する工程と、前記抄造体を加熱加圧下で成形して抄造成形体で構成される放熱フィンを製造する工程と、を含む放熱フィンの製造方法が提供される。【０００９】
さらに、本発明によれば、半導体チップと、該半導体チップに隣接して設けられた、上記放熱フィンとを備える半導体パッケージが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軽量でありながら、優れた強度と優れた熱伝導性および放熱性とを有する放熱フィンが提供される。また、本発明によれば、このような放熱フィンの製造方法が提供される。また、本発明によれば、このような放熱フィンを備える半導体パッケージが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係るシート状の抄造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る抄造体の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る放熱フィンの一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る放熱フィンの一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は、図３（ａ）および図４（ｂ）に示す放熱フィンの製造方法を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、図３（ｂ）および図４（ａ）に示す放熱フィンの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、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同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（放熱フィン）
本実施形態に係る放熱フィンは、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーとを含む抄造成形体で構成されている。詳細には、本実施形態に係る放熱フィンは、抄造法を用いて、熱硬化性樹脂と、上記繊維状フィラーと、上記粉末状フィラーとを含む材料スラリーから抄造体を製造し、かかる抄造体を加熱加圧成形して得られる抄造成形体から構成されている。本実施形態において、抄造体を加熱加圧下で成形して得られる成形体を抄造成形体と称する。
【００１４】
本実施形態において、放熱フィンは、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーとを含む。本発明の放熱フィンは、繊維状フィラーの間に、熱伝導性に優れる炭素材料で構成された粉末状フィラーが介在するため、優れた熱伝導性を備えるとともに、放熱性に優れる。また、本発明の放熱フィンは、熱硬化性樹脂、繊維状フィラー、および粉末状フィラーから構成されており、比重の大きい金属材料を使用する必要がない。そのため、アルミニウムダイキャストにより得られる従来の放熱フィンと同程度またはさらなる軽量化を達成することができる。また、本発明の放熱フィンは、抄造法を用いて、上述した構成材料から得られる抄造体を金型成形して得られる。かかる抄造体を用いることにより、繊維状フィラー同士が適度に絡み合うとともに、熱硬化性樹脂が繊維状フィラー間の結着樹脂として機能して、高い強度を有する放熱フィンが得られる。
【００１５】
本実施形態において、放熱フィンは、抄造法を用いて得られる抄造体を、目的の形状の金型を用いて金型成型することにより製造される。
【００１６】
ここで、抄造法とは、湿式抄紙法、すなわち製紙化技術の一つである紙抄きの技術のことをいう。また、抄造体とは、繊維等が溶媒中に分散されたスラリーから、抄造法により得られたシート状物を指す。本実施形態において、抄造体とは、繊維および熱硬化性樹脂等の原料を分散媒に分散させて得られる原料スラリーをフィルター上に抄き上げた後、このフィルター上に残った湿潤状態の上記原料から上記分散媒を乾燥除去して得られるシート状物を指す。抄造体において、これに含まれる熱硬化性樹脂は完全硬化される前の状態にある。
【００１７】
なお、抄造法および抄造体という用語は、例えば、特許文献２および特許文献３に記載されるように、繊維材料を抄く手法を使用して得られた物の状態を示す、本発明が属する技術分野で一般的に使用される技術用語である。同文献では、抄造体とは、繊維や樹脂等の原料を分散媒に分散させた原料スラリーから、液体分を脱水し、フィルター上に残った湿式状態の固形分を指す、と記載されている。ここで湿式状態とは、乾燥および加熱処理を施す前の状態、すなわち、ポストキュア前の硬化状態を意味する。また、同文献によれば、当該抄造体は、成形型内で加熱して乾燥成形して成形体を得るために利用される。そのため、抄造体は成形材料として用いられると記載されている。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るシート状の抄造体の一例を模式的に示す斜視図である。また、図１は、シート状の抄造体１０と、この抄造体１０の点線で囲まれた領域の拡大図を示す。本実施形態に係る抄造体１０は、熱硬化性樹脂Ａと、繊維状フィラーＢと、炭素材料で構成された粉末状フィラーＣとを含む。抄造体１０は抄造法を用いて作製されることにより、この抄造体１０中の繊維状フィラーＢの配向が高度に制御されている。詳細には、図１に示すように、繊維状フィラーＢは、抄造体１０の面内方向から見た際に、ランダムに配向しており、一方、抄造体１０の厚み方向から見た際に、繊維状フィラーＢは抄造体１０の平面方向に配向されている。
【００１９】
抄造体１０に含まれる熱硬化性樹脂Ａは、炭素繊維Ｂ同士を結着するバインダーとして機能するとともに、後の加熱処理により抄造体１０を放熱フィンの形状に成形するための成形材として機能する。具体的には、抄造体１０において、熱硬化性樹脂Ａは、完全硬化していない状態、例えば、Ｂステージ状態にあり、炭素繊維Ｂ間に存在して炭素繊維Ｂ同士を結着している。また、抄造体１０を、使用された熱硬化性樹脂Ａの硬化温度で加熱することにより、抄造体１０を別の形状に変形できるとともに、熱硬化性樹脂Ａを完全硬化して、所望の形状の抄造成形体を得ることができる。このように抄造体１０は、抄造成形体を製造するための成形材料として使用される。
【００２０】
本実施形態に係る抄造体１０は、抄造法により得られたものであり、以下の点において構造上の特徴を有する。下記特徴は、抄造成形体においても維持される。
