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特開2025-59814熱伝導性ペースト、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
(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】P2025059814
(43)【公開日】2025-04-10
(54)【発明の名称】熱伝導性ペースト、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 23/373 20060101AFI20250403BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023170135
(22)【出願日】2023-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002141
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】藤本 佳寿
(72)【発明者】
【氏名】西 孝行
【テーマコード（参考）】
5F136
【Ｆターム（参考）】
5F136BC01
5F136DA17
5F136EA24
(57)【要約】 （修正有）
【課題】大面積の接合における接着性に優れる熱伝導層を実現する熱伝導性ペースト、半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板１０、半導体素子２０、ヒートスプレッダー３０、熱伝導層４０、ヒートシンク５０及び熱伝導層６０を備える半導体装置において、２ｃｍ２以上の大面積における接着に使用される熱伝導性ペーストは、少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、特定の条件にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である。
【選択図】図１
【解決手段】基板１０、半導体素子２０、ヒートスプレッダー３０、熱伝導層４０、ヒートシンク５０及び熱伝導層６０を備える半導体装置において、２ｃｍ２以上の大面積における接着に使用される熱伝導性ペーストは、少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、特定の条件にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２ｃｍ２以上の面積における接着に使用される熱伝導性ペーストであって、
少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、
以下の条件１にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である、熱伝導性ペースト。
［条件１］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、
以下の条件１にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である、熱伝導性ペースト。
［条件１］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
【請求項2】
加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化して得られる硬化体の熱伝導率が、１２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、
請求項１に記載の熱伝導性ペースト。
請求項１に記載の熱伝導性ペースト。
【請求項3】
以下の条件２にて測定される、硬化収縮率が１５％以下である、
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
【請求項4】
前記溶剤の含有量が、当該熱伝導性ペースト全体に対して５質量部以下である、
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
【請求項5】
前記粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面を覆う銀を含むコート銀粉を含む、
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
【請求項6】
アリルエステル樹脂をさらに含む、
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペースト。
【請求項7】
ヒートスプレッダーとヒートシンクを含み、
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペーストによって、前記ヒートスプレッダーと前記ヒートシンクが接着されている、半導体装置。
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペーストによって、前記ヒートスプレッダーと前記ヒートシンクが接着されている、半導体装置。
【請求項8】
請求項１又は２に記載の熱伝導性ペーストを用いて、ヒートスプレッダーとヒートシンクを接着する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱伝導性ペースト、半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
熱伝導体を備える半導体パッケージにおいて、熱伝導層として、熱処理により金属粒子がシンタリングを起こして形成される粒子連結構造を有するものを用いることが検討されている。特許文献１には、基板、半導体素子、ヒートスプレッダー、ヒートシンクを備え、ヒートスプレッダーとヒートシンクが熱伝導層（熱伝導材料）により接合されている半導体パッケージが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２０／１８９４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年では、より大きい面積の接合面を熱伝導層により接合することが検討されている。このような事情を踏まえて検討したところ、熱伝導層における、大面積の接合における密着性について改善の余地があることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、以下の熱伝導性ペースト、半導体装置、及び半導体装置の製造方法が提供される。
［１］
２ｃｍ２以上の面積における接着に使用される熱伝導性ペーストであって、
少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、
以下の条件１にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である、熱伝導性ペースト。
［条件１］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
［２］
加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化して得られる硬化体の熱伝導率が、１２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、
［１］に記載の熱伝導性ペースト。
［３］
以下の条件２にて測定される、硬化収縮率が１５％以下である、
［１］又は［２］に記載の熱伝導性ペースト。
