传热片及放热结构体 【技术领域】
本发明涉及一种介于作为需放热的对象的放热对象物和与其相对应的配对体之间使用、以进行该放热对象物与该配对体之间传热的传热片及使用该传热片的放热结构体。
背景技术
以往，在晶体管、二极管、IC等的半导体部件或各种加热器、温度传感器等的电子部件等放热对象物中，作为放热/传热隔板，通常使用具有高导热性的薄板(例如，参照专利文献1：JP特开2006-278476号公报)。
如专利文献1的记载，例如，该薄板由含树脂和导热性填充材料的树脂组合物构成。通过将该薄板介于散热片与上述放热对象物之间，能够有效地进行从放热对象物向散热片的传热，能够防止对象物的过度升温。
然而，专利文献1所述的薄板，由于其厚度方向上的导热系数与温度变化无关地保持恒定，因此，当在温度极低的环境下使用上述放热对象物时，导致放热对象物被过度冷却，根据放热对象物的种类，放热对象物往往不能充分发挥其性能。
【发明内容】
本发明的目的在于，提供一种即使在从低温至高温的宽温度范围的环境下，也可以防止过度冷却和过度升温的两方面现象，能够使放热对象物保持在所希望的温度范围的传热片，以及采用该传热片的放热结构体。
为了达到上述目的，本发明提供一种传热片，该传热片是介于作为需放热的对象的放热对象物和与该放热对象物相对应的配对体之间使用，以进行该放热对象物与该配对体之间的传热的传热片，其特征在于，
具有传热层，所述传热层具有第一部分和第二部分，该第二部分设置在俯视时与所述第一部分不同的位置上且根据温度变化在厚度方向上以比所述第一部分更大的伸缩率进行伸缩；
在所述使用状态中，当上述传热层的温度处于规定温度以下时，在上述第二部分与上述放热对象物和/或上述配对体之间产生空隙，以使上述放热对象物与上述配对体之间的导热性降低，另一方面，当上述传热层的温度处于规定温度以上时，实质上消除上述空隙，以使上述放热对象物与上述配对体之间的导热性提高。
根据上述本发明的传热片，即使在从低温至高温的宽范围的温度环境下，通过传热层根据其温度变化改变厚度方向上的导热性，能够防止放热对象物的过度升温和过度冷却，能够将放热对象物保持在规定的温度范围内。
另外，在本发明的传热片中，优选上述第二部分的厚度方向上的热膨胀系数比上述第一部分的厚度方向上的热膨胀系数大，并且，上述第二部分的厚度方向上的导热系数比上述第一部分的厚度方向上的导热系数大。
由此，能够根据温度变化使传热片在厚度方向的导热性发生大的变化。
另外，在本发明的传热片中，优选俯视时上述第一部分和上述第二部分中的一者以多点存在的形式形成，另一者则以填补所述多点之间的形式形成。
由此，即使在第一部分和第二部分之间不设置间隙，也可以根据温度变化使第二部分容易地在厚度方向上进行伸缩。
另外，在本发明的传热片中，优选俯视时上述多点形成的上述第一部分或上述第二部分以均匀分散的方式被配置。
由此，能够使传热片的厚度方向上地刚性及导热性在面方向上均匀。
另外，在本发明的传热片中，优选俯视时上述多点形成的上述第一部分或上述第二部分是以正方格子状或犬牙格子状有规则地被配置。
由此，能够向传热片赋予必要的机械强度的同时，能够提高第一部分或第二部分在全部传热片中所占的比例。
另外，在本发明的传热片中，优选俯视时上述第二部分以多点存在的形式形成，上述第一部分以填补上述第二部分彼此之间的形式形成。
由此，能够向第一部分赋予必要的机械强度的同时，提高第二部分在传热层中所占的比例，从而能够使第二部分的导热性优异。
另外，在本发明的传热片中，优选上述各第二部分形成为在上述传热层的厚度方向延伸的柱状。
由此，即使在第一部分和第二部分之间不设置间隙，根据温度变化能够使第二部分容易地在厚度方向上进行伸缩。
另外，优选本发明的传热片具有以固定附着在上述第二部分或与所述第二部分成为一体化的形式支承上述传热层的支承层。
由此，使传热片的机械强度特别优异的同时，能够有效地从支承层向传热层的第二部分传热。另外，能够使第二部分的与支承层相反侧端根据温度变化的变位量加大。因此，在低温时，能够使第二部分与放热对象物和/或配对体之间形成的空隙在厚度方向的尺寸加大，由此能够大幅降低传热片在厚度方向上的导热性(使隔热性优异)。
另外，在本发明的传热片中，优选上述支承层由与上述第二部分的构成材料同种类的材料构成。
由此，能够使支承层的导热性及机械强度优异。
另外，在本发明的传热片中，优选上述第一部分是使含有固化性树脂和无机填充材料的树脂组合物浸渍纤维基材而成。
由此，能够使第一部分实质上不会因温度变化而在厚度方向发生伸缩，并且，能够使其具有较低的导热性。
另外，在本发明的传热片中，优选上述固化性树脂为氰酸酯树脂。
由此，能够使第一部分的热膨胀系数小。另外，当具有支承层时，即使不另外采用螺丝或栓销等机械固定的方法，通过固化性树脂本身具有的粘接性/固定附着性，也能够简单而可靠地将第一部分粘接/固定附着在支承层上，另外，当省略支承层时，能够使第一部分也可粘接/固定附着在配对体或放热对象物上。
另外，在本发明的传热片中，优选构成上述纤维基材的主纤维为玻璃纤维。
