ホーム > 特許ランキング > デクセリアルズ株式会社
(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】P2022129315
(43)【公開日】2022-09-05
(54)【発明の名称】熱伝導シート、熱伝導シートの製造方法、電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20220829BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20220829BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 D
H05K7/20 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021028005
(22)【出願日】2021-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000108410
【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100113424
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 信博
(74)【代理人】
【識別番号】100185845
【弁理士】
【氏名又は名称】穂谷野 聡
(72)【発明者】
【氏名】戸端 真理奈
(72)【発明者】
【氏名】荒巻 慶輔
【テーマコード（参考）】
5E322
5F136
【Ｆターム（参考）】
5E322AA01
5E322AA02
5E322AB11
5E322FA04
5E322FA09
5F136BC05
5F136BC07
5F136FA14
5F136FA16
5F136FA25
5F136FA53
5F136FA63
5F136FA64
5F136FA66
5F136GA17
5F136GA35
(57)【要約】
【課題】電子部品との密着性に優れ、貼付位置からのずれを抑制できる熱伝導シートを提供する。
【解決手段】少なくとも高分子マトリックス成分２と繊維状の熱伝導性充填剤３を含む組成物の硬化物である熱伝導シート１であって、以下の条件１で、銅板１０で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である。
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片１１を、鉛直方向に設置した銅板１０で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を銅板１０の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも高分子マトリックス成分２と繊維状の熱伝導性充填剤３を含む組成物の硬化物である熱伝導シート１であって、以下の条件１で、銅板１０で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である。
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片１１を、鉛直方向に設置した銅板１０で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を銅板１０の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも高分子マトリックス成分と繊維状熱伝導性充填剤を含む組成物の硬化物である熱伝導シートであって、以下の条件１で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である熱伝導シート。
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【請求項2】
少なくとも高分子マトリックス成分と繊維状熱伝導性充填剤を含む組成物の硬化物である熱伝導シートであって、以下の条件２で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である熱伝導シート。
条件２：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－５５℃と１２５℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
条件２：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－５５℃と１２５℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【請求項3】
ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで２０以上６０未満の硬度を有する請求項１又は２に記載の熱伝導シート。
【請求項4】
上記高分子マトリックス成分は、２液性の付加反応型液状シリコーンである請求項１～３のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【請求項5】
初期厚みの７０％まで圧縮し、常温で２４時間保持した後に開放し３０分経過した時の復元率が８５％以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【請求項6】
圧縮応力が５．０ｐｓｉ以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【請求項7】
熱伝導性充填剤としてさらにアルミニウム化合物から選ばれる少なくとも１種を含み、上記アルミニウム化合物の含有量が３９体積％より多く５１％未満である、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱伝導シート
【請求項8】
高分子マトリックス成分と繊維状熱伝導性充填剤とを含む熱伝導組成物を調製する工程と、
上記熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する工程と、
上記成形体ブロックをシート状にスライスして熱伝導シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導シートが、請求項１～７のいずれか１項に記載の熱伝導シートである、熱伝導シートの製造方法。
上記熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する工程と、
上記成形体ブロックをシート状にスライスして熱伝導シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導シートが、請求項１～７のいずれか１項に記載の熱伝導シートである、熱伝導シートの製造方法。
【請求項9】
請求項１～７のいずれか１項に記載の熱伝導シートを備えた電子機器であり、上記熱伝導シートは電子部品と放熱部材との間に挟持され、
上記熱伝導シートは、面方向が略鉛直方向となるように固定されて用いられることを特徴とする電子機器。
上記熱伝導シートは、面方向が略鉛直方向となるように固定されて用いられることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、熱伝導シート、熱伝導シートの製造方法及びこれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、パーソナルコンピュータ等の各種電気機器やその他の機器に搭載されている半導体素子は、駆動により熱が発生し、発生した熱が蓄積すると半導体素子の駆動や周辺機器へ悪影響が生じるおそれがあるため、種々の冷却方法が用いられている。
【0003】
半導体素子を有する機器の冷却方法としては、当該機器にファンを取り付けて機器筐体内の空気を冷却する方法、半導体素子に放熱フィンや放熱板等のヒートシンクを取り付ける方法、フッ素系不活性液体に浸漬する方式等が知られている。半導体素子にヒートシンクを取り付けて冷却を行う場合、半導体素子の熱を効率よく放出させるために、半導体素子とヒートシンクとの間に放熱グリスなどの液状又はペースト状の熱伝導材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１２－０２３３３５号公報
【特許文献2】特開２０１５－０２９０７６号公報
【特許文献3】特開２０１５－０２９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、パーソナルコンピュータのＣＰＵなどの電子部品はその高速化、高性能化に伴って、その放熱量は年々増大する傾向にある。しかしながら、反対にプロセッサ等のチップサイズは微細シリコン回路技術の進歩によって、従来と同等サイズかより小さいサイズとなり、単位面積あたりの熱流速は高くなっている。したがって、その温度上昇による不具合などを回避するために、ＣＰＵなどの電子部品をより効率的に放熱、冷却することが求められている。
【0006】
また、電子機器のスリム化（小型化）が進んだことで、ＩＣチップなどの発熱を伴う電子部品を水平方向にではなく、鉛直方向に向けて設置するような設計も出てきている。