（Ａ）抄造体１０の面内方向において（抄造体１０を平面視した際に）、繊維状フィラーＢはランダムに配向している。
（Ｂ）抄造体１０の厚み方向において（抄造体１０厚み方向から見た際に）、繊維状フィラーＢの配向状態が高度に制御されている、すなわち、抄造体１０の厚み方向において、繊維状フィラーＢが特定方向（抄造体１０の平面方向）に配向している。また、抄造体１０の厚み方向における繊維材料の配向性が高い。抄造体１０の厚み方向において、繊維材料は積層した状態である。
（Ｃ）繊維状フィラーＢ同士がバインダーとしての熱硬化性樹脂Ａにより結着されている。
【００２１】
上記特徴（Ａ）〜（Ｃ）を有する抄造体１０は、繊維状フィラーＢが抄造体１０の平面方向に配向するため、抄造体１０の平面方向への熱伝導性を高くすることができる。特に、本実施形態の抄造体１０は、図１に示すように、繊維状フィラーＢ間に炭素材料で構成された粉末状フィラーＣが介在するため、抄造体１０の平面方向の熱伝導性が特に高くなる。かかる抄造体１０を用いて製造された放熱フィン（抄造成形体）では、発熱デバイスからの熱が放熱フィン全体に短時間で伝導されるため、放熱フィン全体の表面から効率良く放熱することができる。したがって、優れた放熱性を有する放熱フィンを得ることができる。
【００２２】
また、図１に示すように、繊維状フィラーＢは、抄造体１０の平面方向に配向した状態で、抄造体１０の厚み方向に、均一に、かつ高い密度で重なっている。かかる抄造体１０を用いて製造された放熱フィン（抄造成形体）は、優れた機械的強度を有するとともに、機械的強度のバラつきを確実に抑えることができる。
【００２３】
また、抄造体１０において、繊維状フィラーＢの長手方向と抄造体１０の面方向とのなす角度は、０〜１０°程度であることが好ましく、０〜８°程度であることがより好ましい。かかる条件を満たすように繊維状フィラーＢが配向することにより、抄造体１０の平面方向の熱伝導性をより向上させることができる。また、繊維状フィラーＢが、抄造体１０の厚み方向により均一に設けられるため、抄造体１０の機械的強度をより向上させることができる。そのため、かかる抄造体１０を用いて製造された放熱フィンは、放熱性および機械的強度がより向上する。なお、放熱フィンの具体的な形状については、図３および図４に基づいて後述する。
【００２４】
以下に、本発明の放熱フィンに用いる材料について記載する。
【００２５】
（熱硬化性樹脂Ａ）
熱硬化性樹脂Ａは、バインダーとして作用して繊維状フィラーＢを結着し得る樹脂を使用できる。なお、熱硬化性樹脂Ａとしては、例えば２５℃において固形状の樹脂を用いることが抄造体１０の製造を安定的に行う観点からより好ましい。このような樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、およびポリウレタン等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
熱硬化性樹脂Ａは、抄造体１０中でＢステージ状態をとる樹脂であることが好ましい。言い換えると、図２（ｃ）に示すような、材料スラリーから抄造法により得られたシート状の凝集物Ｆを加熱乾燥した状態において、Ｂステージの状態にあることが好ましい。これにより、得られた抄造体１０を目的の形状に成形し、これに含まれる熱硬化性樹脂Ａを加熱硬化して、抄造成形体を得ることができる。このような熱硬化性樹脂Ａとしては、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂が挙げられる。
【００２７】
本実施形態において、熱硬化性樹脂Ａは、例えば粒状または粉状の形状を有していてもよい。これにより、抄造体１０を硬化して得られた成形品である放熱フィンの熱伝導性をより効果的に向上させることができる。この理由は明らかではないが、抄造体１０を加熱、加圧して成形する際に、熱硬化性樹脂Ａが粒状または粉状の形状を有することにより溶融時の含浸性が向上し、繊維状フィラーＢや粉末状フィラーＣと熱硬化性樹脂Ａとの界面が良好に形成されることによると推定されている。本実施形態においては、例えば粉粒体である熱硬化性樹脂Ａと、繊維状フィラーＢと、粉末状フィラーＣとを使用し、抄造法により抄造体１０を作製することにより、粒状または粉状の形状を有する熱硬化性樹脂Ａを含む抄造体１０を得ることができる。
【００２８】
粒状または粉状の形状を有する熱硬化性樹脂Ａとしては、例えば平均粒径５００μｍ以下の熱硬化性樹脂Ａが挙げられる。抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の熱伝導性をより効果的に向上させる観点からは、粒状または粉状の形状を有する熱硬化性樹脂Ａの平均粒径は、１ｎｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。このような平均粒径を有する熱硬化性樹脂Ａは、例えばアトマイザー粉砕機等を用いて粉砕処理を行うことにより得ることが可能である。なお、熱硬化性樹脂Ａの平均粒径は、例えば（株）島津製作所製のＳＡＬＤ−７０００等のレーザ回折式粒度分布測定装置を用いて、質量基準の５０％粒子径を平均粒径として求めることができる。
【００２９】
熱硬化性樹脂Ａの含有量は、抄造体１０全体に対して１０重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０の加工性や軽量性をより効果的に向上させることができる。一方で、熱硬化性樹脂Ａの含有量は、抄造体１０全体に対して８０重量％以下であることが好ましく、６０重量％以下であることがより好ましく、４０重量％以下であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られる放熱フィンの熱的特性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００３０】
（繊維状フィラーＢ）
本発明で用いられる繊維状フィラーＢは、炭素繊維または金属繊維からなる。この繊維状フィラーＢは、アスペクト比が１００以上であることが好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られた抄造成形体の熱伝導性を向上させることが可能となる。繊維状フィラーＢは、特に、得られる放熱フィンの平面方向における熱伝導性の向上に寄与すると考えられる。熱伝導性を向上させる観点からは、繊維状フィラーＢのアスペクト比が１５０以上であることがより好ましく、２００以上であることが特に好ましい。一方で、繊維状フィラーＢのアスペクト比は、抄造体１０の製造容易性や、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の強度を向上させる観点から、１０００以下であることが好ましく、７００以下であることがより好ましい。なお、繊維状フィラーＢのアスペクト比は、繊維長／繊維幅により求められる。また、本明細書における繊維状フィラーＢは、後述するパルプを含まない概念である。
