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特開2024-168220放熱部材、その放熱部材の製造方法、およびその放熱部材を含む半導体装置
(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】P2024168220
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】放熱部材、その放熱部材の製造方法、およびその放熱部材を含む半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023084705
(22)【出願日】2023-05-23
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】青島 正貴
(72)【発明者】
【氏名】岩重 朝仁
【テーマコード（参考）】
5F136
【Ｆターム（参考）】
5F136BC03
5F136BC06
5F136FA01
5F136FA02
5F136FA23
5F136GA12
(57)【要約】
【課題】放熱部材を挟んだ第１部材と第２部材との間の熱抵抗が放熱部材に対する圧縮荷重の増大に伴って増大する現象を回避する。
【解決手段】放熱部材１４は、第１方向Ｄ１に並んだ第１部材１１と第２部材１２との間に挟まれ、その第１部材１１と第２部材１２とに圧縮される。そして、その放熱部材１４は、第１部材１１に伝熱可能に接続された一端部１６１と第２部材１２に伝熱可能に接続された他端部１６２とを有する複数の熱伝導材１６を有する。その複数の熱伝導材１６は第２方向Ｄ２へ並んで配置され、一端部１６１と他端部１６２との間で熱を伝導し、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った熱伝導材横断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
【選択図】図３
【解決手段】放熱部材１４は、第１方向Ｄ１に並んだ第１部材１１と第２部材１２との間に挟まれ、その第１部材１１と第２部材１２とに圧縮される。そして、その放熱部材１４は、第１部材１１に伝熱可能に接続された一端部１６１と第２部材１２に伝熱可能に接続された他端部１６２とを有する複数の熱伝導材１６を有する。その複数の熱伝導材１６は第２方向Ｄ２へ並んで配置され、一端部１６１と他端部１６２との間で熱を伝導し、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った熱伝導材横断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向（Ｄ１）に並んだ第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に前記第１部材と前記第２部材とに圧縮され、前記第１部材と前記第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）であって、
前記第１方向の一方側に設けられ前記第１部材に伝熱可能に接続される一端部（１６１）と前記第１方向の他方側に設けられ前記第２部材に伝熱可能に接続される他端部（１６２）とを有し、前記第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、前記一端部と前記他端部との間で熱を伝導する複数の熱伝導材（１６）を備え、
前記複数の熱伝導材はそれぞれ、前記第１方向と前記第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している、放熱部材。
前記第１方向の一方側に設けられ前記第１部材に伝熱可能に接続される一端部（１６１）と前記第１方向の他方側に設けられ前記第２部材に伝熱可能に接続される他端部（１６２）とを有し、前記第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、前記一端部と前記他端部との間で熱を伝導する複数の熱伝導材（１６）を備え、
前記複数の熱伝導材はそれぞれ、前記第１方向と前記第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している、放熱部材。
【請求項2】
前記曲がり形状は、前記第１方向での前記一端部と前記他端部との間の範囲内で前記一端部と前記他端部とから離れた途中位置にて前記第２方向の一方側または他方側へ凸状になるように屈曲した形状である、請求項１に記載の放熱部材。
【請求項3】
前記複数の熱伝導材はグラファイトを含んで構成されている、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項4】
前記複数の熱伝導材はアルミニウムを含んで構成されている、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項5】
前記複数の熱伝導材は銀を含んで構成されている、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項6】
半導体装置であって、
半導体素子（１１１）を含み発熱する第１部材（１１）と、
前記第１部材に対して第１方向（Ｄ１）に並んだ第２部材（１２）と、
前記第１部材と前記第２部材との間に挟まれると共に前記第１部材と前記第２部材とに圧縮された放熱部材（１４）とを備え、
前記放熱部材は、前記第１方向の前記第１部材側である一方側に設けられ前記第１部材に伝熱可能に接続された一端部（１６１）と前記第１方向の他方側に設けられ前記第２部材に伝熱可能に接続された他端部（１６２）とを有する複数の熱伝導材（１６）を有し、
前記複数の熱伝導材は、前記第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、前記一端部と前記他端部との間で熱を伝導し、前記第１方向と前記第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している、半導体装置。
半導体素子（１１１）を含み発熱する第１部材（１１）と、
前記第１部材に対して第１方向（Ｄ１）に並んだ第２部材（１２）と、
前記第１部材と前記第２部材との間に挟まれると共に前記第１部材と前記第２部材とに圧縮された放熱部材（１４）とを備え、
前記放熱部材は、前記第１方向の前記第１部材側である一方側に設けられ前記第１部材に伝熱可能に接続された一端部（１６１）と前記第１方向の他方側に設けられ前記第２部材に伝熱可能に接続された他端部（１６２）とを有する複数の熱伝導材（１６）を有し、
前記複数の熱伝導材は、前記第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、前記一端部と前記他端部との間で熱を伝導し、前記第１方向と前記第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している、半導体装置。
【請求項7】
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に前記第１部材と前記第２部材とに圧縮され、前記第１部材と前記第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に前記熱伝導シートを前記芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、前記径方向に積層された前記熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