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
［４］
前記溶剤の含有量が、当該熱伝導性ペースト全体に対して５質量部以下である、
［１］乃至［３］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［５］
前記粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面を覆う銀を含むコート銀粉を含む、
［１］乃至［４］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［６］
アリルエステル樹脂をさらに含む、
［１］乃至［５］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［７］
ヒートスプレッダーとヒートシンクを含み、
［１］乃至［６］のいずれかに記載の熱伝導性ペーストによって、前記ヒートスプレッダーと前記ヒートシンクが接着されている、半導体装置。
［８］
［１］乃至［６］のいずれかにに記載の熱伝導性ペーストを用いて、ヒートスプレッダーとヒートシンクを接着する工程を含む、半導体装置の製造方法。
［１］
２ｃｍ２以上の面積における接着に使用される熱伝導性ペーストであって、
少なくとも表面の一部が金属である粒子、熱硬化性樹脂および溶剤を含み、
以下の条件１にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上である、熱伝導性ペースト。
［条件１］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
［２］
加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化して得られる硬化体の熱伝導率が、１２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、
［１］に記載の熱伝導性ペースト。
［３］
以下の条件２にて測定される、硬化収縮率が１５％以下である、
［１］又は［２］に記載の熱伝導性ペースト。
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
［４］
前記溶剤の含有量が、当該熱伝導性ペースト全体に対して５質量部以下である、
［１］乃至［３］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［５］
前記粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面を覆う銀を含むコート銀粉を含む、
［１］乃至［４］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［６］
アリルエステル樹脂をさらに含む、
［１］乃至［５］のいずれかに記載の熱伝導性ペースト。
［７］
ヒートスプレッダーとヒートシンクを含み、
［１］乃至［６］のいずれかに記載の熱伝導性ペーストによって、前記ヒートスプレッダーと前記ヒートシンクが接着されている、半導体装置。
［８］
［１］乃至［６］のいずれかにに記載の熱伝導性ペーストを用いて、ヒートスプレッダーとヒートシンクを接着する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、大面積の接合における接着性に優れる熱伝導層を実現する熱伝導性ペーストが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
【0008】
【図1】本実施形態に係る半導体装置の一例の概要図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。
【0010】
図１に、本実施形態に係る半導体装置の一例の概要図を示す。図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、基板１０、半導体素子２０、ヒートスプレッダー３０、熱伝導層４０、ヒートシンク５０および熱伝導層６０を備える。半導体素子２０は、基板１０上に設けられており、ヒートスプレッダー３０は、半導体素子２０の周囲を囲み、熱伝導層４０は、半導体素子２０とヒートスプレッダー３０とを接合している。また熱伝導層６０は、ヒートスプレッダー３０とヒートシンク５０を接着している。
【0011】
半導体素子２０は、例えば、ロジックチップやメモリチップでもよく、メモリ回路とロジック回路が混成されたＬＳＩチップでもよい。半導体素子２０は、ＢＧＡ型パッケージで構成されてもよい。
【0012】
半導体素子２０は、基板１０の上に実装され、基板１０と電気的に接続される。半導体素子２０は、基板１０にフリップチップ接続されていてもよい。この場合、半導体素子２０は、半田ボール６０を介して基板１０と半田接続する。半導体素子２０と基板１０との間隙にはアンダーフィル材７０が充填されていてもよい。アンダーフィル材７０としては、公知のものが使用できるが、封止材でもよくダイアタッチ材でもよい。
【0013】
基板１０としては、例えば、プリント回路基板等が用いられる。基板１０の一面に、１または２以上の半導体素子２０が実装されてもよい。また、基板１０の一面に、半導体素子２０以外の電子部品や、熱源体が実装されてもよい。一方、基板１０の他面（一面とは反対側の面）は、その他の基板に接続可能な接続構造を有していてもよい。接続構造とは、例えば、半田ボール、ピンコネクタなどである。
【0014】
ヒートスプレッダー３０は、半導体素子２０などの発熱体から熱を放熱する部材で構成されていればよく、例えば、金属材料で構成される。金属材料としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。ヒートスプレッダー３０は、金属材料以外の高熱伝導材料を有してもよく、例えば、グラファイト等を内部に含んでもよい。
【0015】
ヒートスプレッダー３０は、上記金属材料からなる金属層を用い、その単層で構成されてもよく、あるいは複数層が積層した積層構造で構成されてもよい。また、ヒートスプレッダー３０の表面のうち少なくとも熱伝導層４０と接合する面は、熱伝導性の観点から、上記金属材料が露出していることが好ましいが、その他の金属でメッキ処理されてもよい。例えば、ニッケル、金、これらを主成分とする合金、あるいはこれらの積層皮膜によりメッキ膜が構成できる。これにより、ヒートスプレッダー３０の防錆性を高められる。
【0016】
ヒートスプレッダー３０の形状は、半導体素子２０を覆うような蓋構造であれば特に限定されない。例えば、ヒートスプレッダー３０は、半導体素子２０と対向する面が開口した筐体で構成されてもよい。言い換えると、半導体素子２０とヒートスプレッダー３０との積層方向の断面視で見たとき、略コの字形状に構成されてもよい。
【0017】
ヒートスプレッダー３０の一部は、接着剤を介して基板１０と接着してもよい。例えば、ヒートスプレッダー３０の側壁部の先端は、接着剤で基板１０の一面と接着してもよい。接着剤は公知のものが使用できる。
【0018】
熱伝導層４０は、半導体素子２０の一面と、その一面と対向するヒートスプレッダー３０の他面との間に介在し、これらを接合する。また、熱伝導層４０の熱伝導率の下限は、例えば、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。これにより、半導体パッケージ１００の放熱特性を向上できる。一方、熱伝導層４０の熱伝導率の上限は、例えば、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよく、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよい。熱伝導率は、レーザーフラッシュ法を用いて、２５℃、厚み方向に測定することで得られる。