【0007】
ここで、液状又はペースト状の熱伝導材を略鉛直方向に向けた電子部品に使用した場合、電子部品の発熱と冷却の熱サイクルに伴い、熱伝導材が電子部品と放熱部材との間から流出するいわゆるポンプアウト現象が生じ得る。これにより、電子部品と放熱部材の間に空気が入ることで熱抵抗が上昇し、電子部品の駆動や周辺機器への悪影響が生じ得る。また、硬化性の液状熱伝導剤を使用すると、電子部品の熱サイクルに伴うポンプアウト現象により、電子部品の反り等の変形に追従できず、空気層ができることで放熱が阻害され、電子部品の駆動や周辺機器への悪影響が生じ得る。
【0008】
このような問題に対して、熱伝導性樹脂組成物がシート状に成形された熱伝導シートの使用がされている。熱伝導シートの面方向を鉛直方向に向けて電子部品に使用する場合、電子機器が使用され続けていくなかで熱伝導シートが放熱特性を維持するためには、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことによっても、所定の貼付位置からの位置ずれや落下が防止される必要が有る。また、熱伝導シートには、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより変形した場合にも追従し、電子部品や放熱部材との密着性を維持し続ける復元性が求められる。
【0009】
そこで、本技術は、電子部品との密着性に優れ、貼付位置からのずれを抑制できる熱伝導シート、熱伝導シートの製造方法及びこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した課題を解決するために、本技術に係る熱伝導シートは、少なくとも高分子マトリックス成分と繊維状熱伝導性充填剤を含む組成物の硬化物である熱伝導シートであって、以下の条件１で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である。
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【0011】
また、本技術に係る熱伝導シートの製造方法は、高分子マトリックス成分と繊維状熱伝導性充填剤とを含む熱伝導組成物を調製する工程と、上記熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する工程と、上記成形体ブロックをシート状にスライスして熱伝導シートを得る工程とを有し、上記記載の熱伝導シートを得るものである。
【0012】
また、本技術に係る電子機器は、上記記載の熱伝導シートを備えた電子機器であり、上記熱伝導シートは電子部品と放熱部材との間に挟持され、上記熱伝導シートは、面方向が略鉛直方向となるように固定されて用いられるものである。
【発明の効果】
【0013】
本技術によれば、所定の熱サイクル試験における長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下であるため、略鉛直方向に設けられた半導体素子等の発熱を伴う電子部品（発熱部品）に使用され、当該発熱部品が発熱と冷却を繰り返した場合にも、貼付位置が大きくずれることなく、また発熱部品の発熱及び冷却に伴う反りなどの変形にも追従して密着し、熱抵抗の上昇を防止でき、熱伝導シートの放熱特性を維持することができる。
【0014】
また、これにより、半導体素子等の発熱部品を鉛直方向に向けて設置することが可能となり、電子機器の設計の自由度が増し、ＩＣチップを鉛直方向に向けて設置することで設置幅の省スペース化を図る等、電子機器の小型化等の要請に応じることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本技術が適用された熱伝導シート、熱伝導シートの製造方法及びこれを用いた電子機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【0017】
図１は、本技術に係る熱伝導シートの一例を示す断面図である。図１に示す熱伝導シート１は、少なくとも高分子マトリックス成分２と繊維状の熱伝導性充填剤３を含む組成物の硬化物である熱伝導シートであって、以下の条件１で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である。
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
条件１：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－４０℃と１００℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【0018】
本技術が適用された熱伝導シート１は、条件１での長さ方向でのズレが２．５ｍｍ以下であるため、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことによっても、ズレた長さ分が電子部品と放熱部材との間からはみ出したとしても、電子部品と放熱部材とに挟持されている部分において、８５％以上の復元率を有し、所定の貼付位置からの位置ずれや落下を防止することができる。また、熱伝導シート１は、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより変形した場合にも追従し、電子部品や放熱部材との密着性を維持し続け、熱抵抗の上昇を抑制することができる。
【0019】
なお、熱サイクル試験によるズレ量の測定は、銅板により挟持され銅板側縁からはみ出した状態を基準とし、はみ出した部分におけるズレ量を計測する。これは、電子部品と放熱部材の間に挟持され１０％圧縮された状態において、熱サイクルに対する耐性（位置ずれの有無や密着性）を検討する必要が有るためである。
【0020】
なお、熱サイクル試験に供する熱伝導シート個片の厚さは、例えば１．０ｍｍ又は２．０ｍｍのものを好適に使用することができる。
【0021】
図２、図３は、本技術に係る条件１に係る熱サイクル試験を示す図である。図２（Ａ）に示すように、条件１では、２枚の銅板１０（３．０ｍｍ×３．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ）によって、２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片１１を挟持する。また、図２（Ａ）に示すように、２枚の銅板１０，１０間には、熱伝導シート個片１１の圧縮率が１０％となるように、銅板間距離を規定するスペーサ１２が配置される。２枚の銅板１０，１０で熱伝導シート個片１１を挟持した状態を保持する方法は、例えば図２（Ｂ）に示すように、２枚の銅板１０，１０を各コーナー部に設けたボルト及びナットなどの締結具１３で締結する方法がある。また、銅板１０，１０の側縁をクリップで挟持してもよい。なお、熱サイクル試験における銅板１０の反りを阻害しないようにする観点から、スペーサ１２は、銅板１０の外縁部、例えば締結具１３と一体に又は近傍に設けることが好ましい。
【0022】
また、図２（Ｃ）に示すように、熱伝導シート個片１１は、長さ方向の一辺が銅板１０の一辺１０ａ（下片）に一致させて挟持される。これにより、熱伝導シート個片１１は、図２（Ａ）に示すように、銅板１０の一辺から若干はみ出す。図３に示すように、この銅板１０で挟持された状態をズレ量計測の基準とし、はみ出した先端部が鉛直下側にズレた長さをズレＳ（ｍｍ）とする。
【0023】
熱伝導シート個片１１銅板１０で挟持されたサンプル１４は、熱伝導シート個片１１の長さ方向を鉛直方向とし、且つ熱伝導シート個片１１がはみ出す銅板１０の一辺１０ａを鉛直下向きにして、治具等により熱伝導シート個片１１の下側縁が地面などに触れないように載置され、熱サイクル試験に供される。
【0024】
図１に示す熱伝導シート１は、少なくとも高分子マトリックス成分２（バインダ樹脂）と繊維状の熱伝導性充填剤３を含む組成物の硬化物である熱伝導シートである。また、熱伝導シート１は、繊維状の熱伝導性充填剤３以外の他の熱伝導性充填剤４をさらに含んでもよい。
【0025】
そして、熱伝導シート１は、上述した条件１で熱サイクル試験を行った場合、長さ方向でのズレが２．５ｍｍ以下である。すなわち、熱伝導シート１は、発熱する電子部品と放熱部材との間に挟持され、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことによっても、鉛直方向に対するズレが２．５ｍｍ以下に留まる。条件１での熱サイクル試験におけるズレが２．５ｍｍを超える場合、８５％以上の復元率を維持することが困難となり、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより、所定の貼付位置からの位置ずれや落下が生じ得る。また、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより変形した場合に追従できず、電子部品や放熱部材との密着性が低減することにより熱抵抗の上昇を招く恐れがある。
【0026】
なお、本技術において、復元率とは、１ｍｍ厚、直径２９ｍｍの円盤状熱伝導シートを常温で０．７ｍｍ（初期厚みの７０％）まで圧縮し、２４時間保持し、圧力を開放した後３０分経過時の厚みを元の厚み（１ｍｍ）で除した値×１００（％）をいう。
