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(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】P2023152951
(43)【公開日】2023-10-17
(54)【発明の名称】熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20231005BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20231005BHJP
C08J 5/18 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 D
H05K7/20 F
C08J5/18 CFH
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023053547
(22)【出願日】2023-03-29
(31)【優先権主張番号】P 2022058407
(32)【優先日】2022-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】太田 栄治
(72)【発明者】
【氏名】武笠 圭佑
(72)【発明者】
【氏名】久保 佑介
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 育巳
(72)【発明者】
【氏名】伊東 雅彦
(72)【発明者】
【氏名】ボロトフ セルゲイ
(72)【発明者】
【氏名】大野 直哉
(72)【発明者】
【氏名】森 大地
(72)【発明者】
【氏名】戸端 真理奈
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 義知
【テーマコード（参考）】
4F071
5E322
5F136
【Ｆターム（参考）】
4F071AA67
4F071AB03
4F071AB09
4F071AB18
4F071AB22
4F071AC16
4F071AD01
4F071AE22
4F071AF44Y
4F071AG05
4F071AG24
4F071AG26
4F071AH12
4F071AH16
4F071BA03
4F071BA09
4F071BB01
4F071BB06
4F071BB13
4F071BC01
4F071BC03
4F071BC16
5E322AA01
5E322AA02
5E322AB11
5E322FA04
5E322FA09
5F136BC07
5F136FA22
5F136FA51
5F136FA53
5F136FA63
5F136FA71
5F136FA83
(57)【要約】 （修正有）
【課題】全熱抵抗値が低減された熱伝導性シート及びその製造方法を提供する。
【解決手段】熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の平均高さＳｐｋが、３．５μｍ未満であり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の体積Ｖｍｐが、０．１６ｍｌ／ｍ２以下であり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が、４０％以下であり、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが、１．１以下である。
【選択図】図１
【解決手段】熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の平均高さＳｐｋが、３．５μｍ未満であり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の体積Ｖｍｐが、０．１６ｍｌ／ｍ２以下であり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が、４０％以下であり、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが、１．１以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である、熱伝導性シート。
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である、熱伝導性シート。
【請求項2】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である、熱伝導性シート。
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である、熱伝導性シート。
【請求項3】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、
当該熱伝導性シートの二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である、熱伝導性シート。
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、
当該熱伝導性シートの二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である、熱伝導性シート。
【請求項4】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの界面の展開面積比Ｓｄｒが４５％以下であり、且つ、当該熱伝導性シートの山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが３５００（１／ｍｍ）以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱伝導性シート。
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの界面の展開面積比Ｓｄｒが４５％以下であり、且つ、当該熱伝導性シートの山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが３５００（１／ｍｍ）以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱伝導性シート。
【請求項5】
対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、当該熱伝導性シートの山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）と、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）とを、Ｓｐｃを横軸、Ｓｄｒを縦軸として値をプロットしたグラフを作成した場合に、ＳｐｃとＳｄｒが下記式１を満たす、請求項４に記載の熱伝導性シート。
式１：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－（１２．３２９±１０）
式１：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－（１２．３２９±１０）
【請求項6】
厚みを０．３ｍｍとしたときに、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される、荷重０．７０ｋｇｆ/ｃｍ２における全熱抵抗値が０．２３０℃・ｃｍ２／Ｗ未満である、請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
【請求項7】
ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される、厚みを１．０ｍｍとしたときに、荷重０．７０ｋｇｆ/ｃｍ２における全熱抵抗値が０．３１２℃・ｃｍ２／Ｗ以下である、請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
【請求項8】
ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される、厚みを２．０ｍｍとしたときに、荷重０．７０ｋｇｆ/ｃｍ２における全熱抵抗値が０．５２５℃・ｃｍ２／Ｗ以下である、請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
【請求項9】
上記異方性熱伝導材料が厚み方向に配向した、請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
【請求項10】
上記異方性熱伝導材料が炭素繊維である、請求項９に記載の熱伝導性シート。
【請求項11】
表面が研磨面であり、上記研磨面に、研磨により脱離した上記熱伝導性組成物の構成材料を有する、請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
【請求項12】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件１を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件１）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である。
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件１を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件１）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である。
【請求項13】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件２を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件２）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である。
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件２を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件２）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である。
【請求項14】
異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件３を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件３）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、かつ、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である。
上記熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、
上記シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、
上記熱伝導性シートを得る工程では、上記熱伝導性シートの表面が以下の条件３を満たすように、上記シート状成形体の表面を研磨する、熱伝導性シートの製造方法。
（条件３）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、かつ、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である。
【請求項15】
上記熱伝導性シートの研磨面には、研磨によって生じた、上記バインダ樹脂、上記異方性熱伝導材料、上記無機フィラーを含む研磨残渣が残留する、請求項１２～１４のいずれか１項に記載の熱伝導性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器の更なる高性能化により、半導体素子の高密度化、高実装化が進んでいる。それと比例して、ＩＣ（Integrated Circuit）等からの発熱量、発熱密度も増大する傾向にあり、より効率的に熱伝導性シートを介して放熱フィン、放熱板等の放熱部材に熱を伝達することが求められる。また、電子機器は、小型化、薄型化が急速に進んでおり、必要とされる熱伝導性シートの厚みも薄くなる傾向にあり、より低熱抵抗なものが求められている。このような要求を満たす熱伝導性シートとしては、異方性熱伝導材料を用いた熱伝導性シートが挙げられる（例えば、特許文献１～６を参照）。異方性熱伝導材料の一例である炭素繊維は、繊維方向に約６００～１２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する異方性フィラーである。炭素繊維の繊維方向を、熱の伝達方向である熱伝導性シートの厚み方向に配向させることによって、熱伝導性が飛躍的に向上することが知られている。
【0003】
炭素繊維を配向した熱伝導性シートを用いて低熱抵抗化を実現するには、熱伝導性シートの接触熱抵抗を考慮することも重要である。しかし、高熱伝導の炭素繊維であっても、熱伝導性シート全体から見れば、被着体と炭素繊維との接触は点接触であり、圧力により炭素繊維がバインダ樹脂内に沈み込むとしても、熱伝導性シートと被着体との間にエアーが混入する課題がある。
【0004】
また、使用される熱伝導性シートが薄くなるにつれて、熱伝導性シートと、被着体との間に生じる接触熱抵抗の寄与が大きくなる傾向にある。接触熱抵抗とは、熱伝導性シートと被着体の間に生じる熱抵抗である。特に、炭素繊維のような異方性熱伝導材料が厚み方向に配向した熱伝導性シートは、厚みが薄くなるほど、接触熱抵抗が大きくなる傾向があり、結果として、全熱抵抗値（熱伝導性シートそのものが有する熱抵抗値に接触熱抵抗値を加えたもの）も大きくなりやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許５７５２２９９号