由此，能够降低玻璃纤维基材的热膨胀系数，从而能够降低第一部分的热膨胀系数。
另外，在本发明的传热片中，优选上述第二部分是以金属作为主材料而构成。
由此，能够使第二部分的导热性优异。
另外，在本发明的传热片中，优选构成上述第二部分的上述金属为铝或含铝的合金。
由此，能够使第二部分的导热性优异的同时，使第二部分与放热对象物和/或配对体之间形成的空隙在厚度方向上的尺寸加大，从而能够使因该空隙的隔热性优异。
另外，在本发明的传热片中，优选俯视时上述第二部分的面积在上述传热层总面积中的所占比例为50～85％。
由此，对传热片赋予必要的机械强度的同时，能够提高第二部分在上述传热片整体中所占的比例、
另外，为了达到本发明的上述目的，本发明提供一种放热结构体，其特征在于，具有：
作为必须放热的对象的放热对象物；
配对体；以及
上述传热片，
并且具有从上述放热对象物通过上述传热片向上述配对体进行传热/放热的结构。
根据上述本发明的放热结构体，即使在从低温至高温的宽温度范围的环境下，也可以防止过度冷却和过度升温的两方面，能够使放热对象物保持在所希望的温度范围内。
另外，在本发明的放热结构体中，优选上述传热片具有以固定附着在上述第二部分或与第二部分一体化的形式支承上述传热层的支承层，且设置成上述支承层成为上述放热对象物侧。
由此，能够使传热片厚度方向上的刚性和导热性在面方向达到均匀。
【附图说明】
图1是表示本发明传热片优选实施方式的概要结构的立体图。
图2是图1中A-A线剖视图。
图3是用于说明图1所示传热片作用的图。
图4是用于说明本发明放热结构体具体例的图。
图5是表示图4所示放热结构体要部的立体图。
【具体实施方式】
下面，基于图1～图5对本发明传热片的实施方式加以详细的说明。
图1是表示本发明传热片优选实施方式的概要结构的立体图，图2是图1中A-A线剖视图，图3是用于说明图1所示传热片作用的图，图4是用于说明本发明放热结构体的具体例的图，图5是表示图4所示放热结构体要部的立体图。
如图1和图2所示，并且，如后面叙述，本发明的传热片1是介于作为必须放热的对象的放热对象体和配对体之间而使用，以用于进行该放热对象体与配对体之间传热的传热片。对放热对象物与配对体，则在后面叙述。
该传热片1具有支承层2传热层3，所述传热层3被接合/支承在该支承层2上、且可根据温度变化改变厚度方向上的导热性。
放热对象物是根据外部气温或放热对象物本身的发热等产生温度变化，但在该传热片1中，传热层3根据其温度变化改变厚度方向上的导热性，由此防止放热对象物的过度升温和过度冷却，能够将放热对象物保持在规定的温度范围。
下面，依次说明构成该传热片1的各个部分。
支承层2具有支承传热层3的功能。另外，如后面叙述，支承层2还具有使用时接受放热对象物的热并向传热层3传热的功能。进而，支承层2还具有在接受放热对象物的热并向传热层3传热时，向其面方向扩散的同时进行传热，从而使传送至传热层3的热均匀化的功能。通过如此地向面方向扩散的同时进行传热，能够提高传热效率。还有，根据传热层3的结构，且根据需要，可以省略支承层2。
作为该支承层2的构成材料，只要能够使支承层2具有上述功能即可而未作特别限定，可以采用各种有机材料或各种无机材料，但优选采用导热性优良的材料，特别优选采用与后述的传热层3的第二部分32的构成材料同种类的材料。
当支承层2的构成材料与第二部分32的构成材料同种类时，除赋予上述功能外，能够使支承层2的导热性及机械强度优异。另外，通过使第二部分32固定附着在支承层2或与支承层2一体化，能够使传热片1的机械强度特别优良的同时，能够有效地从支承层2向传热层3的第二部分32进行传热。
支承层2的平均厚度只要能够使支承层2具有上述功能即可而未作特别限定，但优选为0.01～5mm、更优选为0.1～3mm。由此，能够在抑制传热片1的厚度的情况下向支承层2赋予上述功能，同时能够向支承层2赋予适度的挠性和机械强度。
与此相对，当支承层2的平均厚度低于上述下限值时，根据支承层2的构成材料，有时支承层2本身的机械强度不足。另一方面，当支承层2的平均厚度大于上述上限值时，根据支承层2的构成材料，支承层2的导热性降低，从而存在从放热对象物通过传热片1向配对体进行传热/放热困难的倾向。
在该支承层2的一侧表面(图1及图2中的上侧表面)上接合/支承有传热层3。
传热层3是可根据温度变化改变其厚度方向上的导热性的层。
如图1及图2所示，该传热层3具有俯视时设置在互相不同的位置上的第一部分31及多个第二部分32。换言之，第一部分31形成为具有多个贯通于厚度方向的圆筒状孔的异形，并插入在各孔的形式而设置第二部分32。
特别是，在本实施方式中，俯视时多个第二部分32配置成正方格子状(换言之为行列状)，而第一部分31则以填补第二部分32的彼此之间而被形成。
这种传热层3，当传热层3的温度处于规定温度以下时，使第二部分32与配对体(和/或放热对象物)之间产生空隙，从而使放热对象物与配对体之间的导热性降低，另一方面，当传热层3的温度处于规定温度以上时，实质上无空隙，从而提高放热对象物与配对体之间的导热性。