【0027】
また、本技術に係る熱伝導シートは、少なくとも高分子マトリックス成分と繊維状の熱伝導性充填剤を含む組成物の硬化物である熱伝導シートであって、以下の条件２で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下である熱伝導シートとしてもよい。
条件２：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－５５℃と１２５℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
条件２：２０ｍｍ×５ｍｍの短冊状に切断した熱伝導シート個片を、鉛直方向に設置した銅板で長さ方向を鉛直方向に向けて且つ長さ方向の一辺を上記銅板の一辺に一致させて挟持し厚さを１０％圧縮した状態で、－５５℃と１２５℃の間の熱サイクル（試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分）を６７２時間実施
【0028】
条件２は、上述した条件１よりも熱サイクルの温度幅が大きい。条件２での長さ方向でのズレが２．５ｍｍ以下であるため、条件１よりもさらに過酷な環境に置いた場合にも、８５％以上の復元率を有し、所定の貼付位置からの位置ずれや落下を防止することができ、また、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより変形した場合にも追従し、電子部品や放熱部材との密着性を維持し続け、熱抵抗の上昇を抑制することができる。
【0029】
また、熱伝導シート１は、上記条件１又は条件２で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレを２．５ｍｍ以下とする観点から、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで２０以上６０未満の硬度を有することが好ましい。該硬度が６０以上の場合、上記条件１又は条件２下で、復元力が不足し、所定の貼付位置からの位置ずれや落下を生じ得る。また、電子部品が発熱と冷却を繰り返すことにより変形した場合に追従できず、電子部品や放熱部材との密着性が損なわれて熱抵抗の上昇を招く恐れがある。
【0030】
また、熱伝導シート１は、上記条件１又は条件２で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレを２．５ｍｍ以下とする観点から、上記高分子マトリックス成分は、２液性の付加反応型液状シリコーンであり、硬化触媒を含有する主剤と、硬化剤の比が以下の条件を満たすことが好ましい。
主剤：硬化剤＝３５：６５～７０：３０
主剤：硬化剤＝３５：６５～７０：３０
【0031】
上記比よりも主剤成分が硬化剤成分より相対的に少なくなると、後述するようにシリコーンの未硬化成分の滲出が少なくシート表面のタック性が不足し、上記条件１又は条件２下で、所定の貼付位置からの位置ずれや落下を生じ得る。上記比よりも主剤成分が硬化剤成分より相対的に多くなると、シリコーンの架橋密度低下により復元力が不足し、上記条件１又は条件２下で銅板の膨張収縮に追従できず、所定の貼付位置からの位置ずれや落下を生じ得る。
【0032】
また、熱伝導シート１は、上記条件１又は条件２で、銅板で挟持した状態を基準に長さ方向のズレを２．５ｍｍ以下とする観点から、圧縮応力が５．０［ｐｓｉ］以上であることが好ましい。圧縮応力の測定方法は、２．０ｍｍ厚の熱伝導シートを２５ｍｍ角に切り出し、テンシロンにて、押し付け速度は２０ｍｍ／ｓｅｃとし、３０％圧縮して３分間保持し、３分間後の圧縮応力を測定して得た値（ｐｓｉ）である。
【0033】
また、熱伝導シート１は、熱伝導性充填剤としてさらにアルミニウム化合物から選ばれる少なくとも１種を含み、上記アルミニウム化合物の含有量を３９体積％より多く且つ５１％未満とすることが好ましい。アルミニウム化合物の含有量が３９体積％以下の場合、充填量不足により熱伝導率が低下する。また、アルミニウム化合物の含有量が５１％以上の場合、繊維状熱伝導性充填剤の充填の妨げになる。
【0034】
熱伝導シート１の厚みは、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、熱伝導シート１の厚みは、０．０５ｍｍ以上とすることができ、０．１ｍｍ以上とすることもできる。また、熱伝導シート１の厚みの上限値は、５ｍｍ以下とすることができ、４ｍｍ以下であってもよく、３ｍｍ以下であってもよい。熱伝導シート１は、取扱性の観点では、厚みが０．１～４ｍｍであることが好ましい。熱伝導シート１の厚みは、例えば、熱伝導シート１の厚みを任意の５箇所で測定し、その算術平均値から求めることができる。
【0035】
以下、熱伝導シート１の構成要素の具体例について説明する。熱伝導シート１は、例えば、少なくとも高分子マトリックス成分（バインダ樹脂）２と、繊維状の熱伝導性充填剤３とを含む組成物の硬化物である熱伝導シートである。
【0036】
＜高分子マトリックス成分＞
高分子マトリックス成分２は、繊維状熱伝導性充填剤３や他の熱伝導性充填剤４を熱伝導シート１内に保持するためのものである。高分子マトリックス成分２は、熱伝導シート１に要求される機械的強度、耐熱性、電気的性質等の特性に応じて選択される。高分子マトリックス成分２としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂の中から選択することができる。
高分子マトリックス成分２は、繊維状熱伝導性充填剤３や他の熱伝導性充填剤４を熱伝導シート１内に保持するためのものである。高分子マトリックス成分２は、熱伝導シート１に要求される機械的強度、耐熱性、電気的性質等の特性に応じて選択される。高分子マトリックス成分２としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂の中から選択することができる。
【0037】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体等のエチレン－αオレフィン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン－アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリフェニレン－エーテル共重合体（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル等のポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマー等が挙げられる。
【0038】
熱可塑性エラストマーとしては、スチレン－ ブタジエンブロック共重合体又はその水添化物、スチレン－イソプレンブロック共重合体又はその水添化物、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【0039】
熱硬化性樹脂としては、架橋ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。架橋ゴムの具体例としては、天然ゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン－ブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレン共重合ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、及びシリコーンゴムが挙げられる。
【0040】
高分子マトリックス成分２としては、例えば、電子部品の発熱面とヒートシンク面との密着性を考慮するとシリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂としては、例えば、アルケニル基を有するシリコーンを主成分とし、硬化触媒を含有する主剤と、ヒドロシリル基（Ｓｉ－Ｈ基）を有する硬化剤とからなる、２液型の付加反応型シリコーン樹脂を用いることができる。アルケニル基を有するシリコーンとしては、例えば、ビニル基を有するポリオルガノシロキサンを用いることができる。硬化触媒は、アルケニル基を有するシリコーン中のアルケニル基と、ヒドロシリル基を有する硬化剤中のヒドロシリル基との付加反応を促進するための触媒である。硬化触媒としては、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒が挙げられ、例えば、白金族系硬化触媒、例えば白金、ロジウム、パラジウムなどの白金族金属単体や塩化白金などを用いることができる。ヒドロシリル基を有する硬化剤としては、例えば、ヒドロシリル基を有するポリオルガノシロキサンを用いることができる。高分子マトリックス成分２は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0041】