【特許文献2】特許４８１４５５０号
【特許文献3】特許６６５０１７５号
【特許文献4】国際公開第２０２０／０６７１４１号公報
【特許文献5】特開２０２１－００４２８３号公報
【特許文献6】特開２０２１－００４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、全熱抵抗値が低減された熱伝導性シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願発明者らは、鋭意検討の結果、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性シートについて、突出山部の平均高さＳｐｋを抑制するか、突出山部の体積Ｖｍｐを抑制するか、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値を抑制するとともに二乗平均平方根勾配Ｓｄｑを抑制することにより、上述した課題を解決できることを見出した。
【0008】
本技術は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である。
【0009】
本技術は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、熱伝導性シートの突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である。
【0010】
本技術は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる熱伝導性シートであって、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、熱伝導性シートの二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である。
【0011】
本技術に係る熱伝導性シートの製造方法は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、熱伝導性シートを得る工程では、熱伝導性シートの表面が以下の条件１を満たすように、シート状成形体の表面を研磨する。
（条件１）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である。
（条件１）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である。
【0012】
本技術に係る熱伝導性シートの製造方法は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、熱伝導性シートを得る工程では、熱伝導性シートの表面が以下の条件２を満たすように、シート状成形体の表面を研磨する。
（条件２）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である。
（条件２）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である。
【0013】
本技術に係る熱伝導性シートの製造方法は、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性成形体を形成する工程と、熱伝導性成形体をシート状にスライスして、シート状成形体を得る工程と、シート状成形体の表面を研磨して熱伝導性シートを得る工程とを有し、熱伝導性シートを得る工程では、熱伝導性シートの表面が以下の条件３を満たすように、シート状成形体の表面を研磨する。
（条件３）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、かつ、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である。
（条件３）対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、かつ、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である。
【発明の効果】
【0014】
本技術は、全熱抵抗値が低減された熱伝導性シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
本明細書において、平均粒子径（Ｄ５０）とは、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。なお、本明細書における粒度分布（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。
【0017】
＜熱伝導性シート＞
図１は、本技術に係る熱伝導性シート１の一例を示す断面図である。熱伝導性シート１は、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、異方性熱伝導材料３以外の無機フィラー４とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる。熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と無機フィラー４とがバインダ樹脂２に分散しており、異方性熱伝導材料３が熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに配向している。ここで、熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに異方性熱伝導材料３が配向しているとは、例えば、熱伝導性シート１中の全ての異方性熱伝導材料３のうち、熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに長軸が配向している異方性熱伝導材料３の割合が５０％以上であり、５５％以上であってもよく、６０％以上であってもよく、６５％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、８０％以上であってもよく、９０％以上であってもよく、９５％以上であってもよく、９９％以上であってもよい。異方性熱伝導材料３の長軸が熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに配向しているとは、例えば、異方性熱伝導材料３の長軸が、熱伝導性シート１の面方向Ａに対して６０～１２０度の範囲であってもよく、７０～１００度の範囲であってもよく、９０度（略垂直）であってもよい。
図１は、本技術に係る熱伝導性シート１の一例を示す断面図である。熱伝導性シート１は、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、異方性熱伝導材料３以外の無機フィラー４とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなる。熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と無機フィラー４とがバインダ樹脂２に分散しており、異方性熱伝導材料３が熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに配向している。ここで、熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに異方性熱伝導材料３が配向しているとは、例えば、熱伝導性シート１中の全ての異方性熱伝導材料３のうち、熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに長軸が配向している異方性熱伝導材料３の割合が５０％以上であり、５５％以上であってもよく、６０％以上であってもよく、６５％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、８０％以上であってもよく、９０％以上であってもよく、９５％以上であってもよく、９９％以上であってもよい。異方性熱伝導材料３の長軸が熱伝導性シート１の厚み方向Ｂに配向しているとは、例えば、異方性熱伝導材料３の長軸が、熱伝導性シート１の面方向Ａに対して６０～１２０度の範囲であってもよく、７０～１００度の範囲であってもよく、９０度（略垂直）であってもよい。
【0018】
本技術の第１の実施の形態である熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋが３．５μｍ未満である（以下、条件１を満たすともいう）。熱伝導性シート１は、条件１を満たすことにより、熱伝導性シート１と被着体との接触面積が増大し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することが抑制されるため、接触熱抵抗を低減でき、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0019】
本技術の第２の実施の形態である熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の体積Ｖｍｐが０．１６ｍｌ／ｍ２以下である（以下、条件２を満たすともいう）。熱伝導性シート１は、条件２を満たすことにより、熱伝導性シート１と被着体との接触面積が増大し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することが抑制されるため、接触熱抵抗を低減でき、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0020】
本技術の第３の実施の形態である熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、突出山部の平均高さＳｐｋと突出谷部の平均深さＳｖｋの和（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）に対する、突出山部の平均高さＳｐｋの値（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が４０％以下であり、かつ、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが１．１以下である（以下、条件３を満たすともいう）。熱伝導性シート１は、条件３を満たすことにより、熱伝導性シート１と被着体との接触面積が増大し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することが抑制されるため、接触熱抵抗を低減でき、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0021】
このように、本技術に係る熱伝導性シート１は、条件１～３の少なくとも１つを満たしており、条件１～３のうち２つを満たしてもよく、条件１～３の全てを満たしてもよい。また、熱伝導性シート１は、条件１～３以外に、以下で説明する条件をさらに満たすことが好ましい。
【0022】
熱伝導性シート１は、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の平均高さＳｐｋが３．０μｍ以下であってもよく、２．６μｍ以下であってもよく、２．２μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であってもよく、０．９μｍ以下であってもよく、０．８μｍ以下であってもよく、０．７μｍ以下であってもよく、０．６μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以下であってもよい。熱伝導性シート１の突出山部の平均高さＳｐｋの下限値は、特に限定されないが、例えば、０．４μｍ以上であってもよい。熱伝導性シート１は、突出山部の平均高さＳｐｋが、０．４９４～２．９６７μｍの範囲であってもよく、０．４９４～２．６４２μｍの範囲であってもよく、０．４９４～２．３４２μｍの範囲であってもよく、０．４９４～２．１８９μｍの範囲であってもよく、０．４９４～２．１５３μｍの範囲であってもよく、０．４９４～０．５６２μｍの範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の突出山部の平均高さＳｐｋが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の突出山部の平均高さＳｐｋが上述した範囲を満たしてもよい。熱伝導性シート１の突出山部の平均高さＳｐｋは、後述する実施例に記載の方法で測定できる。なお、突出山部の平均高さＳｐｋや、後述する、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される各値は、走査型白色干渉顕微鏡の対物レンズの倍率の影響を受ける。
【0023】
熱伝導性シート１は、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される突出山部の体積Ｖｍｐが０．１５ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．１４ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．１１ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．０８ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．０６ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．０４ｍｌ／ｍ２以下であってもよく、０．０２ｍｌ／ｍ２以下であってもよい。熱伝導性シート１の突出山部の体積Ｖｍｐの下限値は、特に限定されず、例えば、０．０１ｍｌ／ｍ２以上であってもよいし、０．０２ｍｌ／ｍ２以上であってもよい。熱伝導性シート１は、突出山部の体積Ｖｍｐが、０．０２７～０．１３７ｍｌ／ｍ２の範囲であってもよいし、０．０２７～０．１３４ｍｌ／ｍ２の範囲であってもよいし、０．０２７～０．１１４ｍｌ／ｍ２の範囲であってもよいし、０．０２７～０．１０６ｍｌ／ｍ２の範囲であってもよいし、０．０２７～０．１０２ｍｌ／ｍ２の範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の突出山部の体積Ｖｍｐが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の突出山部の体積Ｖｍｐが上述した範囲を満たしてもよい。