特别是，由于俯视时第二部分32以多点形式存在，第一部分31则以填补第二部分32彼此之间而被设置，因此，向第一部分31赋予必要的机械强度的同时，提高第二部分32在传热层3中所占的比例，由此能够使第二部分32的导热性优良。另外，通过如此地配置/形成第一部分31和第二部分32，即使在第一部分31及第二部分32之间不设置间隙，也能够使第二部分32根据温度变化容易地在厚度方向进行伸缩。因此，当形成有空隙33时，能够使传热片1的隔热性优良(能够进一步降低导热性)。
下面，依次详细说明第一部分31及第二部分32。
<第一部分>
第一部分31具有通过第二部分32的收缩在第二部分32与配对体之间形成空隙33的隔板的功能。该第一部分31是根据温度变化在厚度方向上以比第二部分32更小的伸缩率进行伸缩的部分。即，第一部分31在厚度方向的热膨胀系数比第二部分32在厚度方向的热膨胀系数更小。因此，第一部分31实质上不会因温度变化在厚度方向上进行伸缩，从而能够使放热对象物与配对体之间的距离几乎保持恒定。
另外，可通过有无上述空隙33来改变传热片1的导热性，但优选第一部分31在厚度方向的热膨胀系数比后述的第二部分32在厚度方向的热膨胀系数低，并且，优选第一部分31的导热性比第二部分32的导热性低。由此，能够根据温度变化使传热片1在厚度方向上的导热性发生大的变化。
另外，只要第一部分31在厚度方向的热膨胀系数比第二部分32在厚度方向的热膨胀系数更小即可而未作特别的限定，但优选为3～20ppm左右。
还有，上述热膨胀系数可采用热机械分析(TMA)装置，并按照JIS K-7197中记载的方法进行测定。具体地讲，将测定试样固定在试验台上，于施加一定荷重的负荷的情况下等速升温，通过差动变压器，并作为电输出功率而检测出所测定试样中产生的膨胀量，调查其检测结果与温度的关系。
另外，第一部分31的平均厚度只要能够使第一部分31具有上述功能即可而未作特别的限定，但优选1～5mm，更优选1～2mm。由此，在抑制传热片1的总厚度的同时，能够向第一部分31赋予上述功能。还有，通过调整后述的纤维基材、附着在该纤维基材上的树脂组合物的量、干燥条件等，能够使第一部分31达到所希望的厚度。
该第一部分31是使含有固化性树脂和无机填充材料的树脂组合物浸渍纤维基材而成。由此，能够使第一部分31实质上不会因温度变化而在厚度方向上进行伸缩，并且，能够使其具有较低的导热性。在这里，上述树脂组合物可根据需要含有固化剂或固化促进剂等的固化助剂、各种添加剂等。
下面，依次说明构成第一部分31的各材料。
(固化性树脂)
作为构成第一部分31的树脂组合物中含有的固化性树脂，例如，优选采用脲醛(尿素)树脂、蜜胺树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、具有苯并噁嗪环的树脂、氰酸酯树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂以及双酚S与双酚F的共聚合环氧树脂等的热固性树脂。其中，氰酸酯树脂是特别优选的。通过采用热固性树脂(特别是氰酸酯树脂)，能够使第一部分31的热膨胀系数小。另外，当第一部分31含有该固化性树脂时，即使不另外采用螺丝或栓销等机械固定的方法，也可以通过固化性树脂本身具有的粘接性/固定附着性，将第一部分31简单且可靠地粘接/固定在支承层2上，而且，当省略支承层2时，也能够将第一部分31粘接/固定在配对体或放热对象物上。
上述氰酸酯树脂，例如，可通过使卤代氰化合物与酚类反应而得到。
例如，作为上述氰酸酯树脂，可以举出酚醛清漆型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等的双酚型氰酸酯树脂等。其中，作为上述氰酸酯树脂优选酚醛清漆型氰酸酯树脂。由此，能够使氰酸酯树脂的交联密度达到较高，能够提高第一部分31的耐热性及阻燃性。进而，即使第一部分31为薄膜时，也能够向传热层3赋予优良的刚性。
作为上述酚醛清漆型氰酸酯树脂，例如，可以采用下式(1)所示的化合物，
式(I)
n为任意的整数
对上式(1)所示的酚醛清漆型氰酸酯树脂的平均重复单元n未作特别的限定，但优选为1～10，特别优选为2～7。当该平均重复单元n低于上述下限值时，酚醛清漆型氰酸酯树脂显示易产生结晶的倾向，对通用溶剂的溶解性较低。因此，根据树脂组合物中酚醛清漆型氰酸酯树脂的含量等，在制造第一部分31时，含树脂组合物的树脂清漆(用于形成第一部分31的材料，下同)操作性有时会变得困难。另外，在传热片1中产生粘性，在传热片1彼此接触时，有时会引起互相粘合，或树脂组合物附着在传热片1的不需要的部位上。另一方面，若该平均重复单元n超过上述上限值，则在制造第一部分31时，根据溶剂的种类等，含树脂组合物的树脂清漆的熔融粘度变得过高，有时传热片1的成型降低。