【００３１】
繊維状フィラーＢの繊維長は、例えば１００μｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以上５０ｍｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以上１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。また、繊維状フィラーＢの繊維幅は、例えば０．５μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。繊維状フィラーＢの繊維長および繊維幅を上述の範囲内とすることにより、繊維状フィラーＢのアスペクト比を所望の範囲内とすることがより容易となる。このため、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の熱伝導性をより効果的に向上させることができる。また、抄造体１０中における繊維状フィラーＢの均一分散性の向上に寄与することも可能となる。
【００３２】
必要な特性に応じて種々の形状の繊維状フィラーＢを使用できる。本実施形態においては、繊維状フィラーＢとして、例えばチョップドファイバーを用いることができる。これにより、優れた熱伝導性をより安定的に実現することが可能となる。
【００３３】
金属繊維は、単独の金属元素で構成される金属繊維であっても、複数の金属で構成される合金繊維であってもよい。金属繊維は、例えばアルミニウム、銀、銅、マグネシウム、鉄、クロム、ニッケル、チタン、亜鉛、錫、モリブデンおよびタングステンからなる群から選択される１種または二種以上の金属元素を含むことが好ましい。なお、本実施形態における金属繊維としては、例えば日本精線（株）やベカルトジャパン（株）製のステンレス繊維、虹技（株）製の銅繊維、アルミニウム繊維、黄銅繊維、鋼繊維、チタン繊維、りん青銅繊維等が市販品として入手可能であるが、これらに限定されるものではない。これらの金属繊維は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。また、これらのうち、熱伝導性という観点では銅繊維、アルミニウム繊維、黄銅繊維のいずれか１種以上が好ましく、電磁波シールド性という観点ではステンレス繊維、銅繊維、アルミニウム繊維のいずれか１種以上が好ましい。
【００３４】
繊維状フィラーＢは、上述の金属繊維または炭素繊維に加え、ガラス繊維、セラミック繊維等の無機繊維；木材繊維、木綿、麻、羊毛等の天然繊維；レーヨン繊維等の再生繊維；セルロース繊維等の半合成繊維；ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、エチレンビニルアルコール繊維等の合成繊維から選択される一種または二種以上の繊維状フィラーを含んでいてもよい。特に、放熱フィンの機械的特性を向上させる観点からは、合成繊維および無機繊維のうちの一種または二種以上を併用することが好ましい。放熱フィンの耐衝撃性を向上させる観点からは、アラミド繊維を併用することが好ましい。
【００３５】
繊維状フィラーＢは、必要特性に応じてシランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表面処理されてもよいし、樹脂との密着性や取り扱い性を向上させるために収束剤処理されていてもよい。
【００３６】
繊維状フィラーＢの含有量は、抄造体１０全体に対して３重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましく、７重量％以上であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の機械的特性や熱的特性、電磁波遮蔽性のバランスをより効果的に向上させることができる。一方で、繊維状フィラーＢの含有量は、抄造体１０全体に対して８０重量％以下であることが好ましく、７５重量％以下であることがより好ましく、７０重量％以下であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０の加工性や軽量性を向上させることができる。
【００３７】
（粉末状フィラーＣ）
本明細書において、粉末状フィラーＣとは、粉粒体の形状を有するフィラーをいう。本実施形態では、炭素材料で構成された粉末状フィラーＣを用いることにより、放熱フィンの熱伝導性と放熱性をより安定的に実現することが可能となる。
【００３８】
粉末状フィラーＣの構成材料としては、黒鉛、カーボンブラック、炭、コークス、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン等の炭素材料が挙げられる。粉末状フィラーＣの構成材料として、このような炭素材料を用いることにより、放熱フィンの機械的特性と、熱伝導性および放熱性とのバランスを向上させることができる。また、粉末状フィラーＣは、上述した炭素材料の中でも、特に、黒鉛またはカーボンブラックのうちの少なくとも一方を含むことがより好ましい。
【００３９】
また、粉末状フィラーＣは、上述した炭素材料以外の成分を含んでいてもよい。例えば、粉末状フィラーＣは、構成材料として、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスのようなケイ酸塩；酸化チタン、アルミナのような酸化物；ケイ酸マグネシウム、溶融シリカ、結晶シリカのようなケイ素化合物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトのような炭酸塩；酸化亜鉛、酸化マグネシウムのような酸化物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムのような水酸化物；硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムのような硫酸塩または亜硫酸塩；ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムのようなホウ酸塩；窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素のような窒化物等を含んでいてもよい。
【００４０】