【0024】
熱伝導性シート１は、（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））が３６％以下であってもよく、３０％以下であってもよく、２９％以下であってもよい。熱伝導性シート１の（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））の下限値は、特に限定されず、例えば、１０％以上であってもよいし、１５％以上であってもよいし、２０％以上であってもよいし、２５％以上であってもよい。熱伝導性シート１の（Ｓｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ））は、例えば、２８．２２～４５．２９％の範囲であってもよいし、２８．２２～３９．７８％の範囲であってもよいし、２８．２２～３９．６９％の範囲であってもよいし、２８．２２～３５．２７％の範囲であってもよいし、２８．２２～３４．９０％の範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面に関するＳｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）が上述した範囲を満たすことが好ましく、一方の表面と他方の表面に関するＳｐｋ／（Ｓｐｋ＋Ｓｖｋ）が上述した範囲を満たしてもよい。
【0025】
熱伝導性シート１は、突出谷部の平均深さＳｖｋが５．５μｍ以下であってもよく、４．５μｍ以下であってもよく。４．０μｍ以下であってもよく、３．５μｍ以下であってもよく、３．０μｍ以下であってもよく、２．５μｍ以下であってもよく、２．０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以下であってもよく、１．１μｍ以下であってもよい。熱伝導性シート１の突出谷部の平均深さＳｖｋの下限値は、特に限定されず、例えば、１．０μｍ以上であってもよい。熱伝導性シート１は、突出谷部の平均深さＳｖｋが、１．１６５～５．１５６μｍの範囲であってもよく、１．１６５～４．４９０μｍの範囲であってもよく、１．１６５～４．２９１μｍの範囲であってもよく、１．１６５～３．７１１μｍの範囲であってもよく、１．１６５～３．５５９μｍの範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の突出谷部の平均深さＳｖｋが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の突出谷部の平均深さＳｖｋが上述した範囲を満たしてもよい。熱伝導性シート１の突出谷部の平均深さＳｖｋは、後述する実施例に記載の方法で測定できる。
【0026】
熱伝導性シート１の二乗平均平方根勾配Ｓｄｑとは、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される熱伝導性シート１の表面の凹凸形状の局所的な勾配（形状の微分）の平均的な大きさを表す。例えば、熱伝導性シート１の表面が完全に平坦である場合、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑは０となる。また、熱伝導性シート１の表面が急峻になるほど、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが大きくなる。熱伝導性シート１は、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが、１．０以下であってもよく、０．９以下であってもよく、０．８以下であってもよく、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよく、０．５以下であってもよく、０．４以下であってもよい。熱伝導性シート１の二乗平均平方根勾配Ｓｄｑの下限値は、特に限定されず、例えば、０．１以上であってもよいし、０．２以上であってもよい。熱伝導性シート１の二乗平均平方根勾配Ｓｄｑは、例えば、０．２７８～１．０７４の範囲であってもよいし、０．２７８～０.７３３の範囲であってもよいし、０．２７８～０．７３０の範囲であってもよいし、０．２７８～０.５７８の範囲であってもよいし、０．２７８～０.５６５の範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の二乗平均平方根勾配Ｓｄｑが上述した範囲を満たしてもよい。
【0027】
熱伝導性シート１は、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）と、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）とを、Ｓｐｃを横軸、Ｓｄｒを縦軸として値をプロットしたグラフを作成した場合、ＳｐｃとＳｄｒが下記式１を満たすことが好ましい。このように、熱伝導性シート１は、条件１～３の他に、式１も満たすことにより、より効果的に全熱抵抗値を低減させることができる。
式１：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－（１２．３２９±１０）
式１：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－（１２．３２９±１０）
【0028】
すなわち、熱伝導性シート１は、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）を横軸（Ｘ軸）、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）を縦軸（Ｙ軸）として値をプロットしたときに、プロットした値が、下記式１Ａと式１Ｂで囲まれる領域内に存在することが好ましい。
式１Ａ：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－２２．３２９
式１Ｂ：Ｙ＝０．０１５３Ｘ－２．３２９
式１Ａ：Ｙ＝０．０１４３Ｘ－２２．３２９
式１Ｂ：Ｙ＝０．０１５３Ｘ－２．３２９
【0029】
熱伝導性シート１の界面の展開面積比Ｓｄｒとは、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定されるものであり、定義領域の展開面積（表面積）が、定義領域の面積に対してどれだけ増大しているかを表す。例えば、熱伝導性シート１の表面が完全に平坦である場合、界面の展開面積比Ｓｄｒは０％となる。
【0030】
熱伝導性シート１は、界面の展開面積比Ｓｄｒが４０％以下であることが好ましく、３５％以下であってもよく、３０％以下であってもよく、２５％以下であってもよく、２０％以下であってもよく、１９％以下であってもよく、１８％以下であってもよい。熱伝導性シート１の界面の展開面積比Ｓｄｒの下限値は、特に限定されず、例えば、０％以上であってもよいし、２％以上であってもよいし、１０％以上であってもよい。熱伝導性シート１の界面の展開面積比Ｓｄｒは、例えば、０～４５．００％の範囲であってもよいし、０～４０．００％の範囲であってもよいし、３．４５～３４．００％の範囲であってもよいし、３．４５～１８．６８％の範囲であってもよいし、３．４５～１７．３５％の範囲であってもよいし、３．４５～１０．４４％の範囲であってもよいし、３．４５～１０．３２％の範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の界面の展開面積比Ｓｄｒが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の界面の展開面積比Ｓｄｒが上述した範囲を満たしてもよい。
【0031】
熱伝導性シート１の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃとは、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定されるものであり、熱伝導性シート１の表面の山頂点の主曲率の平均を表す。熱伝導性シート１の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが小さいほど、熱伝導性シート１における他の物体（例えば被着体）と接触する点が丸みを帯びていることを表す。一方、熱伝導性シート１の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが大きいほど、熱伝導性シートにおける他の物体と接触する点が尖っていることを表す。
【0032】
熱伝導性シート１は、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが３５００（１／ｍｍ）以下であることが好ましく、３２００（１／ｍｍ）以下であってもよく、２８００（１／ｍｍ）以下であってもよく、２５００（１／ｍｍ）以下であってもよく、２１００（１／ｍｍ）以下であってもよく、１７００（１／ｍｍ）以下であってもよく、１５００（１／ｍｍ）以下であってもよく、１２００（１／ｍｍ）以下であってもよく、１０００（１／ｍｍ）以下であってもよい。熱伝導性シート１の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃの下限値は、特に限定されず、例えば、０（１／ｍｍ）以上であってもよいし、５００（１／ｍｍ）以上であってもよいし、９００（１／ｍｍ）以上であってもよい。熱伝導性シート１の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃは、例えば、０～３５００（１／ｍｍ）の範囲であってもよいし、９２７～３１３６（１／ｍｍ）の範囲であってもよいし、９２７～２４７５（１／ｍｍ）の範囲であってもよいし、９２７～２２９０（１／ｍｍ）の範囲であってもよいし、９２７～２０６６（１／ｍｍ）の範囲であってもよいし、９２７～１９３７（１／ｍｍ）の範囲であってもよい。熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが上述した範囲を満たすことが好ましく、両面の山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが上述した範囲を満たしてもよい。
【0033】
熱伝導性シート１は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される０．７０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が低いほど好ましい。熱伝導性シート１は、例えば、０．７０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．２３０℃・ｃｍ２／Ｗ未満であってもよく、０．２２０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．２００℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１９０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１６０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１は、厚みを１．０ｍｍとしたときに、０．７ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．３１２℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。また、熱伝導性シート１は、厚みを２．０ｍｍとしたときに、０．７ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．５２５℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１の０．７０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値の下限値は、特に限定されず、より低い値であることが好ましく、０℃・ｃｍ２／Ｗを超え、例えば０．０５℃・ｃｍ２／Ｗ以上となり得る。熱伝導性シート１は、厚みを０．３ｍｍとしたときに、０．７０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が、０．１４３～０．２１２℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１４３～０．２００℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１４３～０．１８５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよい。
【0034】