前記ロール材を前記芯材の周方向（Ｄｃ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２）で切断することで、前記放熱部材を得ること（Ｓ０４）とを含み、
前記芯材は、該芯材の外周面（４２１ａ）において前記径方向の外側へ突き出るように設けられ前記軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
前記ロール材を生成することでは、前記熱伝導シートを前記芯材の外周面に対して押し付けることにより、前記熱伝導シートが前記突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
前記放熱部材を得ることでは、複数の前記切断位置を、前記熱伝導シートの前記屈曲部を前記周方向に挟んだ位置として、前記ロール材を切断する、放熱部材の製造方法。
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に前記熱伝導シートを前記芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、前記径方向に積層された前記熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
前記ロール材を前記芯材の周方向（Ｄｃ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２）で切断することで、前記放熱部材を得ること（Ｓ０４）とを含み、
前記芯材は、該芯材の外周面（４２１ａ）において前記径方向の外側へ突き出るように設けられ前記軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
前記ロール材を生成することでは、前記熱伝導シートを前記芯材の外周面に対して押し付けることにより、前記熱伝導シートが前記突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
前記放熱部材を得ることでは、複数の前記切断位置を、前記熱伝導シートの前記屈曲部を前記周方向に挟んだ位置として、前記ロール材を切断する、放熱部材の製造方法。
【請求項8】
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に前記第１部材と前記第２部材とに圧縮され、前記第１部材と前記第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に前記熱伝導シートを前記芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、前記径方向に積層された前記熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
前記ロール材を前記芯材の周方向（Ｄｃ）の所定位置（Ａ３）で切断し前記芯材から外して展開すること（Ｓ０４１）と、
前記ロール材を展開した展開材（４８）を、該展開材において前記周方向に対応する対応周方向（Ｄｃｘ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２ｘ）で切断することで、前記放熱部材を得ること（Ｓ０４２）とを含み、
前記芯材は、該芯材の外周面（４２１ａ）において前記径方向の外側へ突き出るように設けられ前記軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
前記ロール材を生成することでは、前記熱伝導シートを前記芯材の外周面に対して押し付けることにより、前記熱伝導シートが前記突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
前記放熱部材を得ることでは、複数の前記切断位置を、前記熱伝導シートの前記屈曲部を前記対応周方向に挟んだ位置として、前記展開材を切断する、放熱部材の製造方法。
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に前記熱伝導シートを前記芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、前記径方向に積層された前記熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
前記ロール材を前記芯材の周方向（Ｄｃ）の所定位置（Ａ３）で切断し前記芯材から外して展開すること（Ｓ０４１）と、
前記ロール材を展開した展開材（４８）を、該展開材において前記周方向に対応する対応周方向（Ｄｃｘ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２ｘ）で切断することで、前記放熱部材を得ること（Ｓ０４２）とを含み、
前記芯材は、該芯材の外周面（４２１ａ）において前記径方向の外側へ突き出るように設けられ前記軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
前記ロール材を生成することでは、前記熱伝導シートを前記芯材の外周面に対して押し付けることにより、前記熱伝導シートが前記突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
前記放熱部材を得ることでは、複数の前記切断位置を、前記熱伝導シートの前記屈曲部を前記対応周方向に挟んだ位置として、前記展開材を切断する、放熱部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の部材間で熱を伝導する放熱部材、その放熱部材の製造方法、およびその放熱部材を含む半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複数の基材層と複数のダイヤモンド層とを有する放熱シートが開示されている。この特許文献１の放熱シートでは、その放熱シートの厚み方向に垂直な積層方向へ基材層と高い熱伝導性を備えた熱伝導材であるダイヤモンド層とが交互に積層されている。そして、複数のダイヤモンド層はそれぞれ、放熱シートの厚み方向と上記積層方向とに沿った断面において、その厚み方向の一方側から他方側へ直線的に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－３００７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の放熱シートのような放熱部材は、その放熱部材の厚み方向の一方側に配置された第１部材と、その厚み方向の他方側に配置された第２部材とに挟まれ、第１部材と第２部材とに圧縮された状態で保持される。これにより、放熱部材は、その第１部材と第２部材との間で熱を伝導する。
【0005】
ここで、放熱部材において上記積層方向へ並んだ複数の熱伝導材が、特許文献１の放熱シートが有するダイヤモンド層と同様の形状である場合を想定する。すなわち、その複数の熱伝導材が、放熱部材の厚み方向と上記積層方向とに沿った断面において、放熱部材の厚み方向の一方側から他方側へ直線的に延びた形状を成している場合を想定する。
【0006】
熱伝導材がそのように直線的に延びた形状である場合、放熱部材を厚み方向に圧縮する圧縮力が放熱部材に加わると、複数の熱伝導材はそれぞれ放熱部材の厚み方向に対し倒れるように傾斜する。そして、その圧縮力が大きくなるほど、厚み方向に対する熱伝導材の傾斜角度は大きくなる。
【0007】
また、放熱部材に対する圧縮力が或る大きさ以上になると、放熱部材を挟んだ第１部材と第２部材との間の熱抵抗が大幅に増大することが、発明者らによって確認された。これは、複数の熱伝導材のそれぞれが傾斜することに起因して、熱伝導材の端部とその端部に対向する第１部材または第２部材である接触相手部材との接触面積が減少し、或いは、その端部が接触相手部材から離れることが原因になっている。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【0008】