熱伝導シート１中の高分子マトリックス成分２の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、熱伝導シート１中の高分子マトリックス成分２の含有量は、熱伝導シート１の柔軟性の観点では、２０体積％以上とすることができ、２５体積％以上であってもよく、３０体積％以上であってもよく、３５体積％以上であってもよい。また、熱伝導シート１中の高分子マトリックス成分２の含有量は、熱伝導シート１の熱伝導率の観点では、７０体積％以下とすることができ、６０体積％以下であってもよく、５０体積％以下であってもよく、４１体積％以下であってもよく、３９体積％以下であってもよい。また、熱伝導シート１中の高分子マトリックス成分２の含有量は、例えば、熱伝導シート１の圧縮応力や復元率の観点では、２０～５０体積％とすることが好ましく、３５体積％以上、４１体積％以下とすることがより好ましい。
【0042】
＜繊維状熱伝導性充填剤＞
熱伝導シート１は、繊維状熱伝導性充填剤３を含む。繊維状熱伝導性充填剤３とは、長軸と短軸とを有し、長軸と短軸の長さが異なりアスペクト比（平均長軸長さ／平均短軸長さ）が１を超える形状であるものを含む。繊維状熱伝導性充填剤３は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。繊維状熱伝導性充填剤３は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属繊維、炭素繊維などを用いることができ、炭素繊維が好ましい。
熱伝導シート１は、繊維状熱伝導性充填剤３を含む。繊維状熱伝導性充填剤３とは、長軸と短軸とを有し、長軸と短軸の長さが異なりアスペクト比（平均長軸長さ／平均短軸長さ）が１を超える形状であるものを含む。繊維状熱伝導性充填剤３は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。繊維状熱伝導性充填剤３は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属繊維、炭素繊維などを用いることができ、炭素繊維が好ましい。
【0043】
炭素繊維は、例えば、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ＰＢＯ繊維を黒鉛化した炭素繊維、アーク放電法、レーザー蒸発法、ＣＶＤ法（化学気相成長法）、ＣＣＶＤ法（触媒化学気相成長法）等で合成された炭素繊維を用いることができる。これらの中でも、熱伝導性の観点では、ピッチ系炭素繊維が好ましい。
【0044】
繊維状熱伝導性充填剤３の平均繊維長（平均長軸長さ）は、例えば、５０～２５０μｍとすることができ、７５～２２０μｍであってもよい。また、繊維状熱伝導性充填剤３の平均繊維径（平均短軸長さ）は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４～２０μｍとすることができ、５～１４μｍであってもよい。繊維状熱伝導性充填剤３のアスペクト比は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱伝導性の観点では、例えば、８以上とすることができ、９～３０であってもよい。繊維状熱伝導性充填剤３の平均長軸長さ及び平均短軸長さは、例えば、マイクロスコープや走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定することができる。
【0045】
炭素繊維は、目的に応じて、表面が絶縁被膜によって被覆されていてもよい。このように、炭素繊維として、絶縁被覆炭素繊維を用いることができる。絶縁被覆炭素繊維は、炭素繊維と、炭素繊維の表面の少なくとも一部に絶縁皮膜とを有し、必要に応じて、その他の成分を含有してもよい。
【0046】
絶縁皮膜は、電気絶縁性を有する材料からなり、例えば、酸化ケイ素や、重合性材料の硬化物で形成されている。重合性材料は、例えばラジカル重合性材料であり、重合性を有する有機化合物、重合性を有する樹脂などが挙げられる。ラジカル重合性材料は、エネルギーを利用してラジカル重合する材料であれば、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラジカル重合性２重結合を有する化合物が挙げられる。ラジカル重合性２重結合としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。ラジカル重合性２重結合を有する化合物におけるラジカル重合性２重結合の個数は、耐熱性や、耐溶剤性を含む強度の観点では、２つ以上が好ましい。ラジカル重合性２重結合を２つ以上有する化合物は、例えば、ジビニルベンゼン（Divinylbenzene：ＤＶＢ）、（メタ）アクリロイル基を２つ以上有する化合物が挙げられる。ラジカル重合性材料は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。ラジカル重合性材料の分子量は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５０～５００の範囲とすることができる。絶縁皮膜が重合性材料の硬化物で形成されている場合、絶縁被膜における重合性材料に由来する構成単位の含有量は、例えば、５０質量％以上とすることができ、９０質量％以上とすることもできる。
【0047】
絶縁皮膜の平均厚みは、目的に応じて適宜選択することができ、高い絶縁性を実現する観点では、５０ｎｍ以上とすることができ、１００ｎｍ以上であってもよく、２００ｎｍ以上であってもよい。絶縁被膜の平均厚みの上限値は、例えば、１０００ｎｍ以下とすることができ、５００ｎｍ以下であってもよい。絶縁被膜の平均厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により求めることができる。
【0048】
絶縁皮膜により炭素繊維を被覆する方法としては、例えば、ゾルゲル法、液相堆積法、ポリシロキサン法、特開２０１８－９８５１５号公報に記載された炭素繊維の表面の少なくとも一部に重合性材料の硬化物からなる絶縁皮膜を形成する方法等が挙げられる。
【0049】
熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３の含有量は、熱伝導シート１の熱伝導性の観点では、例えば、５体積％以上とすることができ、１０体積％以上とすることもでき、１４体積％以上とすることもでき、２０体積％以上とすることもでき、２５体積％以上とすることもできる。また、熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３の含有量は、熱伝導シート１の成形性の観点では、例えば３０体積％以下とすることができ、２８体積％以下とすることもでき、２５体積％以下とすることもでき、２３体積％以下とすることもできる。熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３の含有量は、例えば、５～５０体積％とすることができ、１４～２３体積％とすることが好ましい。２種以上の繊維状熱伝導性充填剤３を併用する場合、その合計量が上述した含有量を満たすことが好ましい。
【0050】
＜他の熱伝導性充填剤＞
他の熱伝導性充填剤４は、上述した繊維状熱伝導性充填剤３以外の熱伝導性充填剤であり、例えば、無機フィラーが挙げられる。他の熱伝導性充填剤４の形状は、例えば、球状、破砕状、楕円球状、塊状、粒状、扁平状などが挙げられる。他の熱伝導性充填剤４の形状は、充填性の観点では、破砕状、球状、楕円球状などが好ましく、熱伝導シート１の復元性、特に、熱伝導シート１において上記条件１又は条件２で熱サイクル試験を行った場合の復元率をより良好とする観点では破砕状が好ましい。他の熱伝導性充填剤４は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
他の熱伝導性充填剤４は、上述した繊維状熱伝導性充填剤３以外の熱伝導性充填剤であり、例えば、無機フィラーが挙げられる。他の熱伝導性充填剤４の形状は、例えば、球状、破砕状、楕円球状、塊状、粒状、扁平状などが挙げられる。他の熱伝導性充填剤４の形状は、充填性の観点では、破砕状、球状、楕円球状などが好ましく、熱伝導シート１の復元性、特に、熱伝導シート１において上記条件１又は条件２で熱サイクル試験を行った場合の復元率をより良好とする観点では破砕状が好ましい。他の熱伝導性充填剤４は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0051】
他の熱伝導性充填剤４は、例えば、無機フィラーであり、具体的には、酸化アルミニウム（アルミナ、サファイア）、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミニウム、酸化亜鉛などを用いることができる。特に、熱伝導シート１の復元性や熱伝導率の観点では、窒化アルミニウム及びアルミナの少なくとも１種を用いることが好ましく、具体例として、アルミナを単独で用いる態様、窒化アルミニウムを単独で用いる態様、及びこれらを併用する態様が挙げられる。
【0052】