【0019】
ヒートシンク５０は、放熱性に優れた部材で構成されればよく、例えば、ヒートスプレッダー３０で使用した材料を用いてもよい。ヒートシンク５０は、複数のフィンを有してもよい。
【0020】
また、熱伝導層６０は、ヒートスプレッダー３０の一面と、その一面と対向するヒートシンク５０の面との間に介在し、これらを接合する。また、熱伝導層６０の熱伝導率の下限は、例えば、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。これにより、半導体パッケージ１００の放熱特性を向上できる。一方、熱伝導層６０の熱伝導率の上限は、例えば、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよく、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよい。なお、熱伝導率は、上述した方法と同様にして得られる。
【0021】
また、半導体素子２０の上面および下面それぞれに電極が設けられている場合、半導体素子２０の上面および下面それぞれにリードフレームなどの導通部材が接続されることがある。この場合、ヒートシンク５０および熱伝導層６０は、半導体素子２０の上面側および下面側それぞれに設けられてもよい。
【0022】
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、一例として、上記熱伝導層４０，６０の少なくとも一方を形成するために用いることができる。具体的には、熱伝導性ペーストを塗布した後に、加熱して硬化させることで、熱伝導層４０，６０の少なくとも一方を形成することができる。本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、接着面の面積が２ｃｍ２以上の場合に好適に用いられる。この熱伝導性ペーストは、特に、接着面の面積が１０ｃｍ２以上の場合に、さらには接着面の面積が３６ｃｍ２以上の場合に、好適に用いられる。
【0023】
熱伝導性ペーストは、熱硬化性樹脂と少なくとも表面の一部が金属に被膜されているフィラーを含む。以下、熱伝導性ペーストの各構成について説明する。
【0024】
［熱硬化性樹脂］
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂；フェノール樹脂；ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ビスマレイミド化合物等のマレイミド樹脂；ポリウレタン樹脂；ジアリルフタレート樹脂；シリコーン系樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂；ベンゾシクロブテン樹脂、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型フェノール樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等のシアネート樹脂等のシアネートエステル樹脂等から選択される、１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂；フェノール樹脂；ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ビスマレイミド化合物等のマレイミド樹脂；ポリウレタン樹脂；ジアリルフタレート樹脂；シリコーン系樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂；ベンゾシクロブテン樹脂、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型フェノール樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等のシアネート樹脂等のシアネートエステル樹脂等から選択される、１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0025】
エポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロベンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂、４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテル、ｍ，ｐ－クレジルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、１，４－シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル等のエポキシモノマー等から選択される、１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0026】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、熱硬化性樹脂の含有量の下限値は、３質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましい。また、熱硬化性樹脂の含有量の上限値は、１５質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。熱硬化性樹脂の含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの硬化性等が良くなる。
【0027】
［フィラー］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストに含まれるフィラーは、熱伝導性ペーストに対して熱処理することによりシンタリングを起こして、粒子連結構造を形成する。すなわち、熱伝導性ペーストを加熱して得られる接着層において、隣接するフィラー同士は互いに融着して存在することとなる。これにより、熱伝導性ペーストを加熱して得られる接着層について、その熱伝導性、基材や半導体素子、放熱板等への密着性を向上させることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストに含まれるフィラーは、熱伝導性ペーストに対して熱処理することによりシンタリングを起こして、粒子連結構造を形成する。すなわち、熱伝導性ペーストを加熱して得られる接着層において、隣接するフィラー同士は互いに融着して存在することとなる。これにより、熱伝導性ペーストを加熱して得られる接着層について、その熱伝導性、基材や半導体素子、放熱板等への密着性を向上させることができる。
【0028】
本実施形態に係るフィラーは、表面全体が金属により構成されている粒子と、表面の少なくとも一部が金属に被膜されている粒子の両方を含む。表面全体が金属に被膜されている粒子とは、例えば、シリコーン樹脂粒子等の樹脂粒子と樹脂粒子の表面を覆う銀を含む、コート銀粉である。
【0029】
上記した、コート銀粉は、例えば、メチルクロロシラン、トリメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノクロロシランを重合させることにより得られるオルガノポリシロキサンにより構成されている粒子（シリコーン樹脂粒子）を銀で被覆したものである。または、上記のオルガノポリシロキサンをさらに三次元架橋した構造を基本骨格としたシリコーン樹脂により構成されるシリコーン樹脂粒子の表面を銀で被覆したものである。