本発明は上記点に鑑みて、放熱部材を挟んだ第１部材と第２部材との間の熱抵抗が放熱部材に対する圧縮力の増大に伴って増大する現象を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の放熱部材は、
第１方向（Ｄ１）に並んだ第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）であって、
第１方向の一方側に設けられ第１部材に伝熱可能に接続される一端部（１６１）と第１方向の他方側に設けられ第２部材に伝熱可能に接続される他端部（１６２）とを有し、第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、一端部と他端部との間で熱を伝導する複数の熱伝導材（１６）を備え、
複数の熱伝導材はそれぞれ、第１方向と第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
第１方向（Ｄ１）に並んだ第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）であって、
第１方向の一方側に設けられ第１部材に伝熱可能に接続される一端部（１６１）と第１方向の他方側に設けられ第２部材に伝熱可能に接続される他端部（１６２）とを有し、第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、一端部と他端部との間で熱を伝導する複数の熱伝導材（１６）を備え、
複数の熱伝導材はそれぞれ、第１方向と第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
【0010】
このようにすれば、放熱部材を第１方向に圧縮する圧縮力が大きくなるほど、熱伝導材の曲がり形状において屈曲または湾曲の度合いが大きくなり、それによって、熱伝導材は圧縮力に対抗する反力を発生する。そして、熱伝導材が曲がり形状を有するので、放熱部材に対する圧縮力が大きくなっても、熱伝導材の一端部が他端部に対し第２方向へ位置ズレしようとする作用が生じにくい。そのため、熱伝導材の一端部は、その一端部が接触する第１部材の表面に対して滑りにくく、熱伝導材の他端部は、その他端部が接触する第２部材の表面に対して滑りにくい。
【0011】
このようなことから、例えば熱伝導材が曲がり形状を有さず直線的な断面形状である場合と比べて、放熱部材に対する圧縮力が大きくなっても、熱伝導材の一端部と第１部材との接触面積および熱伝導材の他端部と第２部材との接触面積は減少しにくい。従って、放熱部材を挟んだ第１部材と第２部材との間の熱抵抗が放熱部材に対する圧縮力の増大に伴って増大する現象を回避することが可能である。
【0012】
また、請求項６に記載の半導体装置は、
半導体素子（１１１）を含み発熱する第１部材（１１）と、
第１部材に対して第１方向（Ｄ１）に並んだ第２部材（１２）と、
第１部材と第２部材との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮された放熱部材（１４）とを備え、
放熱部材は、第１方向の第１部材側である一方側に設けられ第１部材に伝熱可能に接続された一端部（１６１）と第１方向の他方側に設けられ第２部材に伝熱可能に接続された他端部（１６２）とを有する複数の熱伝導材（１６）を有し、
複数の熱伝導材は、第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、一端部と他端部との間で熱を伝導し、第１方向と第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
半導体素子（１１１）を含み発熱する第１部材（１１）と、
第１部材に対して第１方向（Ｄ１）に並んだ第２部材（１２）と、
第１部材と第２部材との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮された放熱部材（１４）とを備え、
放熱部材は、第１方向の第１部材側である一方側に設けられ第１部材に伝熱可能に接続された一端部（１６１）と第１方向の他方側に設けられ第２部材に伝熱可能に接続された他端部（１６２）とを有する複数の熱伝導材（１６）を有し、
複数の熱伝導材は、第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）へ並んで配置され、一端部と他端部との間で熱を伝導し、第１方向と第２方向とに沿った断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
【0013】
このようにすれば、放熱部材の曲がり形状によって、放熱部材を挟んだ第１部材と第２部材との間の熱抵抗を低く保つことが容易になる。
【0014】
また、請求項７に記載の放熱部材の製造方法は、
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に熱伝導シートを芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、径方向に積層された熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
ロール材を芯材の周方向（Ｄｃ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２）で切断することで、放熱部材を得ること（Ｓ０４）とを含み、
芯材は、その芯材の外周面（４２１ａ）において径方向の外側へ突き出るように設けられ軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
ロール材を生成することでは、熱伝導シートを芯材の外周面に対して押し付けることにより、熱伝導シートが突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
放熱部材を得ることでは、複数の切断位置を、熱伝導シートの屈曲部を周方向に挟んだ位置として、ロール材を切断する。
このようにすれば、上記した請求項１に記載の放熱部材を容易に生産することが可能である。このとき、切断後の熱伝導シートが、放熱部材に含まれる複数の熱伝導材になる。そして、ロール材が生成される際に屈曲部が形成されることによって熱伝導材の曲がり形状が形成され、その屈曲部は熱伝導材の曲がり形状に含まれる。
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に熱伝導シートを芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、径方向に積層された熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
ロール材を芯材の周方向（Ｄｃ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２）で切断することで、放熱部材を得ること（Ｓ０４）とを含み、
芯材は、その芯材の外周面（４２１ａ）において径方向の外側へ突き出るように設けられ軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
ロール材を生成することでは、熱伝導シートを芯材の外周面に対して押し付けることにより、熱伝導シートが突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