アルミナ粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば、０．１～１０μｍとすることができ、０．１～８μｍであってもよく、０．１～７μｍであってもよく、０．１～２μｍであってもよい。窒化アルミニウム粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば、０．１～１０μｍとすることができ、０．１～８μｍであってもよく、０．１～７μｍであってもよく、０．１～２μｍであってもよい。
【0053】
他の熱伝導性充填剤４の平均粒径は、他の熱伝導性充填剤４の粒子径分布全体を１００％とした場合に、粒子径分布の小粒子径側から粒子径の値の累積カーブを求めたとき、その累積値が５０％となるときの粒子径をいう。粒度分布（粒子径分布）は、体積基準によって求められたものである。粒度分布の測定方法としては、例えば、レーザー回折型粒度分布測定機を用いる方法が挙げられる。
【0054】
他の熱伝導性充填剤４は、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、アルコキシシラン化合物などのカップリング剤により他の熱伝導性充填剤４を処理することが挙げられる。カップリング剤の処理量は、例えば、他の熱伝導性充填剤４の総量に対して０．１～１．５体積％の範囲とすることができる。
【0055】
アルコキシシラン化合物は、ケイ素原子（Ｓｉ）が持つ４個の結合のうち、１～３個がアルコキシ基と結合し、残りの結合が有機置換基と結合した構造を有する化合物である。アルコキシシラン化合物が有するアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。アルコキシシラン化合物の具体例としては、トリメトキシシラン化合物、トリエトキシシラン化合物などが挙げられる。
【0056】
熱伝導シート１中の他の熱伝導性充填剤４の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。熱伝導シート１がアルミニウム化合物から選ばれる少なくとも１種を含む場合、アルミニウム化合物の含有量は３９体積％より多く、５１体積％未満とすることが好ましい。熱伝導シート１中のアルミニウム化合物の含有量は、熱伝導シート１の復元性をより良好にする観点では、例えば、４２～４５体積％とすることが好ましい。２種以上の他の熱伝導性充填剤４を併用する場合、その合計量が上述した含有量を満たすことが好ましい。
【0057】
熱伝導シート１が繊維状熱伝導性充填剤３と他の熱伝導性充填剤４を含む場合、熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３と他の熱伝導性充填剤４の含有量の合計は、熱伝導シート１の復元性や熱伝導率の観点では、５０体積％以上とすることができ、５５体積％以上であってもよく、５９体積％以上であってもよく、６０体積％以上であってもよい。また、熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３と他の熱伝導性充填剤４の含有量の合計は、熱伝導シート１の復元性の観点では、７７体積％未満とすることができ、６７体積％以下であってもよく、６５体積％以下であってもよく、６４体積％以下であってもよく、６３体積％以下であってもよく、６２体積％以下であってもよく、６１体積％以下であってもよい。熱伝導シート１中の繊維状熱伝導性充填剤３と他の熱伝導性充填剤４の含有量の合計は、例えば、５９体積％以上６５体積％以下とすることが好ましい。
【0058】
熱伝導シート１は、本技術の効果を損なわない範囲で、上述した成分以外の他の成分をさらに含有してもよい。他の成分としては、例えば、分散剤、硬化促進剤、遅延剤、粘着付与剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤などが挙げられる。
【0059】
＜熱伝導シートの製造方法＞
本技術に係る熱伝導シートの製造方法は、少なくとも高分子マトリックス成分２と繊維状熱伝導性充填剤３とを含む熱伝導組成物を調製する工程（以下、工程Ａともいう。）と、熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する工程（以下、工程Ｂともいう。）と、成形体ブロックをシート状にスライスして熱伝導シート１を得る工程（以下、工程Ｃともいう。）とを有する。
本技術に係る熱伝導シートの製造方法は、少なくとも高分子マトリックス成分２と繊維状熱伝導性充填剤３とを含む熱伝導組成物を調製する工程（以下、工程Ａともいう。）と、熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する工程（以下、工程Ｂともいう。）と、成形体ブロックをシート状にスライスして熱伝導シート１を得る工程（以下、工程Ｃともいう。）とを有する。
【0060】
本製造方法で得られる熱伝導シート１は、上述のように、上記条件１又は条件２で熱サイクル試験を行った場合のズレが２．５ｍｍ以下であり、良好な復元率を有する。そのため、熱伝導シート１を発熱部品と放熱部材との間に配置した場合に、発熱部品と放熱部材との間のギャップが開いたとしても、そのギャップに対して熱伝導シート１を容易かつ迅速に追従させることができる。これにより、熱伝導シート１の位置ずれや熱抵抗の悪化を抑制できる。
【0061】
［工程Ａ］
工程Ａでは、高分子マトリックス成分２と繊維状熱伝導性充填剤３とを含む熱伝導組成物を調製する。熱伝導組成物は、上述した他の熱伝導性充填剤４を含んでもよい。熱伝導組成物は、各種添加剤や揮発性溶剤ととともに公知の手法で均一に混合してもよい。なお高分子マトリックス成分を２液性の付加反応型液状シリコーンとし、硬化触媒を含有する主剤と硬化剤で構成する場合、主剤と硬化剤の比が以下の条件を満たすことが好ましい。当該比を満たすことにより、熱伝導シート１は、シート表面にシリコーンの未硬化成分が湧出ることによりタック性が付与され、また、シリコーンの架橋密度が適正化されることにより所望の復元力を備え、上記条件１又は条件２下で、所定の貼付位置からの位置ずれや落下がより抑制しやすくなる。
主剤：硬化剤＝３５：６５～７０：３０
工程Ａでは、高分子マトリックス成分２と繊維状熱伝導性充填剤３とを含む熱伝導組成物を調製する。熱伝導組成物は、上述した他の熱伝導性充填剤４を含んでもよい。熱伝導組成物は、各種添加剤や揮発性溶剤ととともに公知の手法で均一に混合してもよい。なお高分子マトリックス成分を２液性の付加反応型液状シリコーンとし、硬化触媒を含有する主剤と硬化剤で構成する場合、主剤と硬化剤の比が以下の条件を満たすことが好ましい。当該比を満たすことにより、熱伝導シート１は、シート表面にシリコーンの未硬化成分が湧出ることによりタック性が付与され、また、シリコーンの架橋密度が適正化されることにより所望の復元力を備え、上記条件１又は条件２下で、所定の貼付位置からの位置ずれや落下がより抑制しやすくなる。
主剤：硬化剤＝３５：６５～７０：３０
【0062】
工程Ｂでは、熱伝導組成物から成形体ブロックを形成する。成形体ブロックの形成方法としては、押出成形法、金型成形法などが挙げられる。押出成形法、金型成形法としては、特に制限されず、公知の各種押出成形法、金型成形法の中から、熱伝導組成物の粘度や熱伝導シート１に要求される特性等に応じて適宜採用することができる。例えば、押出成形法において、熱伝導組成物をダイより押し出す際、あるいは金型成形法において、熱伝導組成物を金型へ圧入する際、高分子マトリックス成分２が流動し、その流動方向に沿って繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向する。
【0063】
成形体ブロックの大きさ・形状は、求められる熱伝導シートの大きさに応じて決めることができる。例えば、断面の縦の大きさが０．５～１５ｃｍで横の大きさが０．５～１５ｃｍの直方体が挙げられる。直方体の長さは必要に応じて決定すればよい。押出成形法では、熱伝導組成物の硬化物からなり、押出方向に繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向した、柱状の成形体ブロックを形成しやすい。
【0064】
得られた成形体ブロックは、熱硬化させることが好ましい。熱硬化における硬化温度は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高分子マトリックス成分２がシリコーン樹脂である場合、６０℃～１２０℃の範囲とすることができる。熱硬化における硬化時間は、例えば、３０分～１０時間の範囲とすることができる。
【0065】
＜工程Ｃ＞
工程Ｃでは、成形体ブロックをシート状にスライスして、厚さ方向に繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向した熱伝導シート１を得る。スライスにより得られるシートの表面（スライス面）には、繊維状熱伝導性充填剤３が露出する。スライスする方法としては特に制限はなく、成形体ブロックの大きさや機械的強度により公知のスライス装置の中から適宜選択することができる。スライス装置としては、例えば、超音波カッタ、かんな（鉋）などが挙げられる。成形体ブロックのスライス方向としては、成形方法が押出成形法である場合、押出し方向に繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向しているものもあるため、押出し方向に対して６０～１２０度であることが好ましく、７０～１００度の方向であることがより好ましく、９０度（垂直）の方向であることがさらに好ましい。