【0030】
フィラーの形状は、特に限定されないが、例えば、球状、樹状、紐状、フレーク状、凝集状、および多面体形状等である。フィラーの焼結性を向上させる観点、およびシンタリングの均一性を向上させる観点から、球状のフィラーが含まれることが好ましい。また、コストを低減させる観点からは、フレーク状のフィラーが含まれることが好ましい。
【0031】
フィラーは、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の累積度数分布曲線において累積度数が５０％である粒子径Ｄ５０が、０．１μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、２．０μｍ以上であることがさらにより好ましい。また、フィラーは、粒子径Ｄ５０が、１０μｍ以下であることが好ましく、９．０μｍ以下であることがより好ましく、８．０μｍ以下であることがさらにより好ましく、７．０μｍ以下であることが特により好ましく、６．０μｍ以下であることが最もより好ましい。
【0032】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、フィラーの含有量の下限値は、８０質量部以上であることが好ましく、８２質量部以上であることがより好ましい。また、フィラーの含有量の上限値は、９５質量部以下であることが好ましく、９２質量部以下であることがより好ましい。
【0033】
［硬化剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、硬化剤をさらに含んでもよい。硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂硬化剤を用いることができる。フェノール樹脂硬化剤としては、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ（ジヒドロキシジフェニルメタン）等のビスフェノール化合物；未変性のレゾールフェノール樹脂；桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂；トリフェニルメタン型フェノール樹脂等から選択される、１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、硬化剤をさらに含んでもよい。硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂硬化剤を用いることができる。フェノール樹脂硬化剤としては、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ（ジヒドロキシジフェニルメタン）等のビスフェノール化合物；未変性のレゾールフェノール樹脂；桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂；トリフェニルメタン型フェノール樹脂等から選択される、１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0034】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、硬化剤の含有量の下限値は、０．５質量部以上であることが好ましく、０．７質量部以上であることがより好ましい。また、硬化剤の含有量の上限値は、２．０質量部以下であることが好ましく、１．５質量部以下であることがより好ましい。硬化剤の含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの硬化性等が良くなる。
【0035】
［硬化促進剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、熱硬化性樹脂の反応基と硬化剤の反応基との反応を促進するための、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤としては、イミダゾール系硬化促進剤；有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；ジシアンジアミド、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、ベンジルジメチルアミン等のアミジンや３級アミン；上記アミジンまたは上記３級アミンの４級アンモニウム塩等の窒素原子含有化合物等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、熱硬化性樹脂の反応基と硬化剤の反応基との反応を促進するための、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤としては、イミダゾール系硬化促進剤；有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；ジシアンジアミド、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、ベンジルジメチルアミン等のアミジンや３級アミン；上記アミジンまたは上記３級アミンの４級アンモニウム塩等の窒素原子含有化合物等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0036】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、硬化促進剤の含有量の下限値は、０．０５質量部以上であることが好ましく、０．１質量部以上であることがより好ましい。また、硬化促進剤の含有量の上限値は、０．５質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以下であることがより好ましい。硬化促進剤の含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの硬化性等が良くなる。
【0037】
［アクリルモノマー］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、耐熱性や耐衝撃性を向上するための、アクリルモノマーをさらに含んでもよい。アクリルモノマーとしては、（メタ）アクリル基を１つのみ有する単官能アクリルモノマー、または（メタ）アクリル基を２つ以上有する多官能アクリルモノマーを用いることができる。または、東亞合成社製のＵＧ－４０３５のような、アクリル酸系重合物を用いてもよい。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、耐熱性や耐衝撃性を向上するための、アクリルモノマーをさらに含んでもよい。アクリルモノマーとしては、（メタ）アクリル基を１つのみ有する単官能アクリルモノマー、または（メタ）アクリル基を２つ以上有する多官能アクリルモノマーを用いることができる。または、東亞合成社製のＵＧ－４０３５のような、アクリル酸系重合物を用いてもよい。
【0038】