粉末状フィラーＣは、必要特性に応じてシランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表面処理されていてもよく、樹脂との密着性や取り扱い性を向上させるために収束剤処理されていてもよい。
【００４１】
粉末状フィラーＣの含有量は、抄造体１０全体に対して５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらにより好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の機械的特性や熱的特性、特に熱伝導性と放熱性とのバランスをより効果的に向上させることができる。一方で、粉末状フィラーＣの含有量は、抄造体１０全体に対して８０重量％以下であることが好ましく、７５重量％以下であることがより好ましく、７０重量％以下であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０の加工性や軽量性を向上させることができる。また、粉末状フィラーＣの分散性をより効果的に向上させて、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の機械的特性や熱的特性、さらには、電磁波遮蔽性を良好にすることができる。
【００４２】
（パルプ）
本実施形態において、抄造体１０は、例えばパルプを含むことができる。パルプは、フィブリル構造を有する繊維材料であり、例えば機械的または化学的に繊維材料をフィブリル化することによって得ることができる。後述する抄造法を用いた抄造体の製造方法においては、熱硬化性樹脂Ａ、繊維状フィラーＢ、および粉末状フィラーＣとともにパルプを含む材料スラリーを抄造することによって、熱硬化性樹脂Ａをより効果的に凝集させることができることから、より安定的な抄造体１０の作製を実現することが可能となる。
【００４３】
パルプとしては、例えばリンターパルプ、木材パルプ等のセルロース繊維；ケナフ、ジュート、竹等の天然繊維；パラ型全芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）やその共重合体、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維、メタ型アラミド繊維やその共重合体、アクリル繊維、アクリロニトリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維がフィブリル化したものが挙げられる。パルプは、これらのうちの一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、抄造体１０から得られる放熱フィンの機械的特性や熱的特性を向上させる観点や、繊維状フィラーＢおよび粉末状フィラーＣの分散性を向上させる観点からは、アラミド繊維により構成されるアラミドパルプ、およびアクリロニトリル繊維により構成されるポリアクリロニトリルパルプのうちのいずれか一方または双方を含むことが特に好ましい。
【００４４】
パルプの含有量は、抄造体１０全体に対して０．５重量％以上であることが好ましく、１．５重量％以上であることがより好ましく、２重量％以上であることが特に好ましい。これにより、抄造時における熱硬化性樹脂Ａの凝集をより効果的に発生させて、さらに安定的な抄造体１０の製造を実現することができる。また、パルプの含有量は、抄造体１０全体に対して３０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましく、１５重量％以下であることが特に好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られる放熱フィンの機械的特性や熱的特性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００４５】
（凝集剤）
本実施形態において、抄造体１０は、例えば凝集剤を含むことができる。凝集剤は、後述する抄造法を用いた抄造体１０の製造方法において、熱硬化性樹脂Ａ、繊維状フィラーＢおよび粉末状フィラーＣをフロック状に凝集させる機能を有する。このため、より安定的な抄造体１０の製造を実現することができる。
【００４６】
凝集剤は、例えばカチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、および両性高分子凝集剤から選択される一種または二種以上を含むことができる。このような凝集剤の例示としては、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、ホフマンポリアクリルアミド、マンニックポリアクリルアミド、両性共重合ポリアクリルアミド、カチオン化澱粉、両性澱粉、ポリエチレンオキサイド等を挙げることができる。また、凝集剤において、そのポリマー構造や分子量、水酸基やイオン性基等の官能基量等は、必要特性に応じて調整することが可能である。
【００４７】
凝集剤の含有量は、抄造体１０全体に対して０．０１重量％以上であることが好ましく、０．０５重量％以上であることがより好ましく、０．０８重量％以上であることが特に好ましい。これにより、抄造法を用いた抄造体１０の製造において、収率の向上を図ることができる。一方で、凝集剤の含有量は、抄造体１０全体に対して３重量％以下であることが好ましく、２重量％以下であることがより好ましく、１．６重量％以下であることが特に好ましい。これにより、抄造法を用いた抄造体１０の製造において、脱水処理等をより容易にかつ安定的に行うことが可能となる。
【００４８】
本実施形態において、抄造体１０は、例えば、上述の各成分の他に、イオン交換能を有する粉末状物質を含むことができる。
イオン交換能を有する粉末状物質としては、例えば、粘土鉱物、鱗片状シリカ微粒子、ハイドロタルサイト類、フッ素テニオライト及び膨潤性合成雲母から選ばれる１種又は２種以上の層間化合物を用いることが好ましい。
粘土鉱物としては、例えば、スメクタイト、ハロイサイト、カネマイト、ケニヤイト、燐酸ジルコニウム及び燐酸チタニウム等が挙げられる。
ハイドロタルサイト類としては、例えば、ハイドロタルサイト、ハイドロタルサイト状物質等が挙げられる。
フッ素テニオライトとしては、例えば、リチウム型フッ素テニオライト、ナトリウム型フッ素テニオライト等が挙げられる。
膨潤性合成雲母としては、例えば、ナトリウム型四珪素フッ素雲母、リチウム型四珪素フッ素雲母等が挙げられる。
【００４９】