工程Ｃでは、成形体ブロックをシート状にスライスして、厚さ方向に繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向した熱伝導シート１を得る。スライスにより得られるシートの表面（スライス面）には、繊維状熱伝導性充填剤３が露出する。スライスする方法としては特に制限はなく、成形体ブロックの大きさや機械的強度により公知のスライス装置の中から適宜選択することができる。スライス装置としては、例えば、超音波カッタ、かんな（鉋）などが挙げられる。成形体ブロックのスライス方向としては、成形方法が押出成形法である場合、押出し方向に繊維状熱伝導性充填剤３の長軸が配向しているものもあるため、押出し方向に対して６０～１２０度であることが好ましく、７０～１００度の方向であることがより好ましく、９０度（垂直）の方向であることがさらに好ましい。
【0066】
このように、工程Ａと、工程Ｂと、工程Ｃとを有する製造方法では、繊維状熱伝導性充填剤３が高分子マトリックス成分２に分散した熱伝導シート１であって、繊維状熱伝導性充填剤３が断面視で厚さ方向に配向された熱伝導シート１を得ることができる。
【0067】
熱伝導シート１の製造方法は、上述した例に限定されず、例えば、工程Ｃの後に、スライス面をプレスする工程Ｄをさらに有していてもよい。このような工程Ｄを有する製造方法では、工程Ｃで得られる熱伝導シート１の表面がより平滑化され、他の部材との密着性をより向上できる。プレスの方法としては、平盤と表面が平坦なプレスヘッドとからなる一対のプレス装置を使用することができる。また、熱伝導シート１の表面をピンチロールでプレスしてもよい。
【0068】
プレスの際の圧力は、例えば、０．１～１００ＭＰａの範囲とすることができ、０．１～１ＭＰａの範囲であってもよく、０．１～０．５ＭＰａの範囲であってもよい。プレス時間は、プレスの際の圧力、シート面積などに応じて適宜選択することができ、例えば、１０秒～５分の範囲とすることができ、３０秒～３分の範囲であってもよい。
【0069】
プレスの効果をより高め、プレス時間を短縮するために、成形体シートを構成する高分子マトリックス成分のガラス転移温度（Ｔｇ）以上でプレスを行ってもよい。一態様として、ヒータを内蔵したプレスヘッドを用いて加熱しながらプレスを行ってもよい。プレス温度は、例えば、０～１８０℃の範囲とすることができ、室温（例えば２５℃）～１００℃の範囲であってもよく、３０～１００℃の範囲であってもよい。
【0070】
＜電子機器＞
熱伝導シート１は、例えば、発熱部品と放熱部材との間に配置させることにより、発熱部品で生じた熱を放熱部材に逃がすためにそれらの間に配された構造の電子機器（サーマルデバイス）とすることができる。電子機器は、発熱部品と放熱部材と熱伝導シート１とを少なくとも有し、必要に応じて、その他の部材をさらに有していてもよい。
熱伝導シート１は、例えば、発熱部品と放熱部材との間に配置させることにより、発熱部品で生じた熱を放熱部材に逃がすためにそれらの間に配された構造の電子機器（サーマルデバイス）とすることができる。電子機器は、発熱部品と放熱部材と熱伝導シート１とを少なくとも有し、必要に応じて、その他の部材をさらに有していてもよい。
【0071】
発熱部品としては、特に限定されず、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリなどの集積回路素子、トランジスタ、抵抗器など、電気回路において発熱する電子部品等が挙げられる。また、発熱部品には、通信機器における光トランシーバ等の光信号を受信する部品も含まれる。
【0072】
放熱部材としては、特に限定されず、例えば、ヒートシンクやヒートスプレッダなど、集積回路素子やトランジスタ、光トランシーバ筐体などと組み合わされて用いられるものが挙げられる。ヒートシンクやヒートスプレッダの材質としては、例えば、銅、アルミニウムなどが挙げられる。放熱部材としては、ヒートスプレッダやヒートシンク以外にも、熱源から発生する熱を伝導して外部に放散させるものであればよく、例えば、放熱器、冷却器、ダイパッド、プリント基板、冷却ファン、ペルチェ素子、ヒートパイプ、ベーパーチャンバー、金属カバー、筐体等が挙げられる。ヒートパイプは、例えば、円筒状、略円筒状又は扁平筒状の中空構造体である。
【0073】
図４は、熱伝導シートを適用した半導体装置の一例を示す断面図である。例えば、熱伝導シート１は、図４に示すように、各種電子機器に内蔵される半導体装置５０に実装され、発熱部品と放熱部材との間に挟持される。図４に示す半導体装置５０は、電子部品５１と、ヒートスプレッダ５２と、熱伝導シート１とを備え、熱伝導シート１がヒートスプレッダ５２と電子部品５１との間に挟持される。熱伝導シート１が、ヒートスプレッダ５２とヒートシンク５３との間に挟持されることにより、ヒートスプレッダ５２とともに、電子部品５１の熱を放熱する放熱部材を構成する。熱伝導シート１の実装場所は、ヒートスプレッダ５２と電子部品５１との間や、ヒートスプレッダ５２とヒートシンク５３との間に限らず、電子機器や半導体装置の構成に応じて、適宜選択できる。ヒートスプレッダ５２は、例えば方形板状に形成され、電子部品５１と対峙する主面５２ａと、主面５２ａの外周に沿って立設された側壁５２ｂとを有する。ヒートスプレッダ５２は、側壁５２ｂに囲まれた主面５２ａに熱伝導シート１が設けられ、主面５２ａと反対側の他面５２ｃに熱伝導シート１を介してヒートシンク５３が設けられる。
【0074】
ここで、本技術が適用された熱伝導シート１は、面方向が略鉛直方向となるように固定されて用いることができる。半導体装置５０等の電子機器は、近年のスリム化（小型化）が進んだことで、ＩＣチップなどの発熱を伴う電子部品５１を水平方向にではなく、鉛直方向に向けて設置する設計もある。熱伝導シート１は、上記条件１又は条件２での熱サイクル試験における長さ方向のズレが２．５ｍｍ以下であるため、略鉛直方向に設けられた半導体素子等の電子部品５１に使用され、当該電子部品５１が発熱と冷却を繰り返した場合にも、貼付位置が大きくずれることなく、また発熱部品の発熱及び冷却に伴う反りなどの変形にも追従して密着し、熱抵抗の上昇を防止でき、熱伝導シートの放熱特性を維持することができる。
【0075】
したがって、半導体装置５０は、半導体素子等の電子部品５１を鉛直方向に向けて設置することが可能となり、電子機器の設計の自由度が増し、ＩＣチップを鉛直方向に向けて設置することで設置幅の省スペース化を図る等、電子機器の小型化等の要請に応じることが可能となる。
【実施例0076】
以下、本技術の実施例について説明する。本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例では、熱伝導性樹脂組成物のシリコーン樹脂量、熱伝導性充填剤量、硬さ（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータ硬度）を変えた熱伝導シートのサンプルを形成し、各熱伝導シートサンプルについて、シート表面のタッキネス［ｇｆ］、熱抵抗［℃・ｃｍ2／Ｗ］及び圧縮率、圧縮応力［ｐｓｉ］並びに復元率［％］を測定、評価した。また、上記条件１及び条件２に従って、各熱伝導シートサンプルを銅板に挟んで縦置きにし、熱サイクル試験に投入してシートのズレを観察した。
【0077】
［熱抵抗及び圧縮率］
熱抵抗の評価は、２．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルの熱抵抗［℃・ｃｍ2／Ｗ］を、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に準拠した方法で０．７ｋｇｆ／ｃｍ2の荷重で測定した。圧縮率は熱抵抗測定時の厚みから算出した。
熱抵抗の評価は、２．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルの熱抵抗［℃・ｃｍ2／Ｗ］を、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に準拠した方法で０．７ｋｇｆ／ｃｍ2の荷重で測定した。圧縮率は熱抵抗測定時の厚みから算出した。
【0078】
［バルク熱伝導率］
バルク熱伝導率は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に準拠した方法で各熱伝導シートの熱抵抗を測定し、横軸に測定時の熱伝導シートの厚み（ｍｍ）、縦軸に熱伝導シートの熱抵抗（℃・ｃｍ2／Ｗ）をプロットし、そのプロットの傾きから熱伝導シートのバルク熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出した。
バルク熱伝導率は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に準拠した方法で各熱伝導シートの熱抵抗を測定し、横軸に測定時の熱伝導シートの厚み（ｍｍ）、縦軸に熱伝導シートの熱抵抗（℃・ｃｍ2／Ｗ）をプロットし、そのプロットの傾きから熱伝導シートのバルク熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出した。