放熱部材を得ることでは、複数の切断位置を、熱伝導シートの屈曲部を周方向に挟んだ位置として、ロール材を切断する。
このようにすれば、上記した請求項１に記載の放熱部材を容易に生産することが可能である。このとき、切断後の熱伝導シートが、放熱部材に含まれる複数の熱伝導材になる。そして、ロール材が生成される際に屈曲部が形成されることによって熱伝導材の曲がり形状が形成され、その屈曲部は熱伝導材の曲がり形状に含まれる。
【0015】
また、請求項８に記載の放熱部材の製造方法は、
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に熱伝導シートを芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、径方向に積層された熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
ロール材を芯材の周方向（Ｄｃ）の所定位置（Ａ３）で切断し芯材から外して展開すること（Ｓ０４１）と、
ロール材を展開した展開材（４８）を、その展開材において周方向に対応する対応周方向（Ｄｃｘ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２ｘ）で切断することで、放熱部材を得ること（Ｓ０４２）とを含み、
芯材は、その芯材の外周面（４２１ａ）において径方向の外側へ突き出るように設けられ軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
ロール材を生成することでは、熱伝導シートを芯材の外周面に対して押し付けることにより、熱伝導シートが突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
放熱部材を得ることでは、複数の切断位置を、熱伝導シートの屈曲部を対応周方向に挟んだ位置として、展開材を切断する。
このようにしても、上記した請求項１に記載の放熱部材を容易に生産することが可能である。
第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に挟まれると共に第１部材と第２部材とに圧縮され、第１部材と第２部材との間で熱を伝導する放熱部材（１４）の製造方法であって、
熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート（３０）を、軸方向（Ｄａ）に延びる芯材（４２）に複数回巻き付けると共に熱伝導シートを芯材の径方向（Ｄｒ）に接合することによって、径方向に積層された熱伝導シートを含むロール材（４４）を生成すること（Ｓ０２）と、
ロール材を芯材の周方向（Ｄｃ）の所定位置（Ａ３）で切断し芯材から外して展開すること（Ｓ０４１）と、
ロール材を展開した展開材（４８）を、その展開材において周方向に対応する対応周方向（Ｄｃｘ）に分割するように複数の切断位置（Ａ２ｘ）で切断することで、放熱部材を得ること（Ｓ０４２）とを含み、
芯材は、その芯材の外周面（４２１ａ）において径方向の外側へ突き出るように設けられ軸方向に延伸した突設部（４２２）を有し、
ロール材を生成することでは、熱伝導シートを芯材の外周面に対して押し付けることにより、熱伝導シートが突設部の配置箇所で屈曲した屈曲部（３０１）を形成し、
放熱部材を得ることでは、複数の切断位置を、熱伝導シートの屈曲部を対応周方向に挟んだ位置として、展開材を切断する。
このようにしても、上記した請求項１に記載の放熱部材を容易に生産することが可能である。
【0016】
なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合がある。この場合、参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の単なる一例を示すものであるにすぎない。よって、本発明は、参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第１実施形態における半導体装置の概略構成を模式的に示した断面図である。
【図4】第１実施形態において、放熱部材の熱伝導材を構成するグラフェンの高熱伝導方向と低熱伝導方向とを示した図である。
【図8】第１実施形態および比較例の放熱部材の製造工程を示したフローチャートである。
【図12】モジュール熱抵抗と放熱部材に対する圧縮荷重との関係である圧縮時熱抵抗特性を本実施形態と比較例とのそれぞれで測定した測定結果を示した図である。
【図15】第３実施形態の放熱部材の製造工程において放熱部材を刃具によって切り出す切出し作業を模式的に示した図である。
【図18】第６実施形態において、分割ロール材を展開した展開材の一部分を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【0019】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の半導体装置１０は、第１部材１１と第２部材１２と放熱部材１４とを備えている。その第１部材１１と放熱部材１４と第２部材１２は、一方向としての第１方向Ｄ１の一方側から、第１部材１１、放熱部材１４、第２部材１２の順に積層されている。すなわち、放熱部材１４は第１部材１１と第２部材１２との間に挟まれている。なお、本実施形態および後述の実施形態の説明で用いられる各図は、半導体装置１０の構成要素を判りやすく示すために適宜デフォルメされている。
図１に示すように、本実施形態の半導体装置１０は、第１部材１１と第２部材１２と放熱部材１４とを備えている。その第１部材１１と放熱部材１４と第２部材１２は、一方向としての第１方向Ｄ１の一方側から、第１部材１１、放熱部材１４、第２部材１２の順に積層されている。すなわち、放熱部材１４は第１部材１１と第２部材１２との間に挟まれている。なお、本実施形態および後述の実施形態の説明で用いられる各図は、半導体装置１０の構成要素を判りやすく示すために適宜デフォルメされている。
【0020】
第１部材１１は、半導体素子１１１を含んだ半導体部品であり、例えば第１部材１１の外殻は、半導体素子１１１を覆う樹脂で構成されている。第１部材１１は、半導体素子１１１が通電されることにより発熱する。例えば、第１部材１１は、第１方向Ｄ１に厚みを有する扁平形状を成している。また、第１部材１１は、第１部材１１のうち第１方向Ｄ１の一方側とは反対側の他方側に設けられた接触面１１ａを有し、その接触面１１ａで放熱部材１４に対して接触している。
【0021】
第２部材１２は、例えば、第１部材１１を冷却するための冷却器の一部を構成する部材である。その冷却器は、複数の放熱フィンを有する構造によって熱を放散するものであってもよいし、冷却液が冷却器の内部に循環しその冷却液を介して熱を放散するものであってもよい。
【0022】
第２部材１２は、アルミニウム合金などの高い熱伝導性を有する金属で構成されている。また、第２部材１２は、第２部材１２のうち第１方向Ｄ１の一方側に設けられた接触面１２ａを有し、その接触面１２ａで放熱部材１４に対して接触している。
【0023】
放熱部材１４は、柔軟性を備えたシート状の物であり、第１方向Ｄ１を厚み方向として設けられている。また、放熱部材１４は、第１方向Ｄ１に弾性圧縮可能な弾力性を備えている。
【0024】
放熱部材１４は、第１部材１１と第２部材１２との間に配置され、第１部材１１と第２部材１２とによって第１方向Ｄ１に弾性圧縮された圧縮状態で保持されている。このように圧縮状態で保持された放熱部材１４は、第１部材１１と第２部材１２との間で良好に熱を伝導する。例えば、放熱部材１４の圧縮状態の保持は、不図示のクランプ機構などよって実現されている。なお、後述の図では、放熱部材１４は、その放熱部材１４が圧縮されていない無負荷状態で表示されることもあるが、図１では、放熱部材１４は圧縮状態で表示されている。