これらの層間化合物は、天然物であってもよく、合成されたものであってもよい。これらのうちでは、粘土鉱物がより好ましく、スメクタイトが天然物から合成物まで存在し、選択の幅が広いという点において更に好ましい。スメクタイトとしては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト及びスチーブンサイト等が挙げられ、これらのうち、いずれか１種以上を使用できる。モンモリロナイトは、アルミニウムの含水ケイ酸塩であるが、モンモリロナイトを主成分とし、他に石英や雲母、長石、ゼオライト等の鉱物を含んでいるベントナイトであってもよい。着色や不純物を気にする用途に用いる場合等には、不純物が少ない合成スメクタイトが好ましい。
【００５０】
本実施形態において、抄造体１０はまた、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、離型剤、可塑剤、難燃剤、樹脂の硬化触媒や硬化促進剤、顔料、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤等の紙力向上剤、歩留まり向上剤、濾水性向上剤、サイズ定着剤、消泡剤、酸性抄紙用ロジン系サイズ剤、中性製紙用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物系サイズ剤、特殊変性ロジン系サイズ剤等のサイズ剤、硫酸バンド、塩化アルミ、ポリ塩化アルミ等の凝結剤等の添加剤から選択される一種または二種以上を、生産条件調整や、要求される物性を発現させることを目的として含み得る。
【００５１】
本実施形態に係る抄造体１０の厚みは、好ましくは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。また、抄造体１０を加熱加圧下で硬化成形して得られる抄造成形体から構成される放熱フィンの厚みは、５００μｍ以上４ｍｍ以下である。上記範囲とすることにより、良好な熱伝導性と放熱性を備えた放熱フィンとすることができる。また、放熱フィンの厚みは、抄造体１０の厚みを調整することにより、または抄造体１０の加圧加熱条件を調整することにより、適宜変更することができる。
【００５２】
本実施形態において、抄造体１０を圧力３００ｋｇ／ｃｍ２、温度１８０℃の条件で１０分間熱処理して得られる硬化物の、平面方向における熱伝導率をλ１とし、厚さ方向における熱伝導率をλ２とする。この場合において、熱伝導率λ１は、２０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、３０Ｗ／ｍＫ以上であるとさらに好ましく、４０Ｗ／ｍＫ以上であるとより一層好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られる抄造成形体の平面方向における熱伝導性をより効果的に向上させることができる。一方で、熱伝導率λ１の上限値は、特に限定されないが、例えば６００Ｗ／ｍＫとすることができる。
【００５３】
また、熱伝導率λ２は、例えば１．０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、３．０Ｗ／ｍＫ以上であることがより好ましい。これにより、抄造体１０を硬化して得られた硬化物の厚さ方向における熱伝導性をより効果的に向上させることができる。一方で、熱伝導率λ２の上限値は、特に限定されないが、例えば１００Ｗ／ｍＫとすることができる。
【００５４】
本実施形態において、熱伝導率λ１および熱伝導率λ２は、例えば抄造体１０を構成する各成分の種類や配合割合を調整することによって制御することができる。また抄造体１０の製造条件を調整することにより、熱伝導率λ１および熱伝導率λ２を変更することができる。
【００５５】
次に、抄造体の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係る抄造体の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。本実施形態の抄造体１０は、例えば湿式抄造法を用いて製造される。
【００５６】
本実施形態に係る抄造体の製造方法は、例えば、抄造法を用いて、熱硬化性樹脂Ａと、繊維状フィラーＢと、粉末状フィラーＣとを含む材料スラリーを調製する工程（図２（ａ））と、材料スラリー中に凝集剤を添加して、熱硬化性樹脂Ａと、繊維状フィラーＢと、粉末状フィラーＣとがフロック状に凝集された凝集物Ｆを得る工程と、底面がメッシュ３０で構成された容器に凝集物Ｆと溶媒とを入れ、溶媒をメッシュ３０から容器の外部に排出する工程（図２（ｂ））とを含む。メッシュ３０上には凝集物Ｆがシート状の形態で残存する。本実施形態において、シート状の凝集物Ｆを取り出し、乾燥させて、凝集物Ｆから残存する溶媒を除去し、抄造体１０を得ることができる（図２（ｃ））。
【００５７】
抄造法を用いて抄造体１０を作製することにより、上記のように、抄造体１０中の繊維状フィラーＢの配向が制御される。また、抄造法を用いることによって、繊維状フィラーＢが抄造体１０中に均一に分散するとともに、繊維状フィラーＢ同士の絡み合いを適度に作ることができる。さらに、繊維状フィラーＢ同士、または繊維状フィラーＢと粉末状フィラーＣとは、熱硬化性樹脂Ａにより互いに結着される。
【００５８】
まず、図２（ａ）に示すように、上述の各成分のうち凝集剤を除く成分を溶媒に添加して撹拌し、分散させる。本実施形態において、熱硬化性樹脂Ａ、繊維状フィラーＢ、粉末状フィラーＣ、および必要に応じた他の添加剤を、溶媒中へ添加して分散させることにより、ワニス状の材料スラリーが得られる。各成分を溶媒に分散させる方法としては、特に限定されないが、例えばディスパーザーを用いて撹拌する方法が挙げられる。
【００５９】
材料スラリーを作製するための溶媒としては、特に限定されないが、上記材料組成物の構成材料を分散させる過程において揮発しにくいことと、抄造体１０中への残存を抑制するために脱溶媒をしやすいこと、脱溶媒によってエネルギーが増大してしまうことを抑制すること、等の観点から、沸点が５０℃以上２００℃以下である溶媒が好ましい。このような溶媒としては、例えば水；エタノール、１−プロパノール、１−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸メチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、ジオキサン、フルフラール等のエーテル類等が挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらのなかでも、供給量が豊富であり、安価、環境負荷が低い、安全性も高く扱いやすいという理由から水を用いることが特に好ましい。
【００６０】
本実施形態においては、上記で得られた材料スラリー中に、凝集剤を添加することが好ましい。これにより、溶媒中の熱硬化性樹脂Ａと、繊維状フィラーＢと、粉末状フィラーＣとをフロック状に凝集させて凝集物Ｆを得ることができる。