熱伝導性シート１は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が低いほど好ましい。熱伝導性シート１は、例えば、１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．２０８℃・ｃｍ２／Ｗ未満であってもよく、０．２００℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１９０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１８０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１７０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１６０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１は、厚みを１．０ｍｍとしたときに、１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．２８９℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。また、熱伝導性シート１は、厚みを２．０ｍｍとしたときに、１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．６０１℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１の１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値の下限値は、特に限定されず、より低い値であることが好ましく、０℃・ｃｍ２／Ｗを超え、例えば０．０５℃・ｃｍ２／Ｗ以上となり得る。熱伝導性シート１は、厚みを０．３ｍｍとしたときに、１．４ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が、０．１２８～０．１７９℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１２８～０．１６６℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１２８～０．１６５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよい。
【0035】
熱伝導性シート１は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が低いほど好ましい。熱伝導性シート１は、例えば、２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．２００℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１９０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１８０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１７０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１６０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１５０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１４０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１３０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１は、厚みを１．０ｍｍとしたときに、２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．３０３℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。また、熱伝導性シート１は、厚みを２．０ｍｍとしたときに、２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．６８２℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１の２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値の下限値は、より低い値であることが好ましく、０℃・ｃｍ２／Ｗを超え、例えば０．０５℃・ｃｍ２／Ｗ以上となり得る。熱伝導性シート１は、厚みを０．３ｍｍとしたときに、２．１ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が、０．１２６～０．１６１℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１２６～０．１５５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよい。
【0036】
熱伝導性シート１は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が低いほど好ましい。熱伝導性シート１は、例えば、２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．１９０℃・ｃｍ２／Ｗ未満であってもよく、０．１８０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１７０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１６０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１５０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１４０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１３０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１は、厚みを１．０ｍｍとしたときに、２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．３２７℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。また、熱伝導性シート１は、厚みを２．０ｍｍとしたときに、２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．７３２℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１の２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値の下限値は、特に限定されず、より低い値であることが好ましく、０℃・ｃｍ２／Ｗを超え、例えば０．０５℃・ｃｍ２／Ｗ以上となり得る。熱伝導性シート１は、厚みが０．３ｍｍであるときの２．８ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が、０．１２２～０．１５７℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１２２～０．１５３℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１２２～０．１５０℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよい。
【0037】
熱伝導性シート１は、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って測定される３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が低いほど好ましい。熱伝導性シート１は、例えば、３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．１８０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１７０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１６０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１５０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１４０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１３０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよく、０．１２０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１は、厚みを１．０ｍｍとしたときに、３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．３５０℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。また、熱伝導性シート１は、厚みを２．０ｍｍとしたときに、３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が０．７６５℃・ｃｍ２／Ｗ以下であってもよい。熱伝導性シート１の３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値の下限値は、特に限定されず、より低い値であることが好ましく、０℃・ｃｍ２／Ｗを超え、例えば０．０５℃・ｃｍ２／Ｗ以上となり得る。熱伝導性シート１は、厚みが０．３ｍｍであるときの３．５ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の全熱抵抗値が、０．１１９～０．１５６℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１１９～０．１５１℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよく、０．１１９～０．１４８℃・ｃｍ２／Ｗの範囲であってもよい。
【0038】
図２は、熱伝導性シート１の表面の一例を示す断面図である。熱伝導性シート１は、例えば図２に示すように、少なくとも一方の表面が研磨面であり、この研磨面に研磨残渣５を有することが好ましい。換言すると、熱伝導性シート１は、少なくとも一方の表面が研磨面であり、この研磨面に、研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料からなる研磨残渣５を有することが好ましい。研磨残渣５は、例えば、バインダ樹脂２、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４を含有する熱伝導性組成物からなる塊状物である。熱伝導性シート１が表面に研磨残渣５を有することにより、熱伝導性シート１の表面をより平滑にすることができ、上述のように熱伝導性シート１が条件１～３を満たしやすい傾向にある。
【0039】
熱伝導性シート１が研磨残渣５を有するとは、熱伝導性シート１が条件１～３を満たす程度に熱伝導性シート１の表面に研磨残渣５が存在することが好ましく、例えば、表面全体にわたってほぼ均一に研磨残渣５を有していてもよいし、例えば図２に示すように表面に部分的に（島状に）研磨残渣５を有していてもよい。熱伝導性シート１が表面に研磨残渣５を有するかどうかは、例えば、熱伝導性シート１の表面に粘着テープを貼り付けた後、この粘着テープを剥離することで、粘着テープに研磨残渣５が転着されるかどうかで確認できる。
【0040】
研磨残渣５の大きさについて、上述のように熱伝導性シート１が条件１～３を満たしやすくするためには、研磨残渣５の平均粒子径や最大粒子径が大きすぎないことが好ましい。例えば、研磨残渣５の平均粒子径は、５０μｍ以下であってもよいし、４０μｍ以下であってもよいし、３５μｍ以下であってもよいし、３０μｍ以下であってもよいし、２０μｍ以下であってもよいし、１５μｍ以下であってもよいし、１０μｍ以下であってもよいし、０．５～４０μｍの範囲であってもよい。研磨残渣５の平均粒子径について、異形の研磨残渣５の場合は、粒子の最も長い部分の長さ（径）を考慮する。また、研磨残渣５の最大粒子径は、例えば、１００μｍ以下であってもよいし、９０μｍ以下であってもよいし、８０μｍ以下であってもよいし、７０μｍ以下であってもよいし、５０～１００μｍの範囲であってもよい。
【0041】
熱伝導性シート１の厚みは、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．０５ｍｍ以上とすることができ、０．１ｍｍ以上であってもよく、０．２ｍｍ以上であってもよく、０．３ｍｍ以上であってもよい。また、熱伝導性シート１の厚みの上限値は、例えば、５ｍｍ以下とすることができ、４ｍｍ以下であってもよく、３ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以下であってもよく、１ｍｍ以下であってもよく、０．５ｍｍ以下であってもよい。例えば、熱伝導性シート１の厚みは、例えば、熱伝導性シート１の厚みＢ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。
【0042】
熱伝導性シート１は、シート自体の熱抵抗が低くなるにつれて被着体との間に生じる全熱抵抗中の接触熱抵抗の寄与が大きくなる傾向にある。上述のように、シートが薄くなるとその傾向は顕著となる。換言すると、熱伝導性シート１は、シート自体の熱伝導率が上がるほど全熱抵抗値中の接触熱抵抗の占有率が大きくなる。本技術では、異方性熱伝導材料３が厚み方向に配向した熱伝導性シート１について、熱伝導性シート１が上述した条件１～３の少なくとも１つを満たすことにより、接触熱抵抗を低減することができ、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0043】