对上述氰酸酯树脂的重均分子量未作特别的限定，但优选500～4500，特别优选为600～3000。当上述氰酸酯树脂的重均分子量低于上述下限值时，传热片1中产生粘性，从而在传热片1彼此接触时，有时会引起互相粘合，或树脂组合物附着在传热片1的不需要的部位上。另一方面，若上述氰酸酯树脂的重均分子量超过上述上限值，则在制造第一部分31时，氰酸酯树脂的固化反应变得过快，往往发生所得传热片1的成型不良。
还有，上述氰酸酯树脂等固化性树脂的重均分子量，例如，可用GPC来测定。
作为上述固化性树脂相对于上述树脂组合物总量的含量，未作特别的限定，但优选为5～50重量％，特别优选为10～40重量％。当该含量低于上述下限值时，根据树脂组合物的粘度等，有时传热片1的形成变得困难。另一方面，当该含量大于上述上限值时，根据固化性树脂的种类或重均分子量等，有时会降低传热片1的强度。
(环氧树脂)
另外，采用氰酸酯树脂(特别是酚醛清漆型氰酸酯树脂)作为上述固化性树脂时，优选并用环氧树脂(实质上不含卤原子)。
作为上述环氧树脂，例如，可以举出苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、芳基亚烷基型环氧树脂等。其中，作为上述环氧树脂，芳基亚烷基型环氧树脂是优选的。由此，能够使固化后的第一部分31(所得到的传热片1)的耐热性及阻燃性提高。
上述芳基亚烷基型环氧树脂是指重复单元中具有1个以上芳基亚烷基的环氧树脂。例如，作为上述芳基亚烷基型环氧树脂，可以举出苯二甲基型环氧树脂、联苯基二亚甲基型环氧树脂等。其中，作为上述芳基亚烷基型环氧树脂，联苯基二亚甲基型环氧树脂是优选的。联苯基二亚甲基型环氧树脂，例如，可用下式(II)表示：
式(II)
n为任意的整数
对用上式(II)表示的联苯基二亚甲基型环氧树脂的平均重复单元n未作特别的限定，但优选为1～10，特别优选为2～5。当该平均重复单元n低于上述下限值时，联苯基二亚甲基型环氧树脂显示易结晶化的倾向。因此，联苯基二亚甲基型环氧树脂对通用溶剂的溶解性较低，作为其结果，树脂组合物的操作性往往变得困难。另一方面，当该平均重复单元n高于上述上限值时，树脂组合物的流动性降低，往往成为传热片1成型不良等的原因。
当并用上述环氧树脂时，对该环氧树脂相对于上述树脂组合物总量的含量未作特别限定，但优选为1～55重量％，特别优选为2～40重量％。当该含量低于上述下限值时，有时氰酸酯树脂的反应性降低，或所得到的第一部分31的耐湿性降低。另一方面，当该含量高于上述上限值时，根据环氧树脂的种类等，第一部分31的耐湿性往往会下降。
对上述环氧树脂的重均分子量未作特别的限定，但重均分子量优选为300～20000，特别优选为500～5000。当上述环氧树脂的重均分子量低于上述下限值时，根据环境温度等，传热片1中往往会产生粘性。另一方面，当上述环氧树脂的重均分子量超过上述上限值时，根据环氧树脂的种类等，在制造第一部分31时，树脂组合物对纤维基材的浸渍性降低，往往得不到厚度均匀且均质的传热片1。
(酚醛树脂)
另外，当作为上述固化性树脂采用氰酸酯树脂(特别是酚醛清漆型氰酸酯树脂)时，优选与酚醛树脂并用。通过如此地将氰酸酯树脂(特别是酚醛清漆型氰酸酯树脂)与芳基亚烷基型酚醛树脂加以组合，可控制第一部分31的交联密度，提高支承层2与第一部分31的粘合性。
作为上述酚醛树脂，例如，可以举出酚醛清漆型酚醛树脂、可溶酚醛树脂型酚醛树脂(レゾ一ル型フエノ一ル樹脂)、芳基亚烷基型酚醛树脂等。其中，作为上述酚醛树脂，芳基亚烷基型酚醛树脂是优选的。由此，能够提高吸湿处理后的耐热性。
作为上述芳基亚烷基型酚醛树脂，例如，可以举出苯二甲基型酚醛树脂、联苯基二亚甲基型酚醛树脂等。联苯基二亚甲基型酚醛树脂，例如，可用式(III)表示，
式(III)
n为任意的整数
对用上式(III)表示的联苯基二亚甲基型酚醛树脂的重复单元n未作特别的限定，但优选为1～12，特别优选为2～8。当该重复单元n低于上述下限值时，第一部分31的耐热性往往会降低。另一方面，若该重复单元n高于上述上限值，则在制造第一部分31时，树脂组合物中与其他树脂的相溶性降低，有时作业性会变差。
当并用上述酚醛树脂时，对该酚醛树脂相对于树脂组合物总量的含量未作特别的限定，但优选为1～55重量％，特别优选为5～40重量％。当该含量低于上述下限值时，第一部分31的耐热性往往会下降。另一方面，当该含量高于上述上限值时，显示第一部分31的热膨胀系数变大的倾向。
对上述酚醛树脂的重均分子量未作特别的限定，但优选为400～18000，特别优选为500～15000。当上述酚醛树脂的重均分子量低于上述下限值时，传热片1中往往会产生粘性。另一方面，若上述酚醛树脂的重均分子量超过上述上限值，则在制造第一部分31时，树脂组合物基材对纤维基材的浸渍性降低，难以得到均匀的传热片1。
(其他固化性树脂)