【００６１】
次に、図２（ｂ）に示すように、底面がメッシュ３０で構成された容器に、上記で得られた、凝集物Ｆが溶媒中に分散した材料スラリーを入れてメッシュ３０から溶媒を排出する。これにより、凝集物Ｆと溶媒とを互いに分離することができる。このとき、メッシュ３０上には凝集物Ｆがシート状となって残存することとなる。
【００６２】
本実施形態において、メッシュ３０の形状を適宜選択することによって、得られる抄造体１０の形状を調整することが可能である。例えば、平坦なシート形状のメッシュ３０を用いた場合、シート様の形状を有する抄造体１０が得られる。また、例えば、波型、凹凸等の立体形状を有するメッシュ３０を用いた場合、立体形状を有する抄造体が得られる。抄造体の形状は、これを硬化成型して得られる成形品の形状、金型の形状等に応じて適宜選択することができる。また、抄造体１０の厚みは、材料スラリー中の上記各成分の量を調整することにより、または図２（ｂ）に示す抄造工程を繰り返すことにより調整することができる。
【００６３】
本実施形態においては、例えば、上記で得られたシート状の凝集物Ｆを取り出して、乾燥炉内に入れて乾燥させて、溶媒をさらに除去する。このようにして、図２（ｃ）に示すようなシート状の抄造体１０が作製される。
【００６４】
次に、本実施形態の放熱フィンの構成例および各構成例の製造方法について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る放熱フィンの一例を模式的に示す斜視図である。図５（ａ）および（ｂ）は、図３（ａ）および図４（ｂ）に示す放熱フィンの製造方法を説明するための図である。図６（ａ）および（ｂ）は、図３（ｂ）および図４（ａ）に示す放熱フィンの製造方法を説明するための図である。
【００６５】
なお、以下の説明では、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）中の上側を「上」と言い、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）中の下側を「下」と言う。
放熱フィン１００は、上記の抄造体１０を加熱加圧下で金型成形することにより得られる。放熱フィン１００の形状としては、例えば、図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）に示す形状が挙げられる。放熱フィン１００は、目的の放熱フィン１００の形状を有する金型を用いて、シート状の抄造体を加熱加圧することにより作製することができる。または、放熱フィン１００は、凹凸を有する立体形状の抄造体を金型成型して作製することができる。以下、図３および図４に示す放熱フィンの各構成およびその製造方法について説明する。
【００６６】
＜放熱フィンの第１構成例＞
まず、図３（ａ）に示す放熱フィン１００について説明する。
【００６７】
図３（ａ）に示す放熱フィン１００は、平板状の基部１０１と、基部１０１上面から立設し、かつ、互いにほぼ平行に配置された複数の薄板状のフィン１０２とを有している。なお、基部１０１と複数のフィン１０２とは、一体的に形成されている。かかる構成の放熱フィン１００では、基部１０１および各フィン１０２を厚み方向から見た際に、繊維状フィラーＢが基部１０１および各フィン１０２のそれぞれにおいて平面方向に配向している（図３（ａ）中の点線で囲まれた領域の拡大図参照）。
【００６８】
この放熱フィン１００は、基部１０１が発熱デバイスと接触するように設置した場合に、基部１０１の左右方向に均一に、かつ速やかに熱が伝導する。基部１０１の左右方向に伝導した熱は、各フィン１０２において、図３（ａ）中上方向（フィン１０２の高さ方向）に速やかに伝導し、各フィン１０２の表面から効率良く放熱することができる。かかる構成の放熱フィン１００は、１つの抄造体１０を、図５に示す成形金型を用いて加熱加圧下で成形することにより製造することができる。
【００６９】
次に、図５に基づいて、図３（ａ）に示す放熱フィン１００の製造方法を説明する。
まず、前述したシート状の抄造体１０と、図５（ａ）に示す成形金型とを準備する。図５（ａ）に示す成形金型は、外枠部２１と、外枠部２１内に固定され、フィン１０２に対応する形状のスリット（溝）が形成された下部金型２２と、外枠部２１の内周とほぼ同じ外形を有する上部金型２３とを有している。
次に、図５（ａ）に示すように、下部金型２２上に抄造体１０を配置する。その後、図５（ｂ）に示すように、抄造体１０を加熱しながら、上部金型２３を外枠部２１内に挿入して、下部金型２２に接近するように抄造体１０を加圧する。これにより、抄造体１０の熱硬化性樹脂Ａが溶融し、抄造体１０の構成成分を下部金型２３のスリットに流し込む。この状態で、抄造体１０を所定時間、加熱加圧した後、成形金型から成形加工後の抄造成形体を取り出すことにより、図３（ａ）に示す形状の放熱フィン１００が得られる。
【００７０】
なお、抄造体１０の加熱加圧時に、繊維状フィラーＢは、繊維状フィラーＢの長手方向がスリットの深さ方向になるようにして、流動する熱硬化性樹脂Ａとともにスリット内に入り込んでいく。その結果、得られる放熱フィン１００は、図３（ａ）に示すように、各フィン１０２中の繊維状フィラーＢが、各フィン１０２の平面方向に配向する。
【００７１】
＜放熱フィンの第２構成例＞
次に、図３（ｂ）に示す放熱フィン１００について説明する。
【００７２】
図３（ｂ）に示す放熱フィン１００は、山部（凸部）１０３と谷部（凹部）１０４とが連続して形成されるように、蛇腹状（波状）に折り畳まれたような構造を有している。言い換えれば、放熱フィン１００は、互いにほぼ平行に併設された複数の薄板上のフィン１０２を有し、各フィン１０２の上端側が連結されて山部１０３を形成しており、また、各フィン１０２の下端側が連結されて谷部１０４を形成している。かかる構成の放熱フィン１００では、各フィン１０２を厚み方向から見た際に、繊維状フィラーＢが各フィン１０２の平面方向に配向している（図３（ｂ）中の点線で囲まれた領域の拡大図参照）。
【００７３】
この放熱フィン１００は、例えば、谷部１０４が発熱デバイスと接触するように設置した場合に、各フィン１０２において、図３（ｂ）中上方向（フィン１０２の高さ方向）に速やかに伝導し、各フィン１０２の表面から効率良く放熱することができる。また、各フィン１０２は互いに連結しているため、放熱フィン１００（谷部１０４）の一部しか発電デバイスと接触していない場合であっても、図３（ｂ）中左右方向に熱を速やかに伝導して、各フィン１０２の表面から効率良く放熱することができる。かかる構成の放熱フィン１００は、１つの抄造体１０を、図６に示す成形金型を用いて加熱加圧下で成形することにより製造することができる。