次に、熱伝導性シート１の構成例である、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４について説明する。
【0044】
＜バインダ樹脂＞
バインダ樹脂２は、異方性熱伝導材料３と無機フィラー４とを熱伝導性シート１内に保持するためのものである。バインダ樹脂２は、熱伝導性シート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。バインダ樹脂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。
バインダ樹脂２は、異方性熱伝導材料３と無機フィラー４とを熱伝導性シート１内に保持するためのものである。バインダ樹脂２は、熱伝導性シート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。バインダ樹脂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。
【0045】
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、アイオノマー等が挙げられる。
【0046】
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。
【0047】
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、付加反応型シリコーン樹脂や縮合反応型シリコーン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。
【0048】
バインダ樹脂２としては、例えば、発熱体（例えば電子部品）の発熱面とヒートシンク面との密着性の観点では、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（ポリオルガノシロキサン）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、１分子中に少なくとも２個のアルケ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。一例として、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、白金と有機化合物の錯体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（ケイ素原子に直接結合した水素原子を１分子中に少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン）を用いることができる。
【0049】
バインダ樹脂２として、例えば、上述した２液型の付加反応型シリコーン樹脂を用いる場合、主剤となる成分（シリコーン主剤）と硬化剤となる成分との割合、すなわち、ビニル基を有するポリオルガノシロキサンと、ヒドロシリル基を有するポリオルガノシロキサンの混合比率は、特に限定されず、ビニル基１ｍｏｌに対してヒドロシリル基が０．３～０．９ｍｏｌの範囲となるような混合比率であってもよく、０．４～０．７ｍｏｌの範囲となるような混合比率でもあってもよい。
【0050】
熱伝導性シート１中のバインダ樹脂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、熱伝導性シート１中のバインダ樹脂２の含有量は、２０体積％以上とすることができ、２４体積％以上であってもよく、２８体積％以上であってもよく、３０体積％以上であってもよく、３２体積％以上であってもよい。また、熱伝導性シート１中のバインダ樹脂２の含有量の上限値は、６０体積％以下とすることができ、５０体積％以下であってもよく、４０体積％以下であってもよく、３８体積％以下であってもよく、３５体積％以下であってもよく、３２体積％以下であってもよく、３０体積％以下であってもよい。熱伝導性シート１中のバインダ樹脂２の含有量は、例えば、２４～３２体積％の範囲とすることができ、２４～２８体積％の範囲とすることもできる。バインダ樹脂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。２種以上のバインダ樹脂２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。
【0051】
＜異方性熱伝導材料＞
異方性熱伝導材料３は、形状に異方性を有する熱伝導性材料である。例えば、異方性熱伝導材料３の一例として、長軸と短軸とを有する熱伝導性フィラーが挙げられ、具体例として繊維状フィラーが挙げられる。異方性熱伝導材料３の一例である繊維状フィラーは、繊維状であって必要な熱伝導性を有するものであれば特に限定されず、例えば、炭素繊維、窒化アルミニウムウィスカーなどが挙げられる。以下では、異方性熱伝導材料３として、炭素繊維を用いた場合を例に挙げて詳述する。異方性熱伝導材料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。異方性熱伝導材料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。
異方性熱伝導材料３は、形状に異方性を有する熱伝導性材料である。例えば、異方性熱伝導材料３の一例として、長軸と短軸とを有する熱伝導性フィラーが挙げられ、具体例として繊維状フィラーが挙げられる。異方性熱伝導材料３の一例である繊維状フィラーは、繊維状であって必要な熱伝導性を有するものであれば特に限定されず、例えば、炭素繊維、窒化アルミニウムウィスカーなどが挙げられる。以下では、異方性熱伝導材料３として、炭素繊維を用いた場合を例に挙げて詳述する。異方性熱伝導材料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。異方性熱伝導材料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。
【0052】
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。
【0053】
異方性熱伝導材料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、異方性熱伝導材料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。異方性熱伝導材料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、８以上とすることができ、９～３０の範囲であってもよい。異方性熱伝導材料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）で測定できる。
【0054】
熱伝導性シート１中の異方性熱伝導材料３の含有量は、熱伝導性シート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％以上であってもよく、１４積％以上であってもよく、２０体積％以上であってもよく、２２体積％以上であってもよく、２４体積％以上であってもよく、２６体積％以上であってもよい。また、熱伝導性シート１中の異方性熱伝導材料３の含有量は、熱伝導性シート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％以下であってもよい。熱伝導性シート１中の異方性熱伝導材料３の含有量は、例えば、２６～２９体積％の範囲とすることができ、２６～２８体積％の範囲とすることもできる。２種以上の異方性熱伝導材料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。
【0055】
＜無機フィラー＞
無機フィラー４は、異方性熱伝導材料３以外の熱伝導性フィラーである。無機フィラー４には、例えば、球状、粉末状、顆粒状などの熱伝導性フィラーが含まれる。無機フィラー４の材質は、熱伝導性シート１の熱伝導性の観点では、例えば、セラミックフィラーが好ましく、具体例としては、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、アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ホウ素などが挙げられる。無機フィラー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。例えば、無機フィラー４として、平均粒子径が異なる２種以上の熱伝導性フィラーを併用してもよい。
無機フィラー４は、異方性熱伝導材料３以外の熱伝導性フィラーである。無機フィラー４には、例えば、球状、粉末状、顆粒状などの熱伝導性フィラーが含まれる。無機フィラー４の材質は、熱伝導性シート１の熱伝導性の観点では、例えば、セラミックフィラーが好ましく、具体例としては、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、アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ホウ素などが挙げられる。無機フィラー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。例えば、無機フィラー４として、平均粒子径が異なる２種以上の熱伝導性フィラーを併用してもよい。
【0056】
特に、無機フィラー４としては、熱伝導性シート１の熱伝導率や、熱伝導性シート１の比重の観点などを考慮して、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及びアルミニウムから選択される少なくとも１種以上であることが好ましい。例えば、無機フィラー４としては、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとを併用してもよく、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとアルミニウムとを併用してもよい。
【0057】
窒化アルミニウムの平均粒子径は、例えば熱伝導性シート１の比重の観点では、０．１～１０μｍの範囲であってもよく、０．５～５μｍの範囲であってもよく、０．５～３μｍの範囲であってもよく、０．５～２μｍの範囲であってもよい。酸化アルミニウムの平均粒子径は、例えば熱伝導性シート１の比重の観点では、０．１～１０μｍの範囲とすることができ、０．１～８μｍの範囲であってもよく、０．１～７μｍの範囲であってもよく、０．１～３μｍの範囲であってもよい。アルミニウムの平均粒子径は、例えば熱伝導性シート１の比重の観点では、１５μｍ未満とすることができ、１～１４μｍの範囲であってもよい。
【0058】
熱伝導性シート１中の無機フィラー４の含有量は、目的に応じて適宜選択することができる。熱伝導性シート１中における無機フィラー４の含有量は、例えば、１０体積％以上とすることができ、１５体積％以上であってもよく、２０体積％以上であってもよく、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％以上であってもよく、３９体積％以上であってもよく、４５体積％以上であってもよい。また、熱伝導性シート１中の無機フィラー４の含有量の上限値は、例えば、５５体積％以下とすることができ、５０体積％以下であってもよく、４９体積％以下であってもよく、４５体積％以下であってもよく、４０体積％以下であってもよい。熱伝導性シート１中における無機フィラー４の含有量は、例えば、３９～４９体積％の範囲とすることができる。２種以上の無機フィラー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。
【0059】
無機フィラー４として、例えば、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとを併用する場合、熱伝導性シート１中、窒化アルミニウムの含有量を１０～３５体積％の範囲とし、酸化アルミニウムの含有量を５～２５体積％の範囲とすることができ、窒化アルミニウムの含有量を２０～３０体積％の範囲とし、酸化アルミニウムの含有量を１０～２５体積％の範囲とすることもできる。また、無機フィラー４として、例えば、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとアルミニウムとを併用する場合、熱伝導性シート１中、窒化アルミニウムの含有量を１０～３０体積％の範囲とし、酸化アルミニウムの含有量を１～２０体積％の範囲とし、アルミニウムの含有量を１０～３０体積％の範囲することができる。
【0060】
＜他の成分＞
熱伝導性シート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、カップリング剤、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、溶剤などが挙げられる。例えば、熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４の分散性をより向上させるために、カップリング剤で処理した異方性熱伝導材料３及び／又はカップリング剤で処理した無機フィラー４を用いてもよい。
熱伝導性シート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、カップリング剤、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、溶剤などが挙げられる。例えば、熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４の分散性をより向上させるために、カップリング剤で処理した異方性熱伝導材料３及び／又はカップリング剤で処理した無機フィラー４を用いてもよい。