另外，作为构成树脂组合物的固化性树脂，除了上述的固化性树脂外，例如，还可以并用苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂等的酚醛清漆型酚醛树脂，未改性的可溶酚醛树脂，用桐油、亚麻仁油、核桃油等加以改性的油改性可溶酚醛树脂等可溶酚醛树脂型酚醛树脂等酚醛树脂，双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂等的双酚型环氧树脂，酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂，联苯基型环氧树脂等的环氧树脂，不饱和聚酯树脂，二烯丙基邻苯二甲酸酯树脂、硅树脂等的其他固化性树脂。此时，树脂组合物中含有固化剂或固化促进剂等固化助剂。
进而，作为固化性树脂，除热固性树脂外，例如，还可以并用紫外线固化性树脂、厌氧固化性树脂等。
(固化助剂)
作为固化助剂(例如固化剂、固化促进剂等)，例如可以举出三乙胺、三丁胺、二氮杂双环[2，2，2]辛烷等叔胺类；2-乙基-4-乙基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羟基甲基咪唑、2，4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2，4-二氨基-6-(2’-十一烷基咪唑基)-乙基-s-三嗪、2，4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、1-苄基-2-苯基咪唑等咪唑化合物。
其中，作为固化助剂，优选具有两个以上选自脂肪族烃基、芳香族烃基、羟基烷基及氰基烷基中的官能团的咪唑化合物，特别优选2-苯基-4，5-二羟基甲基咪唑是的。当采用这种咪唑化合物时，能够提高第一部分31的耐热性的同时，能够向第一部分31赋予低热膨胀性(受热膨胀系数低的性质)或低吸水性。
另外，除上述固化助剂以外，作为固化助剂，例如还可以采用环烷酸锌、环烷酸钴、辛酸锡、辛酸钴、双乙酰丙酮钴(II)、三乙酰丙酮钴(III)等的有机金属盐；苯酚、双酚A、壬基苯酚等苯酚化合物；醋酸、安息香酸、水杨酸、对甲苯磺酸等的有机酸等。
当采用上述固化助剂时，对该固化助剂相对于上述树脂组合物总量的含量未作特别限定，但优选为0.01～3重量％，特别优选为0.1～1重量％。当该含量低于上述下限值时，根据固化助剂的种类，往往不能充分表现促进固化性树脂(第一部分31)的固化效果。另一方面，当该含量高于上述上限值时，传热片1的保存稳定性往往会降低。
(无机填充材料)
另外，作为上述树脂组合物中含有的无机填充材料，例如，可以举出滑石、氧化铝、玻璃、硅石、云母、氢氧化铝、氢氧化镁等。由于树脂组合物中含有这种无机填充材料，即使将第一部分31做成薄膜，也能够使第一部分31的机械强度(特别是刚性)优异，同时能够使第一部分31的热膨胀系数极低。
作为上述无机填充材料，在上述无机填充材料中，优选硅石，且从低热膨胀性优异的方面考虑，优选熔融硅石(特别是球状熔融硅石)。无机填充材料的形状有破碎状、球状等，可根据其使用目的，适当选择其形状。例如，为了使树脂组合物可靠地浸渍纤维基材中，最好降低树脂组合物的熔融粘度，此时，作为无机填充材料，优选使用球状硅石。
对上述无机填充材料的平均粒径未作特别限定，但优选为0.01～5.0μm，特别优选为0.2～2.0μm。当无机填充材料的平均粒径低于上述下限值时，根据无机填充材料的含量等，由于含树脂组合物的树脂清漆的粘度升高，因此在制造传热片1时，作业性往往会变差。另一方面，当无机填充材料的平均粒径高于上述上限值时，树脂清漆中往往发生无机填充材料的沉降等现象。与此相对，通过使无机填充材料的平均粒径处于上述范围内，无机填充材料的使用效果可以取得两者优异的平衡。
特别是作为无机填充材料采用球状硅石(特别是熔融球状硅石)时，作为其平均粒径，优选为5.0μm以下，更优选为0.01～2.0μm，尤其优选为0.1～0.5μm。由此，能够提高第一部分31中的无机填充材料的填充性(填充密度)。
还有，该平均粒径，例如，可采用粒度分布计(HORIBA制造，LA-500)进行测定。
上述无机填充材料相对于上述树脂组合物总量的含量未作特别限定，但优选为20～70重量％，特别优选为30～60重量％。当该含量低于上述下限值时，根据无机填充材料的种类等，由无机填充材料赋予第一部分31的低热膨胀性、低吸水性效果会降低。另一方面，当该含量高于上述上限值时，由于树脂组合物的流动性降低，第一部分31(传热片1)的成型性往往会下降。与此相对，通过使该含量处于上述范围内，无机填充材料的使用效果可以取得两者优异的平衡。
(树脂组合物中的其他成分)
另外，在上述树脂组合物中，除上述成分外，例如还可以含有苯氧基树脂、聚乙烯醇类树脂、偶合剂等成分。当树脂组合物中含有上述成分时，能够提高第一部分31与支承层2的附着性。
作为上述苯氧基树脂，例如，可以举出具有双酚骨架的苯氧基树脂、具有萘骨架的苯氧基树脂、具有联苯基骨架的苯氧基树脂等。另外，还可以采用具有这些骨架中的多种类的结构的苯氧基树脂。