単官能アクリルモノマーとしては、例えば、２－フェノキシエチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ｎ－ラウリル（メタ）アクリレート、ｎ－トリデシル（メタ）アクリレート、ｎ－ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ブトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングルコール（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシルジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、フェニルフェノールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート四級化物、グリシジル（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリル酸安息香酸エステル、１，４－シクロヘキサンジメタノールモノ（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－（メタ）アクリロイルキシエチルコハク酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエチル－２－ヒドロキシエチルフタル酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、および２－（メタ）アクロイロキシエチルアシッドホスフェート等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0039】
単官能アクリルモノマーとしては、上記具体例のうち、２－フェノキシエチルメタクリレートを用いることが好ましい。これにより、熱伝導性ペーストの密着性を向上することができる。
【0040】
多官能アクリルモノマーとしては、具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アタクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ヘキサン－１，６－ジオールビス（２－メチル（メタ）アクリレート）、４，４'－イソプロピリデンジフェノールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ビス（（メタ）アクリロイルオキシ）－２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロヘキサン、１，４－ビス（（メタ）アクリロイルオキシ）ブタン、１，６－ビス（（メタ）アクリロイルオキシ）ヘキサン、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ'－ジ（メタ）アクリロイルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ'－（１，２－ジヒドロキシエチレン）ビス（メタ）アクリルアミド、又は１，４－ビス（（メタ）アクリロイル）ピペラジン等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0041】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、アクリルモノマーの含有量の下限値は、０．５質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがより好ましい。また、アクリルモノマーの含有量の上限値は、５質量部以下であることが好ましく、３質量部以下であることがより好ましい。アクリルモノマーの含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの耐熱性や耐衝撃性が良くなる。
【0042】
［カップリング剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、カップリング剤をさらい含んでもよい。これにより、熱伝導性ペーストの流動性を高めることができる。カップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、カップリング剤をさらい含んでもよい。これにより、熱伝導性ペーストの流動性を高めることができる。カップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を用いることができる。
【0043】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、カップリング剤の含有量の下限値は、０．０５質量部以上であることが好ましく、０．１質量部以上であることがより好ましい。また、カップリング剤の含有量の上限値は、１．０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下であることがより好ましい。カップリング剤の含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの硬化性等が良くなる。
【0044】
［密着助剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、密着助剤を含んでもよい。密着助剤としては、例えば、ＡＤＥＫＡ株式会社製のＥＨ３６３６ＡＳを用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、密着助剤を含んでもよい。密着助剤としては、例えば、ＡＤＥＫＡ株式会社製のＥＨ３６３６ＡＳを用いることができる。
【0045】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、密着助剤の含有量の下限値は、０．００５質量部以上であることが好ましく、０．０１質量部以上であることがより好ましい。また、密着助剤の含有量の上限値は、０．５質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以下であることがより好ましい。密着助剤の含有量を上記範囲内にすることで、熱伝導性ペーストの硬化性等が良くなる。
【0046】
［可塑剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、可塑剤を含んでもよい。可塑剤としては、例えば、アリル樹脂を用いることができる。より具体的には、ジカルボン酸と、アリルアルコールと、アリル基を備える化合物とを反応することで得られるアリルエステル樹脂等のアリルポリマーを用いることができる。ジカルボン酸としては、具体的には、しゅう酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等を用いることができる。また、上記アリル基を備える化合物としては、具体的には、アリル基を備えるポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリブタジエン、ブタジエンアクリロニトリル共重合体等を用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、可塑剤を含んでもよい。可塑剤としては、例えば、アリル樹脂を用いることができる。より具体的には、ジカルボン酸と、アリルアルコールと、アリル基を備える化合物とを反応することで得られるアリルエステル樹脂等のアリルポリマーを用いることができる。ジカルボン酸としては、具体的には、しゅう酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等を用いることができる。また、上記アリル基を備える化合物としては、具体的には、アリル基を備えるポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリブタジエン、ブタジエンアクリロニトリル共重合体等を用いることができる。