【0025】
図１、図２に示すように、放熱部材１４は、複数の熱伝導材１６と複数の接合材１８とを有している。その熱伝導材１６と複数の接合材１８はそれぞれ層状に形成され、第１方向Ｄ１に垂直な第２方向Ｄ２へ交互に並ぶように積層されている。また、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に垂直な第３方向Ｄ３に延伸し、複数の接合材１８もそれぞれ第３方向Ｄ３に延伸している。
【0026】
複数の熱伝導材１６はそれぞれ、放熱部材１４に高い熱伝導性を備えさせるために設けられており、接合材１８よりも高い熱伝導性を備えている。図１、図３に示すように、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、第１方向Ｄ１の一方側に設けられた一端部１６１と、第１方向Ｄ１の他方側に設けられた他端部１６２とを有している。
【0027】
【0028】
複数の熱伝導材１６はそれぞれ、一端部１６１で第１部材１１に伝熱可能に接続され、他端部１６２で第２部材１２に伝熱可能に接続されている。詳細に言うと、熱伝導材１６の一端部１６１が第１部材１１の接触面１１ａに接触し、熱伝導材１６の他端部１６２が第２部材１２の接触面１２ａに接触している。そして、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、一端部１６１と他端部１６２との間で熱を伝導する。
【0029】
また、図１、図３に示すように、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った断面である熱伝導材横断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。例えば図３の熱伝導材横断面では、その熱伝導材１６の曲がり形状は全体として、第２方向Ｄ２の一方側が凸状になり且つ第２方向Ｄ２の他方側が凹状になる形状となっている。
【0030】
詳細に言うと、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、第１方向Ｄ１での一端部１６１と他端部１６２との間の範囲内で一端部１６１と他端部１６２との両方から離れた途中位置に、屈曲部１６３を有している。そして、その屈曲部１６３は、第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状を成している。すなわち、熱伝導材１６の上記曲がり形状は、第１方向Ｄ１での上記途中位置にて第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状となっている。
【0031】
なお、図３に示された熱伝導材１６の形状は、放熱部材１４が圧縮されていない無負荷状態の形状である。確認的に述べるが、熱伝導材１６は、その放熱部材１４の無負荷状態でも、圧縮荷重Ｐｃが放熱部材１４に作用し放熱部材１４が弾性圧縮された圧縮状態でも、上記曲がり形状を有していることに変わりはない。なぜなら、放熱部材１４の無負荷状態と比較して圧縮状態では、熱伝導材１６は矢印Ａｃのように撓み、屈曲部１６３における屈曲の程度が大きくなるだけだからである。
【0032】
熱伝導材１６の構成材料について言及すると、熱伝導材１６は、一端部１６１と他端部１６２との間での熱伝導における熱伝導率が錫（すなわち、Ｓｎ）の熱伝導率よりも高い材料で構成されている。具体的に、本実施形態の熱伝導材１６は、炭素原子により構成された炭素材料、要するにグラファイトで構成されている。詳細には、熱伝導材１６は複数のシート形状のグラフェンＧＰを有し、その複数のグラフェンＧＰが図３の熱伝導材横断面における熱伝導材１６の厚み方向に積層されることによって構成されている。その熱伝導材１６の厚み方向は、例えば図３では、第２方向Ｄ２または略第２方向Ｄ２になる。
【0033】
ここで、図４に示すようにグラフェンＧＰの熱伝導率には異方性があり、グラフェンＧＰは、高熱伝導方向ａと、その高熱伝導方向ａに対し熱伝導率が小さい低熱伝導方向ｃとを有している。その高熱伝導方向ａは、グラフェンＧＰのシート形状に沿った方向すなわちグラフェンＧＰの面方向であり、低熱伝導方向ｃは、グラフェンＧＰのシート形状に垂直な方向すなわちグラフェンＧＰの法線方向である。
【0034】
図３、図４に示すように、熱伝導材１６を構成する複数のグラフェンＧＰは、熱伝導材１６の曲がり形状に沿って熱伝導材１６の一端部１６１と他端部１６２とを結ぶ熱伝導経路に対しグラフェンＧＰの高熱伝導方向ａが沿うように配置されている。
【0035】
図１、図２に示すように、複数の接合材１８はそれぞれ、第２方向Ｄ２に並んだ複数の熱伝導材１６を互いに接合するバインダ樹脂であり、その複数の熱伝導材１６の相互間に充填されている。例えば、接合材１８は固化することにより、隣り合った熱伝導材１６同士を接合する。
【0036】
ここで、本実施形態と比較される比較例の半導体装置７０について説明する。図５に示すように、比較例の半導体装置７０は、本実施形態の半導体装置１０に対し、本実施形態の放熱部材１４が、その本実施形態の放熱部材１４に相当する放熱部材７２に置き換えられたものである。そして、比較例の半導体装置７０では、その半導体装置７０が有する放熱部材７２を構成する複数の熱伝導材７３の形状が、本実施形態の半導体装置１０に対して異なっている。
【0037】
具体的には図６、図７に示すように、比較例の複数の熱伝導材７３はそれぞれ、本実施形態の一端部１６１に相当する一端部７３１と、本実施形態の他端部１６２に相当する他端部７３２とを有している。その図６は放熱部材７２の圧縮状態の形状を表し、図７は放熱部材７２の無負荷状態の形状を表している。そして、比較例の複数の熱伝導材７３はそれぞれ、熱伝導材横断面において上記曲がり形状を有さず、一端部７３１と他端部７３２との間で直線的に延伸した形状を成している。
【0038】
本実施形態の半導体装置１０に対し比較例の半導体装置７０が異なる点は上記したとおりであり、それ以外の点においては比較例の半導体装置７０は本実施形態の半導体装置１０と同様である。
【0039】
次に、本実施形態の放熱部材１４と比較例の放熱部材７２とのそれぞれの製造方法について説明する。本実施形態の放熱部材１４の製造方法は、比較例の放熱部材７２の製造方法を変形させたものであるので、先ず、比較例の放熱部材７２の製造方法について説明する。
【0040】
比較例の放熱部材７２の製造では、図８のステップＳ０１において、先ず、図９Ａに示すように、熱伝導性を備えたシート状の熱伝導シート３０が用意される。この熱伝導シート３０は、比較例の熱伝導材７３や本実施形態の熱伝導材１６の基になる部材であるので、グラファイトで構成されている。
【0041】
続く図８のステップＳ０２では、図９Ａ、図９Ｂに示すように、熱伝導シート３０が、軸方向Ｄａに延びる芯材３２に複数回巻き付けられる。このとき、例えばバインダ３４が熱伝導シート３０に塗布されながら、熱伝導シート３０は芯材３２に巻き付けられる。その芯材３２に巻き付けられた熱伝導シート３０は、塗布されたバインダ３４の固化によって芯材３２の径方向Ｄｒに接合される。
【0042】
例えば、芯材３２は、軸方向Ｄａに平行なロール軸心Ｃｒを中心とした円柱形状または円筒形状を成し、ロール軸心Ｃｒを中心に回転可能に支持されている。そして、芯材３２は、熱伝導シート３０を芯材３２に巻き付けるために、ロール軸心Ｃｒを中心に回転させられる。なお、熱伝導シート３０に塗布されたバインダ３４は、放熱部材７２、１４の完成後には接合材１８になる。
【0043】
そして、ステップＳ０２では、上記した熱伝導シート３０の巻き付けおよび接合によって、熱伝導シート３０とバインダ３４とが径方向Ｄｒに積層されたロール材３６が生成される。図８のステップＳ０２の次はステップＳ０３へ進む。