【0079】
［タイプＯＯ硬度］
デュロメータタイプＯＯにおける硬度は、ＡＳＴＭ－Ｄ２２４０に準拠した測定方法で、２ｍｍ厚の熱伝導シートを５枚重ねて１０ｍｍ厚とし、片面５点、両面で合計１０点測定した測定結果の平均値とした。
デュロメータタイプＯＯにおける硬度は、ＡＳＴＭ－Ｄ２２４０に準拠した測定方法で、２ｍｍ厚の熱伝導シートを５枚重ねて１０ｍｍ厚とし、片面５点、両面で合計１０点測定した測定結果の平均値とした。
【0080】
［タッキネス］
タッキネス（ｇｆ）について、マルコム製タッキネステスター（ＴＫ－１Ｓ）を使用し、荷重５０ｇｆ、押し付け時間０．２秒、速度１０ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定した。
タッキネス（ｇｆ）について、マルコム製タッキネステスター（ＴＫ－１Ｓ）を使用し、荷重５０ｇｆ、押し付け時間０．２秒、速度１０ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定した。
【0081】
［シートのズレ］
シートのズレ評価は、３ｃｍ角の銅板（Ｃ１１００Ｐ）の中央下辺に、外形サイズを２０×５ｍｍにカットした熱伝導シートサンプルを、長さ方向の一辺（短辺）を上記銅板の下辺に一致させて置いたのち、圧縮率１０％となるように挟持した。熱伝導シートサンプルの長さ方向が鉛直方向となり、且つ銅板の下辺を鉛直下向きとなるように設置し、銅板の下辺からはみ出たシートが地面と接触しないよう浮かせ、はみ出た距離を測定した。その後、条件１に係る熱サイクル試験（－４０℃⇔１００℃：試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分、総試験時間６７２時間）及び条件２に係る熱サイクル試験（－５５℃⇔１２５℃：試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分、総試験時間６７２時間）に投入し、６７２時間経過後のシートはみだし量を測定する。６７２時間経過後のはみだし量から初期のはみだし量を引くことでズレの距離（ｍｍ）を算出した。各熱サイクル試験は、気槽式の試験機で行った。
シートのズレ評価は、３ｃｍ角の銅板（Ｃ１１００Ｐ）の中央下辺に、外形サイズを２０×５ｍｍにカットした熱伝導シートサンプルを、長さ方向の一辺（短辺）を上記銅板の下辺に一致させて置いたのち、圧縮率１０％となるように挟持した。熱伝導シートサンプルの長さ方向が鉛直方向となり、且つ銅板の下辺を鉛直下向きとなるように設置し、銅板の下辺からはみ出たシートが地面と接触しないよう浮かせ、はみ出た距離を測定した。その後、条件１に係る熱サイクル試験（－４０℃⇔１００℃：試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分、総試験時間６７２時間）及び条件２に係る熱サイクル試験（－５５℃⇔１２５℃：試験温度移行時間３分以内、試験温度到達後保温時間３０分、総試験時間６７２時間）に投入し、６７２時間経過後のシートはみだし量を測定する。６７２時間経過後のはみだし量から初期のはみだし量を引くことでズレの距離（ｍｍ）を算出した。各熱サイクル試験は、気槽式の試験機で行った。
【0082】
［圧縮応力］
２．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルを２５ｍｍ角に切り出し、テンシロンにて圧縮応力を測定した。押し付け速度は２０ｍｍ／ｓｅｃとし、３０％圧縮して３分間保持し、３分間後の圧縮応力（ｐｓｉ）を得た。
２．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルを２５ｍｍ角に切り出し、テンシロンにて圧縮応力を測定した。押し付け速度は２０ｍｍ／ｓｅｃとし、３０％圧縮して３分間保持し、３分間後の圧縮応力（ｐｓｉ）を得た。
【0083】
［復元率］
１．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルを、直径２９ｍｍの円盤状に切り出し、常温で０．７ｍｍ（初期厚みの７０％）まで圧縮し、２４時間保持し、圧力を開放した後３０分経過時の厚みｔnを元の厚みｔo（１ｍｍ）で除して復元率（＝ｔn／ｔo×１００［％］）を算出した。
１．０ｍｍ厚の熱伝導シートサンプルを、直径２９ｍｍの円盤状に切り出し、常温で０．７ｍｍ（初期厚みの７０％）まで圧縮し、２４時間保持し、圧力を開放した後３０分経過時の厚みｔnを元の厚みｔo（１ｍｍ）で除して復元率（＝ｔn／ｔo×１００［％］）を算出した。
【0084】
［実施例１］
実施例１では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子４２体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２３体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例１における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度５０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５８：４２）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
実施例１では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子４２体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２３体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例１における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度５０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５８：４２）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0085】
［実施例２］
実施例２では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子４５体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維１４体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例２における熱伝導性充填剤の合計量は５９体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて４１体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度３０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５９：４１）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
実施例２では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子４５体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維１４体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例２における熱伝導性充填剤の合計量は５９体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて４１体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度３０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５９：４１）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0086】
［実施例３］
実施例３では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２２体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２０体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例３における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度５０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５７：４３）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