其中，作为上述苯氧基树脂，优选采用具有联苯基骨架和双酚S骨架的苯氧基树脂。由此，通过联苯基骨架具有刚直性，能够提高苯氧基树脂的玻璃化转变温度的同时，通过双酚S骨架，能够提高第一部分31与支承层2的附着性。
另外，作为苯氧基树脂，也优选采用具有双酚A骨架和双酚F骨架的苯氧基树脂。由此，能够进一步提高第一部分31与支承层2的附着性。
此时，也优选并用上述具有联苯基骨架和双酚S骨架的苯氧基树脂以及具有双酚A骨架和双酚F骨架的苯氧基树脂。由此，能够使上述效果更加显著。
另外，此时，对上述具有双酚A骨架和双酚F骨架的苯氧基树脂的重量(1)，与上述具有联苯基骨架和双酚S骨架的苯氧基树脂的重量(2)之比，未作特别的限定，例如，可以为(1)∶(2)＝2∶8～9∶1。
对上述苯氧基树脂的重均分子量未作特别限定，但优选为5000～70000，特别优选为10000～60000。当上述苯氧基树脂的重均分子量低于上述下限值时，根据苯氧基树脂的种类，有时得不到提高第一部分31与支承层2的附着性的效果。另一方面，若上述苯氧基树脂的重均分子量超过上述上限值，则在制造第一部分31时，根据树脂清漆中使用的溶剂种类，苯氧基树脂的溶解性往往会降低。与此相对，通过使苯氧基树脂的重均分子量处于上述范围，能够得到这些特性优异的平衡。
当采用苯氧基树脂时，该苯氧基树脂相对于上述树脂组合物总量的含量未作特别的限定，但优选为1～40重量％，特别优选为5～30重量％。当该苯氧基树脂的含量低于上述下限值时，根据苯氧基树脂的种类等，有时得不到提高第一部分31与支承层2的附着性的效果。另一方面，当高于上述上限值时，由于树脂组合物中的固化性树脂含量相对变少，因此，当作为固化性树脂采用氰酸酯树脂时，根据氰酸酯树脂或苯氧基树脂的种类等，表示第一部分31的热膨胀系数变大的倾向。与此相对，通过使苯氧基树脂含量处于上述范围内，能够得到这些特性优异的平衡。
上述偶合剂具有提高上述固化性树脂与上述无机填充材料之间界面的润湿性的功能。因此，通过向树脂组合物添加偶合剂，能够使固化性树脂和无机填充材料均匀地固定附着在纤维基材上，从而能够使第一部分31的耐热性、特别是第一部分31中吸湿处理后的耐热性优良。
作为上述偶合剂，例如，优选采用选自环氧硅烷偶合剂、钛酸酯类偶合剂、氨基硅烷偶合剂、以及硅油型偶合剂中的至少一种以上偶合剂。由此，特别能够提高固化性树脂与无机填充材料界面的润湿性，能够进一步提高第一部分31的耐热性。
当采用上述偶合剂时，对其含量未作特别限定，但相对于无机填充材料100重量份优选为0.05～3重量份，特别优选为0.1～2重量份。当该含量低于上述下限值时，根据偶合剂的种类或无机填充材料的种类、形状、尺寸等，有时偶合剂不能充分覆盖无机填充材料的表面，降低第一部分31的耐热性。另一方面，当该含量高于上述上限值时，根据固化性树脂的种类等，影响固化性树脂的固化反应，在固化后的第一部分31(所得到的传热片1)中，有时弯曲强度等会降低。与此相对，通过使偶合剂含量处于上述范围内，使用偶合剂的效果能够得到两者优异的平衡。
另外，除上述成分外，上述树脂组合物可根据需要含有消泡剂、流平剂、颜料、抗氧化剂等添加剂。
(纤维基材)
作为使上述树脂组合物浸渍的纤维基材，例如，可以举出玻璃织布、玻璃无纺布等的玻璃纤维基材，或以玻璃以外的无机化合物作为成分的织布或无纺布等的无机纤维基材，芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺树脂、芳香族聚酯树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂等有机纤维构成的有机纤维基材等。这些纤维基材中，从强度、吸水率方面考虑，优选以玻璃布为代表的玻璃纤维基材。
作为构成上述玻璃纤维基材的玻璃，例如，可以举出E玻璃、C玻璃、A玻璃、S玻璃、D玻璃、NE玻璃、T玻璃、H玻璃等。其中，作为构成上述玻璃纤维基材的玻璃，T玻璃是优选的。由此，能够减小玻璃纤维基材的热膨胀系数，从而能够减小第一部分31的热膨胀系数。
作为上述纤维基材，可大致区分为织布、无纺布，其中，优选织布，特别优选由纵线和横线均被平织的织布构成的基材(特别是玻璃纤维基材)。由此，当在上述纤维基材的面上设定互相垂直的X、Y方向时，能够减少各X、Y方向上的热膨胀系数，从而能够使第一部分31在厚度方向上的热膨胀系数变小。
上述玻璃纤维基材优选的平织的玻璃纤维基材，但此时，优选构成玻璃纤维基材的纵线的编织密度和横线的编织密度几乎相同。具体地说，纵线的编织密度与横线的编织密度之差在20根/英寸以下，特别优选为15根/英寸以下。由此，X、Y方向的热膨胀系数之差特别小，从而能够使第一部分31在厚度方向的热膨胀系数也极小。
对上述纤维基材在30～150℃的热膨胀系数未作特别限定，但优选10ppm以下，特别优选0.1～5ppm。当该热膨胀系数处于上述范围内时，能够减小第一部分31的热膨胀系数。
<第二部分>
另一方面，各第二部分32是以插入在上述具有异形的第一部分31的各孔而形成。在这里，各第二部分32形成为向传热层3的厚度方向延伸的圆柱状，另外，俯视时多个第二部分32配置成正方格子状(行列状)。