【0044】
ステップＳ０３では、図９Ｂ、図９Ｃに示すように、ロール材３６と芯材３２とが、軸方向Ｄａにおける複数の軸方向切断位置Ａ１で切断され、複数個に分割される。このロール材３６が分割されたものは分割ロール材３７と称され、芯材３２が分割されたものは分割芯材３８と称される。
【0045】
続くステップＳ０４では、図９Ｃ、図９Ｄに示すように、分割ロール材３７が、芯材３２の周方向Ｄｃにおける複数の周方向切断位置Ａ２で切断され、複数個に分割される。これにより、周方向Ｄｃを厚み方向としたシート状の放熱部材７２が得られる。
【0046】
なお、放熱部材７２の厚み方向は図５の第１方向Ｄ１であるので、放熱部材７２は、使用時においては、周方向Ｄｃに沿った向きに圧縮されて用いられることとなる。図９Ｃ、図９Ｄ、および後述の図１１では、複数の周方向切断位置Ａ２の全部は表示されておらず、複数の周方向切断位置Ａ２のうち幾つかが表示されている。
【0047】
比較例の放熱部材７２の製造方法は上記したとおりであり、本実施形態の放熱部材１４の製造方法も、上記した図８のフローチャートに沿ったものになる。但し、次に述べるように、本実施形態の放熱部材１４の製造方法は、上記した比較例の放熱部材７２の製造方法に対し異なる点を幾つか有している。
【0048】
本実施形態の放熱部材１４の製造では、図８のステップＳ０２において熱伝導シート３０が巻き付けられる芯材４２が、比較例の芯材３２と異なっている。具体的には図１０に示すように、本実施形態の芯材４２は、芯材本体部４２１と複数の芯材突設部４２２とを有している。本実施形態の芯材本体部４２１は、比較例の芯材３２と同様の形状、すなわち、ロール軸心Ｃｒを中心とした円柱形状または円筒形状を成している。要するに、本実施形態の芯材４２は、比較例の芯材３２に複数の芯材突設部４２２を付加した構成になっている。
【0049】
図１０、図１１に示すように、複数の芯材突設部４２２はそれぞれ、芯材４２の外周面である芯材本体部４２１の外周面４２１ａにおいて径方向Ｄｒの外側へ突き出るように設けられ、軸方向Ｄａに延伸している。そして、複数の芯材突設部４２２は、周方向Ｄｃに相互間隔をあけて等ピッチ配置されている。例えば、複数の芯材突設部４２２は、芯材本体部４２１の外周面４２１ａ上に固定され軸方向Ｄａに延伸したワイヤで構成されている。
【0050】
なお、本実施形態と比較例との混同した説明を避けるため、上記した比較例のロール材３６に相当するものが本実施形態ではロール材４４と称され、比較例の分割ロール材３７に相当するものが本実施形態では分割ロール材４５と称される。また、比較例の分割芯材３８に相当するものが本実施形態では分割芯材４６と称される。図１１に示すように、この本実施形態の分割芯材４６は、上記した本実施形態の芯材４２と比較例の芯材３２との差異と同様に、比較例の分割芯材３８に分割後の複数の芯材突設部４２２を付加した構成になっている。
【0051】
また、本実施形態における図８のステップＳ０２では、芯材４２に巻かれた熱伝導シート３０が芯材本体部４２１の外周面４２１ａに対して押し付けられ、これにより、熱伝導シート３０が芯材突設部４２２の配置箇所で屈曲した屈曲部３０１が複数形成される。
【0052】
従って、本実施形態のロール材４４は、比較例のロール材３６に対し複数の屈曲部３０１を有する点で異なるが、それ以外の点では比較例のロール材３６と同様である。そして、本実施形態の分割ロール材４５は、比較例の分割ロール材３７に対し複数の屈曲部３０１を有する点で異なるが、それ以外の点では比較例の分割ロール材３７と同様である。本実施形態の熱伝導シート３０の屈曲部３０１は、完成した放熱部材１４では、図３に示すように熱伝導材１６の屈曲部１６３になる。なお、図１１では、屈曲部３０１の形状を判りやすく示すために、熱伝導シート３０の屈曲した形状が極端な表示とされている。
【0053】
また、本実施形態における図８のステップＳ０４では、分割ロール材４５が、芯材４２の周方向Ｄｃにおける複数の周方向切断位置Ａ２で切断され、複数個に分割される。この点では本実施形態は比較例と同様であるが、比較例とは異なり、図１１に示すように、複数の周方向切断位置Ａ２がそれぞれ熱伝導シート３０の屈曲部３０１を周方向Ｄｃに挟んだ位置とされて、分割ロール材４５は切断される。
【0054】
本実施形態の放熱部材１４の製造方法のうち比較例の放熱部材７２の製造方法に対し異なる点は上記したとおりである。そして、上記したことを除き、本実施形態の放熱部材１４の製造方法は比較例の放熱部材７２の製造方法と同様である。
【0055】
上述したように、本実施形態によれば、放熱部材１４は、第１方向Ｄ１に並んだ第１部材１１と第２部材１２との間に挟まれ、その第１部材１１と第２部材１２とに圧縮される。そして、その放熱部材１４は、第１部材１１に伝熱可能に接続された一端部１６１と第２部材１２に伝熱可能に接続された他端部１６２とを有する複数の熱伝導材１６を有する。その複数の熱伝導材１６は第２方向Ｄ２へ並んで配置され、一端部１６１と他端部１６２との間で熱を伝導し、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った熱伝導材横断面において屈曲または湾曲した曲がり形状を有している。
【0056】
従って、図３に示すように、本実施形態では放熱部材１４を第１方向Ｄ１に圧縮する圧縮荷重Ｐｃが大きくなるほど、熱伝導材１６の曲がり形状において屈曲または湾曲の度合いが矢印Ａｃのように大きくなる。これによって、熱伝導材１６は圧縮荷重Ｐｃに対抗する反力を発生する。
【0057】
ここで、本実施形態と比較例とのそれぞれで、モジュール熱抵抗Ｒｈと放熱部材１４、７２に対する圧縮荷重Ｐｃとの関係である圧縮時熱抵抗特性Ｂ１、Ｂ２を測定した測定結果を、図１２を用いて説明する。そのモジュール熱抵抗Ｒｈとは、放熱部材１４、７２を挟んだ第１部材１１の所定位置と第２部材１２の所定位置との間の熱抵抗である。
【0058】
なお、図１２の中に示された放熱部材１４、７２は、圧縮荷重Ｐｃの変化に伴って変化する熱伝導材１６、７３の形状を模式的に表している。また、図１２では、本実施形態の圧縮時熱抵抗特性Ｂ１は実線で示され、比較例の圧縮時熱抵抗特性Ｂ２は破線で示されている。
【0059】
比較例の圧縮時熱抵抗特性Ｂ２に示されるように、比較例では、放熱部材７２に対する圧縮荷重Ｐｃが或る大きさ以上になると、モジュール熱抵抗Ｒｈが大幅に増大することが確認された。このモジュール熱抵抗Ｒｈの大幅増大、言い換えるとモジュール熱抵抗Ｒｈの大幅悪化は、図６に示すように圧縮荷重Ｐｃが大きくなるほど、放熱部材７２の厚み方向である第１方向Ｄ１対する熱伝導材７３の傾斜角度が大きくなることが原因になっている。
【0060】
詳細に言うと、圧縮荷重Ｐｃが熱伝導材７３を傾斜させると共に、熱伝導材７３の一端部７３１および他端部７３２とを矢印ＳＬのように第２方向Ｄ２へ位置ズレさせるように作用する。これにより、一端部７３１および他端部７３２のそれぞれとその接触相手である接触面１１ａ、１２ａとの接触面積が減少することが、モジュール熱抵抗Ｒｈの大幅悪化の原因となっている。或いは、熱伝導材７３の傾斜に伴って、複数の熱伝導材７３の一部で一端部７３１または他端部７３２がその接触相手である接触面１１ａ、１２ａから離れることも、モジュール熱抵抗Ｒｈの大幅悪化の原因となっている。
【0061】
これに対し、図１２の本実施形態の圧縮時熱抵抗特性Ｂ１に示されるように、本実施形態では、比較例の圧縮時熱抵抗特性Ｂ２にあるモジュール熱抵抗Ｒｈの大幅悪化が回避されている。これは、図３に示すように熱伝導材１６が上記曲がり形状を有するので、圧縮荷重Ｐｃが大きくなっても、熱伝導材１６の一端部１６１が他端部１６２に対し第２方向Ｄ２へ位置ズレしようとする作用が生じにくいからである。