【0061】
このような熱伝導性シート１の硬度は、研磨のしやすさと、シートの柔軟性による被着体への追従性の観点から、例えばショアＯＯ硬度として４０～９５であることが好ましい。
【0062】
以上のように、熱伝導性シート１は、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４と、バインダ樹脂２とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、上述した条件１～３の少なくとも１つを満たすため、熱伝導性シート１と被着体との接触面積が増大し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することが抑制されるため、接触熱抵抗を低減でき、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0063】
＜熱伝導性シートの製造方法＞
次に、熱伝導性シート１の製造方法について説明する。熱伝導性シート１の製造方法は、以下の工程Ａと、工程Ｂと、工程Ｃとを有する。
次に、熱伝導性シート１の製造方法について説明する。熱伝導性シート１の製造方法は、以下の工程Ａと、工程Ｂと、工程Ｃとを有する。
【0064】
＜工程Ａ＞
工程Ａでは、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性組成物の成型体（熱伝導性成形体）を得る。
工程Ａでは、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４とを含む熱伝導性組成物を所定の形状に成型して硬化させ、熱伝導性組成物の成型体（熱伝導性成形体）を得る。
【0065】
工程Ａの一例では、まず、異方性熱伝導材料３と無機フィラー４とをバインダ樹脂２に分散させることにより、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４とを含む熱伝導性組成物を作製する。熱伝導性組成物は、バインダ樹脂２と、異方性熱伝導材料３と、無機フィラー４との他に、必要に応じて上述した他の成分を公知の手法により均一に混合することで調製できる。
【0066】
続いて、熱伝導性組成物を押出成形した後硬化し、柱状の硬化物（熱伝導性成形体）を得る。押出成形する方法は、特に制限されず、公知の各種押出成形法の中から、熱伝導性組成物の粘度や熱伝導性シート１に要求される特性等に応じて適宜採用できる。押出成形法において、熱伝導性組成物をダイより押し出す際、熱伝導性組成物中のバインダ樹脂２が流動し、その流動方向に沿って異方性熱伝導材料３が配向する。柱状の硬化物の大きさ・形状は、求められる熱伝導性シート１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。
【0067】
＜工程Ｂ＞
工程Ｂでは、工程Ａで得られた熱伝導性成形体をシート状に切断し、シート状成形体を得る。工程Ｂの一例では、工程Ａで得た柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し所定の厚みに切断してシート状成形体を得る。シート状成形体の表面（切断面）には、異方性熱伝導材料３が露出する。熱伝導性成形体の切断方法は、特に制限されず、熱伝導性成形体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できる。熱伝導性成形体を得る際に押出成形法を採用する場合、押出し方向に異方性熱伝導材料３が配向しているものもあるため、熱伝導性成形体の切断方向としては、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（略垂直）の方向であることがさらに好ましい。熱伝導性成形体の切断方向は、上記の他は特に制限はなく、熱伝導性シート１の使用目的等に応じて適宜選択できる。
工程Ｂでは、工程Ａで得られた熱伝導性成形体をシート状に切断し、シート状成形体を得る。工程Ｂの一例では、工程Ａで得た柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し所定の厚みに切断してシート状成形体を得る。シート状成形体の表面（切断面）には、異方性熱伝導材料３が露出する。熱伝導性成形体の切断方法は、特に制限されず、熱伝導性成形体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できる。熱伝導性成形体を得る際に押出成形法を採用する場合、押出し方向に異方性熱伝導材料３が配向しているものもあるため、熱伝導性成形体の切断方向としては、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（略垂直）の方向であることがさらに好ましい。熱伝導性成形体の切断方向は、上記の他は特に制限はなく、熱伝導性シート１の使用目的等に応じて適宜選択できる。
【0068】
＜工程Ｃ＞
通常、工程Ｂで得られるシート状成形体は、表面に凹凸が存在する。例えば、工程Ｂで得られるシート状成形体は、図２に示すように、表面に複数の凸部１ａと、凸部１ａに隣接した凹部とを有する。そのため、通常、工程Ｂで得られるシート状成形体は、上述した条件１～３を満たさない傾向にある。表面にこのような凹凸が存在するシート状成形体を用いると、シート状成形体と被着体との間にエアーが混入しやすくなり、シート状成形体の接触熱抵抗を低減するのが難しい傾向にある。
通常、工程Ｂで得られるシート状成形体は、表面に凹凸が存在する。例えば、工程Ｂで得られるシート状成形体は、図２に示すように、表面に複数の凸部１ａと、凸部１ａに隣接した凹部とを有する。そのため、通常、工程Ｂで得られるシート状成形体は、上述した条件１～３を満たさない傾向にある。表面にこのような凹凸が存在するシート状成形体を用いると、シート状成形体と被着体との間にエアーが混入しやすくなり、シート状成形体の接触熱抵抗を低減するのが難しい傾向にある。
【0069】
そこで、工程Ｃでは、工程Ｂで得られたシート状成形体の表面を研磨することにより、シート状成形体の表面の凸部１ａから削り出たバインダ樹脂２、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４によってシート状成形体の表面の凹部が被覆され（換言すると、凸部１ａから削り出された研磨残渣５が凹部に留まる）ことで、熱伝導性シート１の表面が上述した条件１～３の少なくとも１つを満たすことができ、熱伝導性シート１と被着体との接触面積が向上して、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することを抑制し、熱伝導性シート１の接触熱抵抗を低減させることができる。また、これに加えて、ブリードしたバインダ樹脂２が熱伝導性シート１の表面を被覆することにより、熱伝導性シート１と被着体との接触面積がより向上し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することがより効果的に抑制され、熱伝導性シート１の接触熱抵抗をさらに低減させることができると考えられる。
【0070】
例えば、工程Ｃでは、シート状成形体を研磨部材によって研磨する。研磨部材としては、例えば、シート状成形体の表面に面接触させ研磨することができるものが挙げられる。このような研磨部材としては、例えば、紙やすり、ラッピングフィルム、ブラシが挙げられ、耐久性や砥粒の粒度の精度、処理量に応じて適宜選択される。ラッピングフィルムとは、基材となる樹脂製フィルムに接着剤を用いて砥粒を固定したフィルムである。ラッピングフィルムのようにシート状成形体の表面に面接触させて研磨することができる研磨部材を用いることにより、シート状成形体の表面の凸部１ａから削り出たバインダ樹脂２、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４によってシート状成形体の表面の凹部をより効率的に被覆できる。
【0071】
ラッピングフィルムは、例えば、基材としてポリエステルフィルムを用い、砥粒として平均粒子径２～４０μｍの酸化アルミニウムを用いたものを用いることができる。あるいは、砥粒の粒度を示すものとして公称値で＃４００～＃６０００のラッピングフィルムを用いることができる。ラッピングフィルムのサイズや厚みは、研磨するシート状成形体の大きさに応じて適宜変更することができる。例えば、ラッピングフィルムの厚みは、０．０１～０．５ｍｍとすることができる。
【0072】
図３は、研磨部材の一例であるブラシ６の斜視図である。ブラシ６は、例えば図３に示すように、柱状の基材７の長さ方向に毛材８が配列した形状を有する。毛材８は、複数の毛の束であり、長さＢと、奥行きＣと、幅Ａを有する。ブラシ６の材質は、特に限定されず、例えば、汎用性、耐摩耗性、柔軟性、曲げ復元性等の観点では、ナイロン、アクリル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルファイド、銅、真鍮、ステンレス、馬、豚、羊などのブラシ用として扱われる材料が挙げられ、研磨効率を向上させる研磨剤、研磨紛のブラシへ汚染などを防止する静電処理、導通処理などを施したものも、使用することが可能である。なお、好ましくは毛の太さが０．０５ｍｍ～２．２ｍｍ、毛の長さが１～１００ｍｍであり、熱伝導性組成物の材料、硬さ、熱プレスなどの処理の有無、処理の程度、処理速度など、本発明を損なわない範囲にて適宜選択し組み合わせて使用することができる。
【0073】
図４は、成形体シート９の表面をブラシ６で研磨する方法の一例を説明するための斜視図である。研磨部材としてブラシ６を用いて、１枚ずつ成形体シート９において研磨処理を行なう場合、図示しない吸着パッドやテープなどの固定手段で、成形体シート９の研磨しようとする面の背面、または研磨処理を開始する側の端部を仮止めすることが好ましい。テープを用いた仮固定の例として、例えば図４中のＤ１の方向にブラシ６で研磨する場合は、成形体シート９の一端側９Ａを仮固定し、固定されていない他端側９Ｂに向かってブラシ６を移動する。成形体シート９の背面を仮固定する場合は、ブラシ６の移動方向に制限はない。ブラシ６の移動手段は、手動であっても自動であってもよい。成形体シート９を研磨する場合には、毛材８の先端がＡ方向全体で成形体シート９の表面に接触するようにしならせつつ、毛材８の先端で撫でるように、ブラシ６を移動させることが好ましい。
【0074】
研磨方法は、成形体シート９表面の一端側９Ａから他端側９Ｂに一方向に研磨部材を移動させることに限定されない。例えば成形体シート９表面の一端側９Ａから他端側９Ｂに亘って研磨部材で研磨することと、成形体シート９表面の他端側９Ｂから一端側９Ａに亘って研磨部材で研磨することを繰り返す、すなわち、研磨部材を、成形体シート９表面の一端側９Ａと他端側９Ｂに亘って往復して研磨してもよい。一例としてブラシ６を用いる場合、図４において成形体シート９表面の一端側９Ａから他端側９Ｂに亘って、Ｄ１方向とＤ２方向に往復して研磨してもよい。図５は、複数の成形体シートの表面を連続してブラシで研磨する方法の一例を説明するための斜視図である。図５に示すように、複数の熱伝導性シート１を連続して研磨処理する場合には、例えば、研磨部材を固定し、成形体シート９をコンベア１０上に複数枚配置し、コンベア１０を移動させることで複数の成形体シート９を連続して研磨処理してもよい。コンベア１０の移動方向は、図５中のＤ３方向またはＤ４方向の一方向であってもよいし、Ｄ３方向とＤ４方向に往復してもよい。また、複数のブラシを設置して使用することも可能である。更には、ロール状ブラシを回転させて使用しても良い。
【0075】
研磨方法について、成形体シート９の片面のみを研磨処理してもよいし、成形体シート９の片面を研磨処理した後、他方の面も研磨処理してもよい。
【0076】
研磨部材としてラッピングフィルムを用いる場合、成形体シート９の表面にラッピングフィルムを接触させ、成形体シート９及びラッピングフィルムの少なくともいずれか一方を移動させる限りにおいては、上述のブラシ６における研磨方法と同様に、移動方法や移動方向、配置や形状において各種の変形が可能である。
【0077】
研磨回数は、研磨方法や、研磨部材の種類、研磨部材の粒度などに応じて適宜変更することができる。研磨回数は、多いほどシート状成形体９の表面の凸部１ａから削り出たバインダ樹脂２、異方性熱伝導材料３及び無機フィラー４によってシート状成形体９の表面の凹部が被覆されやすいと考えられるため、一定回数以上とすることが好ましい。研磨回数は、例えば、１回以上とすることができ、１０回以上としてもよく、２０回以上としてもよく、３０回以上としてもよく、４０回以上としてもよく、５０回以上としてもよく、６０回以上としてもよく、７０回以上としてもよく、８０回以上としてもよく、９０回以上としてもよく、１００回以上としてもよく、２００回以上としてもよく、３００回以上としてもよく、４００回以上としてもよく、１００～１０００回の範囲としてもよく、１００～４００回の範囲としてもよい。なお、本明細書において、研磨回数とは、例えば図４において、シート状成形体９表面の一端側９Ａから他端側９Ｂに亘って一方向に研磨することを１回とする。
【0078】
熱伝導性シート１が表面に有する研磨残渣５の大きさは、使用する研磨部材の材質や粒度により適宜変更できる。例えば、研磨部材としてラッピングフィルムやブラシ６を用いる場合は、研磨残渣５の最大サイズを１００μｍ以下とすることができ、０．５～１００μｍの範囲とすることもできる。
【0079】
研磨部材は、研磨する工程（工程Ｃ）において同一の粗さを持つ研磨部材であってもよい。研磨する工程において同一の粗さを持つ研磨部材とは、例えば、工程Ｃにおいて、砥粒の粒度が異なる２種以上の研磨部材を併用するのではなく、砥粒の粒度が同一の研磨部材を用いることを意味する。熱伝導性シート１の製造方法では、工程Ｃにおいて、同一の粗さを持つ研磨部材を用いてシート状成形体９を研磨した場合でも、上述した条件１～３を満たすことができ、熱伝導性シート１の全熱抵抗値を低減することができる。このように、熱伝導性シート１の製造方法では、工程Ｃにおける研磨について、砥粒の粒度が異なる２種以上の研磨部材を併用しなくても、熱伝導性シート１が上述した条件１～３を満たすことができるため、工程を簡素化できる。なお、熱伝導性シート１の製造方法の工程Ｃでは、砥粒の粒度が異なる２種以上の研磨部材を併用してもよい。