【００７４】
次に、図６に基づいて、図３（ｂ）に示す放熱フィン１００の製造方法を説明する。
まず、前述したシート状の抄造体１０と、図６（ａ）に示す成形金型とを準備する。図６（ａ）に示す成形金型は、下部金型２２および上部金型２３の構成が異なる以外は、図５（ａ）に示す成形金型と同様の構成を有している。図６（ａ）の成形金型において、下部金型２２は、その上側に複数の凹部（溝）が形成されている。また、上部金型２３は、その下側に複数の凸部が形成されている。図６（ｂ）に示すように、上部金型２３の凸部は、下部金型２２の凹部にスペースを開けて挿入されるように構成されている。
【００７５】
次に、図６（ａ）に示すように、下部金型２２上に抄造体１０を配置する。その後、図６（ｂ）に示すように、抄造体１０を加熱しながら、上部金型２３を外枠部２１内に挿入して、下部金型２２に接近するように抄造体１０を加圧する。これにより、抄造体１０の熱硬化性樹脂Ａが溶融し、抄造体１０は押し曲げにより変形する。この状態で、抄造体１０を所定時間、加熱加圧した後、成形金型から成形加工後の抄造成形体を取り出すことにより、図３（ｂ）に示す形状の放熱フィン１００が得られる。
【００７６】
なお、抄造体１０の加熱加圧時に、繊維状フィラーＢは、その長手方向が下部金型２２と上部金型２３との間にできるスペースに沿うようにして、熱硬化性樹脂Ａとともに流動する。その結果、得られる放熱フィン１００は、図３（ｂ）に示すように、各フィン１０２中の繊維状フィラーＢが、各フィン１０１の平面方向に配向する。
【００７７】
＜放熱フィンの第３構成例＞
次に、図４（ａ）に示す放熱フィン１００について説明する。
【００７８】
図４（ａ）に示す放熱フィン１００は、底板部１０５と、底板部１０５上にオフセット配置された複数の凸部１０６とを有するオフセットフィンである。各凸部１０６は、底板部１０５から立設する一対の脚壁１０７と、一対の脚壁１０７の上端同士を連結し、底板部１０５と平行となる頂壁１０８とを備えている。また、図４（ａ）に示す放熱フィン１００は、隣接する頂壁１０８がズレた状態（オフセット状態）で接続された列を複数組有する。なお、底板部１０５と複数の凸部１０６とは、一体的に形成されている。かかる構成の放熱フィン１００では、底板部１０５、脚壁１０７および頂壁１０８を厚み方向から見た際に、繊維状フィラーＢが底板部１０５、脚壁１０７および頂壁１０８のそれぞれにおいて平面方向に配向している（図４（ａ）中の点線で囲まれた領域の拡大図参照）。
【００７９】
この放熱フィン１００は、底板部１０５が発熱デバイスと接触するように設置した場合に、底板部１０５および各凸部１０６（脚壁１０７および頂部１０８）の全体に速やかに熱が伝導し、各凸部１０６の表面から効率良く放熱することができる。
かかる構成の放熱フィン１００は、前述した図６に示す成形金型と同様のパターンの金型を用いて製造することができる。すなわち、図６に示す成形金型において、下部金型２２および上部金型２３に形成される溝のパターンを図４（ａ）の放熱フィン１００の形状に合わせて設計した成形金型を用いることにより、図４（ａ）の放熱フィン１００を得ることができる。
【００８０】
＜放熱フィンの第４構成例＞
次に、図４（ｂ）に示す放熱フィン１００について説明する。
【００８１】
図４（ｂ）に示す放熱フィン１００は、平板状の基部１０９と、基部１０９上面から立設し、かつ、互いにほぼ等間隔になるように配置された複数の円柱状（ピン状）のフィン１０２を有している。なお、基部１０９と複数のフィン１０２とは一体的に形成されている。かかる構成の放熱フィン１００では、各フィン１０２中の繊維状フィラーＢが、フィン１０２の長手方向に配向している（図４（ｂ）中の点線で囲まれた領域の拡大図参照）。なお、基部１０９中の繊維状フィラーＢは、上述した第１構成例の放熱フィン１００の基部１０１と同様である。
【００８２】
この放熱フィン１００は、基部１０９が発熱デバイスと接触するように設置した場合に、基部１０９の左右方向に均一に、かつ速やかに熱が伝導する。基部１０９の左右方向に伝導した熱は、各フィン１０２において、図４（ｂ）中上方向（フィン１０２の高さ方向）に速やかに伝導し、各フィン１０２の表面から効率良く放熱することができる。
かかる構成の放熱フィン１００は、前述した図５に示す成形金型と同様のパターンの金型を用いて製造することができる。すなわち、図５に示す成形金型において、下部金型２１に形成する溝（開口）のパターンを図４（ｂ）の放熱フィン１００の形状に合わせて設計した成形金型を用いることにより、図４（ｂ）の放熱フィン１００を得ることができる。
【実施例】
【００８３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。【００８４】
１．複合樹脂組成物の作製
（実施例１）
アトマイザー粉砕機で平均粒径１００μｍに粉砕した、熱硬化性樹脂としての固形レゾール樹脂（住友ベークライト（株）製商品名ＰＲ−５１７２３）２３ｖｏｌ％、繊維状フィラーとしての炭素繊維（日本グラファイトファイバー（株）製商品名ＸＮ１００）１３ｖｏｌ％、粉末状フィラーとしての黒鉛（昭和電工（株）製商品名ＵＦ−Ｇ３０）６０ｖｏｌ％、およびケブラー（登録商標）パルプ（ダイセル化学工業（株）製商品名ティアラＫＹ４００Ｓ）４ｖｏｌ％からなる構成材料を１００００ｖｏｌ％の水に添加して、ディスパーザーで３０分撹拌して混合液を得た。その後、あらかじめ水に溶解させた、構成材料に対して０．１ｖｏｌ％のポリエチレンオキシド（和光純薬工業（株）製、分子量１，０００，０００）を混合液に添加し、構成材料をフロック状に凝集させた。次に、その凝集物を３０メッシュの金属網で水と分離した。その後、分離後の凝集物を、脱水プレスし、さらに７０℃の乾燥器に３時間入れて乾燥させることにより、複合樹脂組成物（抄造体）を９８％の収率で得た。【００８５】
（実施例２）
実施例１の構成材料を、上記固形レゾール樹脂１９ｖｏｌ％、上記炭素繊維７ｖｏｌ％、上記黒鉛６１ｖｏｌ％、繊維状フィラーとしてのアラミド繊維（帝人（株）製商品名Ｔ３２ＯＮＷ）９ｖｏｌ％、および上記ケブラー（登録商標）パルプ４ｖｏｌ％からなる構成材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして複合樹脂組成物（抄造体）を９８％の収率で得た。【００８６】
（比較例１）