【0062】
つまり、熱伝導材１６の一端部１６１は、その一端部１６１が接触する第１部材１１の接触面１１ａに対して滑りにくく、熱伝導材１６の他端部１６２は、その他端部１６２が接触する第２部材１２の接触面１２ａに対して滑りにくいからである。そして、圧縮荷重Ｐｃが増減しても一端部１６１と他端部１６２とが位置ズレせずに、一端部１６１が第１部材１１の接触面１１ａに接触する接触面積と他端部１６２が第２部材１２の接触面１２ａに接触する接触面積とがそれぞれ維持されやすいからである。
【0063】
このように、本実施形態では、例えば上記比較例と比べて、放熱部材１４に対する圧縮荷重Ｐｃが大きくなっても、熱伝導材１６の一端部１６１と第１部材１１との接触面積および熱伝導材１６の他端部１６２と第２部材１２との接触面積は減少しにくい。従って、モジュール熱抵抗Ｒｈが圧縮荷重Ｐｃの増大に伴って増大する現象を回避することが可能である。
【0064】
また、本実施形態によれば、図８のステップＳ０２で熱伝導シート３０が巻き付けられる芯材４２は、芯材本体部４２１の外周面４２１ａにおいて径方向Ｄｒの外側へ突き出るように設けられ軸方向Ｄａに延伸した芯材突設部４２２を有している。そして、そのステップＳ０２では、芯材４２に巻かれた熱伝導シート３０が芯材本体部４２１の外周面４２１ａに対して押し付けられ、これにより、熱伝導シート３０が芯材突設部４２２の配置箇所で屈曲した屈曲部３０１が形成される。
【0065】
更に、ステップＳ０３では、屈曲部３０１を含むロール材４４が軸方向Ｄａに分割された分割ロール材４５が得られ、続くステップＳ０４では、その分割ロール材４５が、芯材４２の周方向Ｄｃにおける複数の周方向切断位置Ａ２で切断され、複数個に分割される。このとき、複数の周方向切断位置Ａ２がそれぞれ熱伝導シート３０の屈曲部３０１を周方向Ｄｃに挟んだ位置とされて、分割ロール材４５は切断される。このステップＳ０４を経ることで放熱部材１４が得られる。
【0066】
従って、本実施形態の放熱部材１４を容易に生産することが可能である。このとき、ステップＳ０４にて切断された切断後の熱伝導シート３０が、放熱部材１４に含まれる複数の熱伝導材１６になる。そして、ステップＳ０２でロール材４４が生成される際に屈曲部３０１が形成されることによって熱伝導材１６の曲がり形状が形成される。すなわち、熱伝導シート３０の屈曲部３０１は、完成後の放熱部材１４では熱伝導材１６の屈曲部１６３になり、熱伝導材１６の曲がり形状に含まれる。
【0067】
（１）また、本実施形態によれば、図３に示すように、熱伝導材１６の曲がり形状は、第１方向Ｄ１での一端部１６１と他端部１６２との間の範囲内で一端部１６１と他端部１６２とから離れた途中位置にて第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状である。従って、例えば熱伝導材１６の曲がり形状が屈曲せずに緩やかに湾曲している場合と比較して、熱伝導材１６に対し曲がり形状を明確に形成することが可能である。
【0068】
（２）また、本実施形態によれば、熱伝導材１６は、グラファイトを含んで構成されている。従って、放熱部材１４の厚み方向である第１方向Ｄ１への熱伝導において高い熱伝導率を得ることが可能である。例えば第１部材１１と第２部材１２とがハンダにより接合されそのハンダを介して第１部材１１と第２部材１２との間で熱が伝導される場合よりも、第１部材１１と第２部材１２との間での熱伝導において高い熱伝導率を得ることが可能である。
【0069】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
【0070】
図１３に示すように、本実施形態でも第１実施形態と同様に、放熱部材１４が有する複数の熱伝導材１６はそれぞれ、上記した曲がり形状を有している。但し、図１３に示す熱伝導材横断面において、本実施形態の熱伝導材１６の曲がり形状は、複数の屈曲部１６３を含むジグザグ形状になっている。
【0071】
具体的に、本実施形態の熱伝導材１６は、第１方向Ｄ１に並んだ２つの屈曲部１６３を含む。その２つの屈曲部１６３のうち第１方向Ｄ１の一方側に配置された屈曲部１６３は、第２方向Ｄ２の他方側へ凸状になるように屈曲した形状を成している。そして、２つの屈曲部１６３のうち第１方向Ｄ１の他方側に配置された屈曲部１６３は、第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状を成している。なお、図１３に示された熱伝導材１６の形状は、放熱部材１４が圧縮されていない無負荷状態の形状である。
【0072】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0073】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【0074】
図１４に示すように、本実施形態でも第１実施形態と同様に、放熱部材１４が有する複数の熱伝導材１６はそれぞれ、上記した曲がり形状を有している。但し、図１４に示す熱伝導材横断面において、本実施形態の熱伝導材１６の曲がり形状は屈曲部１６３を含んでいない。なお、図１４に示された熱伝導材１６の形状は、放熱部材１４が圧縮されていない無負荷状態の形状である。
【0075】
具体的に、本実施形態の熱伝導材１６は、熱伝導材１６のうち一端部１６１と他端部１６２との間の部位である端部間部位１６４を有し、その端部間部位１６４は、第１方向Ｄ１に直線的に延伸するように形成されている。そして、熱伝導材１６の一端部１６１と他端部１６２はそれぞれ、端部間部位１６４に対し第２方向Ｄ２の一方側へズレるように変形している。
【0076】
これにより、図１４の熱伝導材横断面において、熱伝導材１６は、一端部１６１から他端部１６２までの全体として、第２方向Ｄ２の一方側が凹状になり且つ第２方向Ｄ２の他方側が凸状になった湾曲形状となっている。すなわち、複数の熱伝導材１６はそれぞれ、上記した曲がり形状を有することとなっている。
【0077】
本実施形態の熱伝導材１６が有するこの曲がり形状は、図１５、図１６に示される製造方法によって形成することができる。すなわち、放熱部材１４を刃具５０、５１によって切り出す切出し作業に先立って、まず、放熱部材１４の素材１４１が用意される。その放熱部材１４の素材１４１では、複数の熱伝導材１６は第１方向Ｄ１に沿って直線的に延伸した形状になっている。
【0078】
そして、放熱部材１４の切出し作業では、矢印ＣＴ１で示されるように、放熱部材１４の素材１４１を第２方向Ｄ２の他方側から一方側へ刃具５０で切断し、これにより、熱伝導材１６の一端部１６１を形成する。このとき、図１６に示すように、熱伝導材１６の一端部１６１は刃具５０によって第２方向Ｄ２の他方側から一方側へ押されながら形成されるので、上記したように端部間部位１６４に対し第２方向Ｄ２の一方側へズレるように変形した形状になる。
【0079】
これと同様に、放熱部材１４の切出し作業では、矢印ＣＴ２で示されるように、放熱部材１４の素材１４１を第２方向Ｄ２の他方側から一方側へ刃具５１でも切断し、これにより、熱伝導材１６の他端部１６２を形成する。このとき、熱伝導材１６の一端部１６１と同様に、熱伝導材１６の他端部１６２は刃具５１によって第２方向Ｄ２の他方側から一方側へ押されながら形成されるので、上記したように端部間部位１６４に対し第２方向Ｄ２の一方側へズレるように変形した形状になる。
【0080】
以上のようにして、本実施形態の熱伝導材１６の曲がり形状を形成することができる。