【0080】
このような工程Ａと、工程Ｂと、工程Ｃとを有する熱伝導性シートの製造方法によれば、上述した熱伝導性シート１が得られる。
【0081】
熱伝導性シート１の製造方法は、上述した例に限定されず、プレスする工程Ｄをさらに有していてもよい。工程Ｄは、工程Ｂと工程Ｃとの間であってもよく、工程Ｃの後であってもよい。例えば、熱伝導性シート１の製造方法の一例は、上述した工程Ａ～Ｃの他に、工程Ｂで得られたシート状成形体９の表面をプレスする工程Ｄをさらに有し、工程Ｃでは、工程Ｄでプレスしたシート状成形体９の表面を研磨して熱伝導性シート１を得るようにしてもよい。このような工程Ｄをさらに有することで、得られる熱伝導性シート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させることができる。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、ピンチロールでプレスしてもよい。プレスの際の圧力としては、例えば、０．１～１００ＭＰａとすることができる。プレスの効果をより高め、プレス時間を短縮するために、プレスは、バインダ樹脂２のガラス転移温度（Ｔｇ）以上で行うことが好ましい。例えば、プレス温度は、０～１８０℃とすることができ、室温（例えば２５℃）～１００℃の温度範囲内であってもよく、３０～１００℃であってもよい。
【0082】
＜電子機器＞
熱伝導性シート１は、例えば、発熱体と放熱体との間に配置させることにより、発熱体で生じた熱を放熱体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、発熱体と放熱体と熱伝導性シート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。このように、熱伝導性シート１を適用した電子機器は、発熱体と放熱体との間に熱伝導性シート１が挟持されているため、熱伝導性シート１により高熱伝導性を実現しつつ、発熱体への熱伝導性シート１の密着性に優れ、熱伝導性シート１からのバインダ樹脂２の過剰なブリードを抑制できる。
熱伝導性シート１は、例えば、発熱体と放熱体との間に配置させることにより、発熱体で生じた熱を放熱体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、発熱体と放熱体と熱伝導性シート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。このように、熱伝導性シート１を適用した電子機器は、発熱体と放熱体との間に熱伝導性シート１が挟持されているため、熱伝導性シート１により高熱伝導性を実現しつつ、発熱体への熱伝導性シート１の密着性に優れ、熱伝導性シート１からのバインダ樹脂２の過剰なブリードを抑制できる。
【0083】
特に、熱伝導性シート１を適用した電子機器は、上述のように、熱伝導性シート１が上述した条件１～３の少なくとも１つを満たすため、熱伝導性シート１と被着体である発熱体や放熱体との接触面積がより増大し、熱伝導性シート１と被着体との間にエアーが混入することが抑制され、熱伝導性シート１の接触熱抵抗の低減に寄与し、結果として、全熱抵抗値を低減することができる。
【0084】
発熱体としては、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、発熱体には、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。
【0085】
放熱体としては、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。放熱体としては、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。
【0086】
図６は、熱伝導性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、熱伝導性シート１は、図６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、発熱体と放熱体との間に挟持される。図６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、熱伝導性シート１とを備え、熱伝導性シート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。熱伝導性シート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。熱伝導性シート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に熱伝導性シート１が設けられ、主面５２ａと反対側の他面５２ｃに熱伝導性シート１を介してヒートシンク５３が設けられる。
【実施例0087】
以下、本技術の実施例について説明する。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0088】
＜実施例１＞
シリコーン樹脂３２体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）１４体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２５体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２８体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで０．３ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維が厚み方向に配向したシート状成形体を得た。
シリコーン樹脂３２体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）１４体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２５体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２８体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで０．３ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維が厚み方向に配向したシート状成形体を得た。
【0089】
実施例１では、図３に示すように、毛太さ０．２ｍｍ、毛長さ（図３中のＢ）２５ｍｍ、毛束（奥行：図３中のＣ）４ｍｍ、幅（図３中のＡ）７０ｍｍのナイロン製のブラシ６（角田ブラシ社製）を用いた。そして、図４に示すように、ブラシ６の毛先（毛材８の先端）がＡ方向全体でシート状成形体９に接触するようにブラシ６の毛先をしならせつつ、毛先で撫でるように、シート状成形体９の表面の一端側から他端側にわたって一方向に１００回ブラシ６を移動させた。このようにシート状成形体９の表面を研磨することにより、熱伝導性シートを得た。研磨は、シート状成形体の両面に対して行った。実施例１で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
【0090】
＜実施例２＞
実施例２では、研磨回数を１０００回に変更したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例２で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
実施例２では、研磨回数を１０００回に変更したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例２で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
【0091】
＜実施例３＞
実施例３では、シート状成形体を２枚の単板の間に挟み、７０℃、０．５ＭＰａ、３０秒の条件でプレスし、プレス後のシート状成形体９を研磨したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例３で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
実施例３では、シート状成形体を２枚の単板の間に挟み、７０℃、０．５ＭＰａ、３０秒の条件でプレスし、プレス後のシート状成形体９を研磨したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例３で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
【0092】
＜実施例４＞
実施例４では、シリコーン樹脂２４体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）１０体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２０体積％と、アルミニウム（平均粒子径：約６μｍ）１９体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製したことと、ナイロン製のブラシに替えて厚みが約１００μｍである４０００番（＃４０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）を用いて、シート状成形体９の表面の一端側から他端側にわたって一方向に１００回研磨した（擦った）こと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例４で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
実施例４では、シリコーン樹脂２４体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）１０体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２０体積％と、アルミニウム（平均粒子径：約６μｍ）１９体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製したことと、ナイロン製のブラシに替えて厚みが約１００μｍである４０００番（＃４０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）を用いて、シート状成形体９の表面の一端側から他端側にわたって一方向に１００回研磨した（擦った）こと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例４で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
【0093】
＜実施例５＞
実施例５では、ナイロン製のブラシに替えて厚みが約１００μｍである２０００番（＃２０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）を用いて、シート状成形体９の表面の一端側から他端側にわたって一方向に１００回研磨したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例５で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
実施例５では、ナイロン製のブラシに替えて厚みが約１００μｍである２０００番（＃２０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）を用いて、シート状成形体９の表面の一端側から他端側にわたって一方向に１００回研磨したこと以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。実施例５で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していた。
【0094】
＜実施例６＞
シリコーン樹脂２８体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）２２体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２３体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで１．０ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。このシート状成形体の表面の一端側から他端側にわたって一方向に、厚みが約１００μｍである４０００番（＃４０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）により２００回擦ることで研磨を行ない、熱伝導性シートを得た。研磨はシート状成形体の両面に対して行なった。のこのように、実施例６で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨残渣を有していた。