这种各第二部分32，具有根据温度变化在厚度方向上以比第一部分31更大的伸缩率进行伸缩的功能。即，各第二部分32在厚度方向的热膨胀系数比上述第一部分31在厚度方向的热膨胀系数更大。
在该各第二部分32中，优选各第二部分32在厚度方向的热膨胀系数比上述第一部分31在厚度方向的热膨胀系数更大，且第二部分32在厚度方向的导热系数比第一部分31在厚度方向的导热系数更大。由此，能够使传热片1在厚度方向上的导热性根据温度变化发生大的变化。
另外，只要第二部分32在厚度方向的热膨胀系数比第一部分31在厚度方向的热膨胀系数大即可，而未作特别的限定，但优选为20～40ppm左右。
作为这种各第二部分32的构成材料，只要能够使第二部分32发挥上述功能的即可而未作特别的限定，可以采用各种有机材料及各种无机材料，但优选采用Al、Cu、Al含金等的金属。当各第二部分32以金属作为主材料时，能够使各第二部分32的导热性优良。
特别是，优选构成第二部分32的上述金属为铝或含铝的合金。由此，能够使各第二部分32的导热性优良的同时，使空隙33在厚度方向的尺寸加大，从而使因空隙33带来的隔热性优良。
另外，优选第二部分32固定附着在支承层2上或与支承层2成为一体化。由此，能够使传热片1的机械强度特别优良，同时，能够有效地从支承层2向传热层3的第二部分32进行传热。另外，能够加大第二部分32的与支承层2相反侧端因温度变化引起的变位量。因此，在低温时，使空隙33在厚度方向的尺寸加大，由此能够大幅降低传热片1在厚度方向的导热性(使隔热性优良)。
另外，俯视时多个第二部分32的面积在传热层3的总面积中所占的比例优选为50～85％，更优选为55～80％。由此，向传热片1赋予必要的机械强度的同时，能够提高第二部分32在传热片1整体中所占的比例。
另外，第二部分32的厚度(与传热层3的表面成直角的方向上的厚度)是根据温度变化而发生变化，但设计成在后述的高温时具有与第一部分31的厚度几乎相等的厚度。
(传热片的制造)
具有上述构成的传热片1，例如，可采用下述第一制造方法或第二制造方法制造。
-第一制造方法-
传热片1的第一制造方法如下。即，在使上述树脂组合物浸渍纤维基材而成的基板上形成多个贯通孔，从而形成第一部分31后，在该第一部分31的各贯通孔中填埋棒状或线状的金属而形成多个第二部分32，由此得到传热层3，然后，通过各种成膜法在传热层3的一侧表面形成金属膜而形成支承层2。由此能够制造出传热片1。
在这里，作为使上述树脂组合物浸渍上述纤维基材的方法，例如，可以举出将上述树脂组合物溶解在溶剂而得到的树脂清漆中浸渍上述纤维基材的方法、用各种涂布机进行涂布的方法、将上述树脂清漆采用喷雾法喷涂的方法等。其中，优选树脂清漆中浸渍上述纤维基材的方法。由此，能够提高上述树脂组合物对上述纤维基材的浸渍性。还有，当将上述纤维基材在树脂清漆中浸渍时，可以使用通常的浸渍涂布设备。
还有，作为上述树脂组合物中含有的氰酸酯树脂，还可以采用使上述氰酸酯树脂预聚化的树脂。即，既可以单独使用上述氰酸酯树脂，也可以并用重均分子量不同的氰酸酯树脂，还可以将上述氰酸酯树脂与其预聚物并用。
通常，上述预聚物是指通过对上述氰酸酯树脂进行加热反应等，例如，通过进行三聚化而得到的物质，是为了调整树脂组合物的成型性、流动性而优选使用的物质。
作为上述预聚物未作特别的限定，例如，可以使用三聚化率为20～50重量％的预聚物。该三聚化率，例如，可采用红外分光分析装置而求出。
另外，上述树脂清漆中使用的溶剂优选对上述树脂组合物显示出良好的溶解性，但在无不良影响的范围内也可使用弱溶剂。作为显示良好的溶解性的溶剂，例如，可以举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环戊酮、环己酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。
对上述树脂清漆中的固体成分未作特别的限定，但上述树脂清漆的固体成分优选为30～80重量％，特别优选为40～70重量％。由此，能够提高树脂清漆对纤维基材的浸渍性。
通过使上述树脂组合物浸渍上述纤维基材，并例如在80～200℃下进行干燥，由此能够得到上述基板。
-第二制造方法-
传热片1的第二制造方法如下。即，通过蚀刻对金属制基板进行加工，从而一体地形成支承层2与多个第二部分32后，将上述树脂清漆填充在第二部分32的彼此之间并使之固化，从而形成第一部分31。由此，能够制造出传热片1。
在这里，参照图3～图5，对上述传热片1的使用方法及作用加以说明。
如图3(a)、(b)所示，传热片1，传热片1是介于放热对象物4与配对体5之间使用。即，使传热片1的支承层2侧表面与放热对象物4接触，使传热片1的传热层3侧表面与配对体5接触。在这里，由传热片1、放热对象物4和配对体5构成放热结构体10。
作为放热对象物4未作特别的限定，例如，可以举出晶体管、二极管、IC等的半导体部件，或各种加热器、温度传感器等得电子部件，或锂离子二次电池、镍/氢蓄电池等得电池等。