実施例３では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２２体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２０体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。実施例３における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度５０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５７：４３）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0087】
［比較例１］
比較例１では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子５１体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維１２体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例１における熱伝導性充填剤の合計量は６３体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３７体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度４５となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５３：４７）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
比較例１では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子５１体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維１２体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例１における熱伝導性充填剤の合計量は６３体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３７体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度４５となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５３：４７）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0088】
［比較例２］
比較例２では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２１体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２３体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例２における熱伝導性充填剤の合計量は６７体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３３体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度３０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５９：４１）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
比較例２では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２１体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２３体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例２における熱伝導性充填剤の合計量は６７体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３３体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度３０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５９：４１）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0089】
［比較例３］
比較例３では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２２体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２０体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例３における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度６０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５０：５０）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
比較例３では、表１に示すように、２液性の付加反応型液状シリコーンに、シランカップリング剤でカップリング処理した平均粒径２μｍアルミナ粒子２２体積％、平均粒径１．５μｍ窒化アルミ粒子２３体積％、繊維状熱伝導性充填剤として平均繊維長１５０μｍのピッチ系炭素繊維２０体積％を混合し、シリコーン組成物を調製した。比較例３における熱伝導性充填剤の合計量は６５体積％である。また、２液性の付加反応型液状シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とするものに添加剤と併せて３５体積％使用し、完成後の熱伝導シートがＡＳＴＭ Ｄ ２２４０準拠のタイプＯＯデュロメータで硬度６０となるように、主剤と硬化剤の構成比（主剤：硬化剤＝５０：５０）を調整した。得られたシリコーン組成物を、中空四角柱状の金型（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の中に押出成形し、５０ｍｍ□のシリコーン成型体を成型した。シリコーン成型体をオーブンにて１００℃で６時間加熱してシリコーン硬化物とした。シリコーン硬化物をスライサーで切断して、厚みが１．０ｍｍ、２．０ｍｍの熱伝導シートを得た。
【0090】
次に、上記実施例１～３及び比較例１～３に係る熱伝導性シートを剥離処理されたＰＥＴフィルムで挟み、８７℃、０．５ＭＰａ、３分の条件でプレスすることで、熱伝導シートサンプルを得た。各熱伝導シートサンプルについて、シート表面のタッキネス［ｇｆ］、熱抵抗［℃・ｃｍ2／Ｗ］及び圧縮率、圧縮応力［ｐｓｉ］並びに復元率［％］を測定、評価した。また、上記条件１及び条件２に従って、各熱伝導シートサンプルを銅板に挟んで縦置きにし、熱サイクル試験に投入してシートのずれ量を計測し、評価（○：良、×：不可）した。
【0091】
【表1】
【0092】
表１に示すように、実施例１～３に係る熱伝導シートサンプルでは、条件１及び条件２での熱サイクル試験を経ても、シートのズレが２．５ｍｍ以下と、貼付位置が大きくずれることなく、また圧縮応力５．０以上及び復元率８５％以上を有することが分かる。すなわち、発熱と冷却を繰り返す発熱部品に貼付された場合にも、貼付位置がずれることなく、また発熱部品の発熱及び冷却に伴う反りなどの変形にも追従して密着し、熱抵抗の上昇を防止でき、熱伝導シートの放熱特性を維持することができるものであることが分かる。
【0093】
一方、比較例１～３に係る熱伝導シートサンプルでは、条件１及び条件２での熱サイクル試験により、２．５ｍｍを超えるシートのズレが見られた。したがって、貼付位置ずれが生じ、また圧縮応力及び復元率も悪化し、発熱と冷却を繰り返す発熱部品に貼付された場合に貼付位置ずれを起こし、また発熱部品の発熱及び冷却に伴う反りなどの変形に追従できず、熱抵抗の上昇を招く恐れがあるものであることが分かる。
【0094】
なお、表１［比較例２］に示すように、タックがあっても熱伝導シートの位置ずれは発生する。すなわち、熱伝導シートのタックの有無と熱伝導シートのズレには相関はなく、タックの強さに関わらず熱伝導シートの圧縮応力に応じて熱伝導シートの位置ずれの抑制の可否が決まることが分かる。
【0095】
これは、熱伝導シートと銅板の熱膨張係数が異なることに起因するものと考えられる。すなわち、圧縮応力が低い熱伝導シートは、熱衝撃に対して収縮膨張が追従できず、タック力があっても銅板と離れてしまうことで、熱伝導シートがずれてしまう。圧縮応力が大きい熱伝導シートは、熱衝撃時の収縮膨張により銅板との密着性を維持できるので、タック力がなくても銅板とのずれを抑制することができると考えられる。
【符号の説明】
【0096】
１ 熱伝導シート、２ 高分子マトリックス成分、３ 繊維状熱伝導性充填剤、４ 他の熱伝導性充填剤、１０ 銅板、１１ 熱伝導シート個片、１２ スペーサ、１４ 熱伝導シートサンプル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】