シリコーン樹脂２８体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）２２体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２３体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで１．０ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。このシート状成形体の表面の一端側から他端側にわたって一方向に、厚みが約１００μｍである４０００番（＃４０００）のラッピングフィルム（３Ｍ社製）により２００回擦ることで研磨を行ない、熱伝導性シートを得た。研磨はシート状成形体の両面に対して行なった。のこのように、実施例６で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨残渣を有していた。
【0095】
＜実施例７＞
実施例７では、シート状成形体の厚みを２ｍｍとしたこと以外は、実施例６と同様にして熱伝導性シートを得た。このように、実施例７で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨残渣を有していた。
実施例７では、シート状成形体の厚みを２ｍｍとしたこと以外は、実施例６と同様にして熱伝導性シートを得た。このように、実施例７で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、表面に研磨残渣を有していた。
【0096】
＜比較例１＞
比較例１では、実施例１で得られたシート状成形体をそのまま用いた。すなわち、比較例１では、シート状成形体の表面を研磨しなかったこと以外は、実施例１と同様に行った。比較例１で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
比較例１では、実施例１で得られたシート状成形体をそのまま用いた。すなわち、比較例１では、シート状成形体の表面を研磨しなかったこと以外は、実施例１と同様に行った。比較例１で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
【0097】
＜比較例２＞
比較例２では、実施例３で得られたプレス後のシート状成形体をそのまま用いた。すなわち、比較例２では、プレス後のシート状成形体の表面を研磨しなかったこと以外は、実施例３と同様に行った。比較例２で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
比較例２では、実施例３で得られたプレス後のシート状成形体をそのまま用いた。すなわち、比較例２では、プレス後のシート状成形体の表面を研磨しなかったこと以外は、実施例３と同様に行った。比較例２で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
【0098】
＜比較例３＞
比較例３では、シリコーン樹脂と、炭素繊維と、他の無機フィラーとを混合した組成物を、金型に注入し、磁場を厚さ方向に印加して炭素繊維を厚さ方向に磁場配向させた後に硬化して、柱状の硬化物を形成した。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで０．３ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。このように、比較例３では、柱状の硬化物を０．３ｍｍ厚にスライスした後に、シート状成形体の表面を研磨しなかった。比較例３で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
比較例３では、シリコーン樹脂と、炭素繊維と、他の無機フィラーとを混合した組成物を、金型に注入し、磁場を厚さ方向に印加して炭素繊維を厚さ方向に磁場配向させた後に硬化して、柱状の硬化物を形成した。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで０．３ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。このように、比較例３では、柱状の硬化物を０．３ｍｍ厚にスライスした後に、シート状成形体の表面を研磨しなかった。比較例３で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかった。
【0099】
＜比較例４＞
シリコーン樹脂２８体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）２２体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２３体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで１．０ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。
シリコーン樹脂２８体積％と、酸化アルミニウム（平均粒子径：約２μｍ）２２体積％と、窒化アルミニウム（平均粒子径：約１μｍ）２３体積％と、炭素繊維（平均繊維長：約１５０μｍ）２６体積％と、カップリング剤１体積％とを均一に混合することにより熱伝導性組成物を調製した。この熱伝導性組成物を、押出成形法により、直方体状の内部空間を有する金型（開口部：５０ｍｍ×５０ｍｍ）中に流し込み、１００℃のオーブンで６時間加熱して、柱状の硬化物（成形体ブロック）を形成した。なお、金型の内面には、剥離処理を行なったポリエチレンテレフタレートフィルムを、剥離処理面が内側となるように貼り付けておいた。得られた柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略直交する方向に、柱状の硬化物をスライサーで１．０ｍｍ厚のシート状に切断（スライス）することにより、炭素繊維がシートの厚み方向に配向したシート状成形体を得た。
【0100】
＜比較例５＞
比較例５では、シート状成形体の厚みを２ｍｍとしたこと以外は、比較例４と同様にしてシート状成形体を得た。
比較例５では、シート状成形体の厚みを２ｍｍとしたこと以外は、比較例４と同様にしてシート状成形体を得た。
【0101】
＜熱伝導性シートの表面性状パラメータ＞
各実施例で得られた熱伝導性シート及び各比較例で得られたシート状成形体の表面性状パラメータを測定した。具体的には、熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋ（μｍ）、突出谷部の平均深さＳｖｋ（μｍ）、突出山部の体積Ｖｍｐ（ｍｌ／ｍ２）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）を測定した。これらは、走査型白色干渉顕微鏡である、ナノ３Ｄ光干渉計測システム（装置名：ＶＳ－１８００、日立ハイテク社製、測定モード：ｗａｖｅモード）を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定した。レンズ倍率は鏡筒内レンズ０．５倍、対物レンズ２０倍であり、５６２μｍ×５６２μｍのＸＹ領域に対し、Ｚ軸の高さ方向５０μｍ、深さ方向５０μｍの範囲で表面性状パラメータを測定した。突出山部の体積Ｖｍｐは、不可面積率１０％値を適用した。結果を表１に示す。
各実施例で得られた熱伝導性シート及び各比較例で得られたシート状成形体の表面性状パラメータを測定した。具体的には、熱伝導性シートの突出山部の平均高さＳｐｋ（μｍ）、突出谷部の平均深さＳｖｋ（μｍ）、突出山部の体積Ｖｍｐ（ｍｌ／ｍ２）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）を測定した。これらは、走査型白色干渉顕微鏡である、ナノ３Ｄ光干渉計測システム（装置名：ＶＳ－１８００、日立ハイテク社製、測定モード：ｗａｖｅモード）を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定した。レンズ倍率は鏡筒内レンズ０．５倍、対物レンズ２０倍であり、５６２μｍ×５６２μｍのＸＹ領域に対し、Ｚ軸の高さ方向５０μｍ、深さ方向５０μｍの範囲で表面性状パラメータを測定した。突出山部の体積Ｖｍｐは、不可面積率１０％値を適用した。結果を表１に示す。
【0102】
＜熱インピーダンス（全熱抵抗値）＞
実施例で得られた熱伝導性シート及び比較例で得られたシート状成形体を直径２０ｍｍのサイズに打ち抜き加工し、所定の圧力（０．７０ｋｆｇ／ｃｍ２、１．４ｋｆｇ／ｃｍ２、２．１ｋｆｇ／ｃｍ２、２．８ｋｆｇ／ｃｍ２又は３．５ｋｆｇ／ｃｍ２）での加圧条件下、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って熱インピーダンス（全熱抵抗値）を測定した。なお、測定時の加圧時間は２５０秒間とし、２０１秒から２５０秒の間の測定値の平均値を測定値とした。測定は、１枚の熱伝導性シートに対して、順次加圧条件を変えながら行なった。結果を表１に示す。
実施例で得られた熱伝導性シート及び比較例で得られたシート状成形体を直径２０ｍｍのサイズに打ち抜き加工し、所定の圧力（０．７０ｋｆｇ／ｃｍ２、１．４ｋｆｇ／ｃｍ２、２．１ｋｆｇ／ｃｍ２、２．８ｋｆｇ／ｃｍ２又は３．５ｋｆｇ／ｃｍ２）での加圧条件下、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に従って熱インピーダンス（全熱抵抗値）を測定した。なお、測定時の加圧時間は２５０秒間とし、２０１秒から２５０秒の間の測定値の平均値を測定値とした。測定は、１枚の熱伝導性シートに対して、順次加圧条件を変えながら行なった。結果を表１に示す。
【0103】
【表1】
【0104】
実施例１～７で得られた熱伝導性シートは、異方性熱伝導材料と、無機フィラーと、バインダ樹脂とを含む熱伝導性組成物の硬化物からなり、上述した条件１～３の少なくとも１つを満たすことにより、全熱抵抗値を低減できることが分かった。特に、実施例１～５で得られた熱伝導性シートは、低荷重時の全熱抵抗値を低減でき、具体的には、荷重０．７０ｋｇｆ/ｃｍ２おける全熱抵抗値が０．２３０℃ｃｍ２／Ｗ未満であることが分かった。
【0105】
実施例１～５で得られた熱伝導性シートは、荷重１．４ｋｇｆ/ｃｍ２おける全熱抵抗値が０．１７９℃ｃｍ２／Ｗ以下であることが分かった。
【0106】
実施例１～５で得られた熱伝導性シートは、荷重２．１ｋｇｆ/ｃｍ２おける全熱抵抗値が０．１６１℃ｃｍ２／Ｗ以下であることが分かった。
【0107】
実施例１～５で得られた熱伝導性シートは、荷重２．８ｋｇｆ/ｃｍ２おける全熱抵抗値が０．１５７℃ｃｍ２／Ｗ以下であることが分かった。
【0108】
実施例１～５で得られた熱伝導性シートは、荷重３．５ｋｇｆ/ｃｍ２おける全熱抵抗値が０．１５６℃ｃｍ２／Ｗ以下であることが分かった。
【0109】
実施例１～７で得られた熱伝導性シートは、表面が研磨面であり、研磨面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料（研磨残渣）を有していた。この研磨残渣は、研磨によって生じた、シリコーン樹脂、炭素繊維及び他の無機フィラー（酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミニウムなど）を含有する塊状物であることが確認された。
【0110】
実施例１～７で得られた熱伝導性シートは、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される、熱伝導性シートの界面の展開面積比Ｓｄｒが４５％以下であり、且つ、熱伝導性シートの山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが３５００（１／ｍｍ）以下であることが分かった。
【0111】
図７は、熱伝導性シートの山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）を横軸、熱伝導性シートの界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）を縦軸として実施例及び比較例の結果をプロットしたグラフである。図７に示すように、実施例１～７で得られた熱伝導性シートは、対物レンズを２０倍とした走査型白色干渉顕微鏡を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に従って測定される山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ（１／ｍｍ）と、界面の展開面積比Ｓｄｒ（％）とを、Ｓｐｃを横軸、Ｓｄｒを縦軸として値をプロットしたグラフを作成した場合に、ＳｐｃとＳｄｒが上述した式１を満たすことが分かった。
【0112】
一方、比較例１～５で得られたシート状成形体は、上述した条件１～３を満たさないことが分かった。また、比較例１～５で得られたシート状成形体は、実施例１～７の熱伝導性シートと比べて全熱抵抗値が高いことが分かった。比較例１～５で得られたシート状成形体は、表面が研磨面ではなく、表面に研磨により脱離した熱伝導性組成物の構成材料を有していなかったことが原因と考えられる。
【0113】
比較例１，３～５で得られたシート状成形体は、界面の展開面積比Ｓｄｒが４５％以下、且つ、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃが３５００（１／ｍｍ）以下であることを満たさないことが分かった。
【0114】
実施例６、７で得られた熱伝導性シートと、比較例４、５で得られた成形体シートは、それぞれ実施例１～５、比較例１～３よりも厚みが厚いものである。実施例６、７でも、山頂の算術平均曲率Ｓｐｃ、熱伝導性シートの界面の展開面積比Ｓｄｒ、熱伝導性シートの突出山部の体積Ｖｍｐなどが改善され、全熱抵抗が低下することが明らかとなった。
【符号の説明】
【0115】
１ 熱伝導性シート、１ａ 凸部、２ バインダ樹脂、３ 異方性熱伝導材料、４ 無機フィラー、５ 研磨残渣、６ ブラシ、７ 基材、８ 毛材、９ シート状成形体、１０ コンベア、５０ 半導体装置、５１ 電子部品、５２ ヒートスプレッダ、５２ａ 主面、５２ｂ 側壁、５２ｃ 他面、５３ ヒートシンク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】