実施例１の構成材料を、上記固形レゾール樹脂５０ｖｏｌ％、上記アラミド繊維４０ｖｏｌ％、および上記ケブラー（登録商標）パルプ１０ｖｏｌ％からなる構成材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして、複合樹脂組成物（抄造体）を９８％の収率で得た。【００８７】
（比較例２）
実施例１の構成材料を、上記固形レゾール樹脂３０ｖｏｌ％、上記ケブラー（登録商標）パルプ１０ｖｏｌ％、繊維状フィラーとしてのポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）１０ｖｏｌ％、および粉末状フィラーとしての窒化ホウ素５０ｖｏｌ％からなる構成材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして、複合樹脂組成物（抄造体）を９８％の収率で得た。【００８８】
２．成形体の作製
（実施例３）
実施例１で得られた複合樹脂組成物を、離型剤を塗布した図５に示す金型にセットし、複合樹脂組成物に対して、面圧５０ＭＰａ加圧下、１８０℃、１０分間の条件でコンプレッション成形を行い、縦６ｃｍ×横６ｃｍの図３（ａ）に示す形状の抄造成形体を得た。
得られた抄造成形体は、比重が１．６６であり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の平面方向の熱伝導率が９５Ｗ／ｍＫであり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の厚み方向の熱伝導率が５Ｗ／ｍＫであり、輻射率が０．８であった。なお、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の平面方向および厚み方向の熱伝導率は、キセノンフラッシュアナライザー  ＬＦＡ４４７（ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を用いて、レーザーフラッシュ法により測定した。なお、後述する実施例４、比較例３および４、および参考例１についても、同様の方法を用いて熱伝導率を測定した。【００８９】
（実施例４）
実施例３で使用した複合樹脂組成物（実施例１で得られた複合樹脂組成物）を、実施例２で得られた複合樹脂組成物に変更した以外は、前記実施例３と同様にして縦６ｃｍ×横６ｃｍの図３（ａ）に示す形状の抄造成形体を得た。
得られた抄造成形体は、比重が１．６２であり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の平面方向の熱伝導率が７０Ｗ／ｍＫであり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の厚み方向の熱伝導率が４Ｗ／ｍＫであり、輻射率が０．８であった。【００９０】
（比較例３）
実施例３で使用した複合樹脂組成物を、比較例１で得られた複合樹脂組成物に変更した以外は、前記実施例３と同様にして縦６ｃｍ×横６ｃｍの図３（ａ）に示す形状の抄造成形体を得た。
得られた抄造成形体は、比重が１．３３であり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の平面方向の熱伝導率が０．６Ｗ／ｍＫであり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の厚み方向の熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫであり、輻射率が０．８であった。【００９１】
（比較例４）
実施例３で使用した複合樹脂組成物を、比較例２で得られた複合樹脂組成物に変更した以外は、前記実施例３と同様にして縦６ｃｍ×横６ｃｍの図３（ａ）に示す形状の抄造成形体を得た。
得られた抄造成形体は、比重が１．９０であり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の平面方向の熱伝導率が１１Ｗ／ｍＫであり、基板部１０１および各プレート状フィン１０２の厚み方向の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫであり、輻射率が０．８であった。【００９２】
（参考例１）
参考例１として、アルミニウムダイキャストにより作製された放熱フィンを用いた。参考例１に係る放熱フィンは、実施例３および実施例４と同じ形状を有していた。
参考例１の放熱フィンは、比重が２．６８であり、熱伝導率が９２Ｗ／ｍＫであり、輻射率が０．１であった。【００９３】
実施例３および４の放熱フィンは、いずれも、優れた熱伝導性を有していた。特に、各フィンの平面方向（長手方向）への熱伝導性が高かった。そのため、各実施例の放熱フィンは、放熱フィン全体に速やかに熱伝導が行われ、効率良く放熱することができることが分かった。また、各実施例の放熱フィンは、比重が小さく、軽量でありながら、十分な強度を有していることを確認した。
一方、比較例３および比較例４の放熱フィンは、十分な熱伝導率を有していなかった。また、参考例１の放熱フィンは、その重量が大きくなってしまい、放熱フィンの軽量化が困難であった。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明によれば、熱硬化性樹脂と、炭素繊維および金属繊維のうちの少なくとも一種で構成された繊維状フィラーと、炭素材料で構成された粉末状フィラーと、を含む抄造成形体で構成される放熱フィンを提供する。かかる放熱フィンは、繊維状フィラーの間に、熱伝導性に優れる炭素材料で構成された粉末状フィラーが介在するため、優れた熱伝導性を備えるとともに、放熱性に優れる。また、本発明の放熱フィンは、熱硬化性樹脂、繊維状フィラー、および粉末状フィラーから構成されており、比重の大きい金属材料を使用する必要がない。そのため、アルミニウムダイキャストにより得られる従来の放熱フィンと同程度またはさらなる軽量化を達成することができる。すなわち、本発明によれば、軽量でありながら、優れた強度と優れた熱伝導性および放熱性とを有する放熱フィンが提供される。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
【図１】
2017061307.tif 000003
【図２】
2017061307.tif 000004
【図３】
2017061307.tif 000005
【図４】
2017061307.tif 000006
【図５】
2017061307.tif 000007
【図６】
2017061307.tif 000008
【国際調査報告】
2017061307.tif 000009
2017061307.tif 000010
2017061307.tif 000011
2017061307.tif 000012