这种放热对象物4是根据其种类等，在特定的温度范围(下面称作“适宜温度”)的基础上能够充分发挥其性能。即，当放热对象物4的温度低于上述温度范围的下限值(下面称作“低温”)时，或当放热对象物4的温度高于上述温度范围的上限值(下面称作“高温”)时，放热对象物4往往不能充分发挥性能。
这种放热对象物4是根据其周边的热源、外部气温、放热对象物4本身发热等而产生温度变化。
另外，作为配对体5未作特别限定，但优选与外部大气接触的同时导热性优良的配对体，例如，可以举出由金属或碳等构成的叶片状构件(散热叶片)或片状构件(放热片)等。
当放热对象物4处于高温时，如图3(a)所示，第一部分31的厚度与第二部分32的厚度几乎相等，第二部分32与配对体5接触。由此，能够有效地从放热对象物4通过第二部分32向配对体5进行传热(放热)。即，当放热对象物4处于高温时，传热片1在其厚度方向的导热性优良(即为放热状态)。
另一方面，当放热对象物4处于适宜温度或低温时，如图3(b)所示，第二部分32的厚度比第一部分31的厚度小，在第二部分32与配对体5之间形成空隙33。由此，空隙33阻止从配对体5向第二部分32的传热。即，当放热对象物4处于适宜温度或低温时，传热片1在其厚度方向的隔热性优良(即为隔热状态)。
如上所述，传热片1在其使用状态下，当传热层3的温度处于规定温度以下时，在第二部分32与配对体5之间产生空隙33，从而降低放热对象物4与配对体5之间的导热性，另一方面，当传热层3的温度处于规定温度以上时，实质上无空隙33，从而使放热对象物4与配对体5之间的导热性提高。
由此，即使从低温至高温的宽温度范围的环境下，也可以防止过度冷却及过度升温的两方面现象，从而能够使放热对象物4保持在所希望的温度范围内。
特别是，由于俯视时多个第二部分32以均匀分散的方式而被配置，因此，能够使传热片1的厚度方向上的刚性及导热性在面向达到均匀。
而且，由于俯视时多个第二部分32有规则地被配置(正方格子状)，因此，向传热片1赋予必要的机械强度的同时，能够使第二部分32在整个传热片1中的比例提高。
另外，由于各第二部分32形成为向传热层3的厚度方向延伸的柱状，因此，即使在第一部分31与第二部分32之间不设置空隙，也能够根据温度变化使第二部分32容易地在厚度方向上进行伸缩。特别是，当形成有空隙33时，防止第一部分31与第二部分32之间产生空隙33以外的空隙，由此使传热片1的隔热性更加优良。
另外，由于以支承层2成为放热对象物4侧而设置传热片1，因此，能够使传热片1的隔热状态及放热状态的各特性均为优异。
在这里，如图4及图5所示，对放热对象物4为汽车100的电池，而配对体5为汽车100的车身或底盘的情况加以说明。
当温度偏离适宜温度区域而处于低温或高温时，电池性能的降低比较显著。因此，电池必需防止过度冷却和过度升温，通过采用本发明得到显著的效果。
特别是，由于安装在汽车上的电池在宽温度范围的环境下使用，因此，通过采用本发明得到特别显著的效果。
另外，当配对体5为汽车100的车身或底盘时，车身或底盘作为释放来自放热对象物4的热量的放热体而作用。而且，由于在不另外设置放热体而有效利用车身或底盘，因此，既可以实现低成本，又能够防止电池的过度冷却及过度升温。
另外，如图5所示，即使将传热片1介于作为具有较大重量的电池的放热对象物4和从下方支承该放热对象物4的配对体5之间时，由于上述结构的传热片1(特别是第一部分31)具有比较高的刚性，因此，能够长期发挥上述效果。
以上，根据图示的实施方式说明了本发明的传热片1及放热结构体，但本发明并不限于这些。
例如，俯视时第一部分31及第二部分32的各自形状不限于上述实施方式。例如，也可以俯视时第一部分31以多点存在的形式形成，而第二部分以填补第一部分彼此之间的形式形成。
另外，多点存在的第一部分或第二部分的配置并不限于上述实施方式，也可以以犬牙格子状等其他规则的形状配置，另外，也可是不规则的配置。
另外，俯视时的第二部分的形状并不限于上述实施方式，既可以是椭圆形状，也可以是三角形、方形等的多角形，还可以是异形。
另外，在上述实施方式中，说明了第二部分的截面积为一定的具体例，但也可以具有从厚度方向的一端向另一端逐渐减少的部分。
工业实用性
本发明的传热片，具有传热层，所述传热层具有第一部分和第二部分，该第二部分在俯视时设置在与所述第一部分不同的位置上且根据温度变化在厚度方向上以比所述第一部分更大的伸缩率进行伸缩，在所述使用状态中，当上述传热层的温度处于规定温度以下时，在第二部分与配对体之间产生空隙，以使上述放热对象物与上述配对体之间的导热性降低，另一方面，当传热层的温度处于规定温度以上时，实质上消除上述空隙，以使放热对象物与配对体之间的导热性提高。按照这种本发明的传热片，即使从低温到高温的宽温度范围的环境下，可防止过度冷却及过度升温两者，能够使放热对象物保持在所希望的温度范围内。因此，本发明的传热片及具有该传热片的放热结构体具有工业实用性。