【0081】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0082】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【0083】
本実施形態の放熱部材１４が有する全ての熱伝導材１６は、グラファイトではなく、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されている。要するに、本実施形態の全ての熱伝導材１６は、アルミニウムを含んで構成されている。
【0084】
このようにしても、第１実施形態と同様に、第１部材１１と第２部材１２との間での熱伝導において高い熱伝導率を得ることが可能である。
【0085】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0086】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態または第３実施形態と組み合わせることも可能である。
【0087】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【0088】
本実施形態の放熱部材１４が有する全ての熱伝導材１６は、グラファイトではなく、銀または銀合金で構成されている。要するに、本実施形態の全ての熱伝導材１６は、銀を含んで構成されている。
【0089】
このようにしても、第１実施形態と同様に、第１部材１１と第２部材１２との間での熱伝導において高い熱伝導率を得ることが可能である。
【0090】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0091】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態または第３実施形態と組み合わせることも可能である。
【0092】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【0093】
本実施形態の放熱部材１４の製造では、図８に替わる図１７のフローチャートに従って放熱部材１４が製造される。その図１７のステップＳ０１、Ｓ０２、Ｓ０３は図８のステップＳ０１、Ｓ０２、Ｓ０３と同じであるが、図１７では、図８のステップＳ０４がステップＳ０４１、Ｓ０４２に置き換わっている。
【0094】
具体的に、図１７のフローチャートでは、ステップＳ０３の次はステップＳ０４１へ進む。そして、そのステップＳ０４１では、分割ロール材４５が、周方向Ｄｃの所定位置Ａ３（図１１参照）で切断される。この所定位置Ａ３は、周方向Ｄｃにおける任意の１箇所であってよい。この所定位置Ａ３での切断により、分割ロール材４５が分割芯材４６から取外し可能になる。
【0095】
その所定位置Ａ３での切断後に、分割ロール材４５は分割芯材４６から取り外され、例えば平板状になるように展開される。その分割ロール材４５を展開した展開材４８の一部分が図１８に示されている。このように展開された展開材４８においても、屈曲部３０１の屈曲した形状は維持される。
【0096】
そして、図１８に示すように展開材４８の複数の屈曲部３０１は、展開材４８において図１１の周方向Ｄｃに対応する対応周方向Ｄｃｘに並ぶ。すなわち、図１１の分割ロール材４５における複数の屈曲部３０１の並び方向は周方向Ｄｃであり、図１８の展開材４８における複数の屈曲部３０１の並び方向は対応周方向Ｄｃｘになる。図１７のステップＳ０４１の次はステップＳ０４２へ進む。
【0097】
図１７のステップＳ０４２では、展開材４８が、対応周方向Ｄｃｘにおける複数の対応周方向切断位置Ａ２ｘで切断され、複数個に分割される。この対応周方向切断位置Ａ２ｘは第１実施形態の周方向切断位置Ａ２に対応した位置である。従って、図１８に示すように、複数の対応周方向切断位置Ａ２ｘがそれぞれ熱伝導シート３０の屈曲部３０１を対応周方向Ｄｃｘに挟んだ位置とされて、展開材４８は切断される。
【0098】
このように図１７のフローチャートに従って放熱部材１４の製造を行っても、第１実施形態と同様の放熱部材１４を容易に生産することが可能である。
【0099】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0100】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２、第４、第５実施形態の何れかと組み合わせることも可能である。
【0101】
（他の実施形態）
（１）上述の第１実施形態では、図３に示すように、熱伝導材１６の上記曲がり形状は、熱伝導材１６のうち一端部１６１と他端部１６２とのそれぞれから第１方向Ｄ１に離れた途中位置にて第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状である。しかしながら、これは一例である。例えば逆に、熱伝導材１６の上記曲がり形状は、熱伝導材１６のうちの上記途中位置にて第２方向Ｄ２の他方側へ凸状になるように屈曲した形状であっても差し支えない。
（１）上述の第１実施形態では、図３に示すように、熱伝導材１６の上記曲がり形状は、熱伝導材１６のうち一端部１６１と他端部１６２とのそれぞれから第１方向Ｄ１に離れた途中位置にて第２方向Ｄ２の一方側へ凸状になるように屈曲した形状である。しかしながら、これは一例である。例えば逆に、熱伝導材１６の上記曲がり形状は、熱伝導材１６のうちの上記途中位置にて第２方向Ｄ２の他方側へ凸状になるように屈曲した形状であっても差し支えない。
【0102】
（２）上述の第１実施形態において図３に示された熱伝導材１６の曲がり形状は、屈曲部１６３で局所的に屈曲した形状になっているが、これは一例である。例えば、その熱伝導材１６の曲がり形状は、一端部１６１と他端部１６２との間で滑らかに湾曲した形状であっても差し支えない。
【0103】
【0104】
（４）上述の第１実施形態では、図８に示すように、ロール材４４は、軸方向Ｄａに分割されてから周方向Ｄｃに分割されるように切断されるが、例えば逆に、周方向Ｄｃに分割されてから軸方向Ｄａに分割されるように切断されてもよい。ロール材４４を切断する手順は種々想定される。
【0105】
（５）上述の第６実施形態では、図１７に示すように、ロール材４４が軸方向Ｄａに分割されてから、その分割後の分割ロール材４５が分割芯材４６から取り外され、例えば平板状になるように展開されるが、これは一例である。例えば逆に、ロール材４４が所定位置Ａ３（図１１参照）で切断されると共に芯材４２から取り外され、平板状になるように展開されてから、そのロール材４４を展開した展開材４８が、展開材４８において軸方向Ｄａに対応する対応軸方向に分割されてもよい。
【0106】
（６）上述の第１実施形態では、図１１に示すように、例えば複数の芯材突設部４２２は、芯材本体部４２１の外周面４２１ａ上に固定され軸方向Ｄａに延伸したワイヤで構成されているが、これは一例である。例えば複数の芯材突設部４２２は、芯材本体部４２１と一体になっており、その芯材本体部４２１から径方向Ｄｒの外側へ突き出た凸部として構成されていてもよい。
【0107】
（７）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
【0108】
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0109】
１１ 第１部材
１２ 第２部材
１４ 放熱部材
１６ 熱伝導材
１６１ 一端部
１６２ 他端部
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
１２ 第２部材
１４ 放熱部材
１６ 熱伝導材
１６１ 一端部
１６２ 他端部
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】