【0047】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、可塑剤の含有量の下限値は、０．５質量部以上であることが好ましく、１．０質量部以上であることがより好ましい。また、可塑剤の含有量の上限値は、８．０質量部以下であることが好ましく、６．０質量部以下であることがより好ましい。
【0048】
［開始剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、開始剤を含んでもよい。開始剤としては、例えば、アゾ化合物、過酸化物などを用いることができる。過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタールなどの有機過酸化物を用いることができ、より具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド；１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２－ジ（４，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン等のパーオキシケタール；ｐ－メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３－テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド；ジ（２－ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－へキシルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド；ジベンゾイルパーオキサイド、ジ（４－メチルベンゾイル）パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド；ジ－ｎ－プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート；２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－へキシルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシ２－エチルヘキサノエート等のパーオキシエステル等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、開始剤を含んでもよい。開始剤としては、例えば、アゾ化合物、過酸化物などを用いることができる。過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタールなどの有機過酸化物を用いることができ、より具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド；１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２－ジ（４，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン等のパーオキシケタール；ｐ－メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３－テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド；ジ（２－ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－へキシルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド；ジベンゾイルパーオキサイド、ジ（４－メチルベンゾイル）パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド；ジ－ｎ－プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート；２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－へキシルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシ２－エチルヘキサノエート等のパーオキシエステル等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0049】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、開始剤の含有量の下限値は、０．０５質量部以上であることが好ましく、０．１質量部以上であることがより好ましい。また、開始剤の含有量の上限値は、１．０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下であることがより好ましい。
【0050】
［溶剤］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、溶剤を含んでもよい。溶剤としては、例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アノン、ジアセトンアルコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α－ターピネオール、β－ターピネオール、γ－ターピネオール、ターピネオール（α、β、γの混合物）、ジヒドロターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、２－フェニルエチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン）、２－オクタノン、イソホロン（３，５，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン）もしくはジイソブチルケトン（２，６－ジメチル－４－ヘプタノン）等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，２－ジアセトキシエタン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジルもしくはリン酸トリペンチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、１，２－ビス（２－ジエトキシ）エタンもしくは１，２－ビス（２－メトキシエトキシ）エタン等のエーテル類；酢酸２－（２－ブトキシエトキシ）エタン等のエステルエーテル類；２－（２－メトキシエトキシ）エタノール等のエーテルアルコール類、トルエン、キシレン、ｎ－パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素類；アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類；アセトアミドもしくはＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；低分子量の揮発性シリコンオイル、または揮発性有機変成シリコンオイル等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、溶剤を含んでもよい。溶剤としては、例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アノン、ジアセトンアルコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α－ターピネオール、β－ターピネオール、γ－ターピネオール、ターピネオール（α、β、γの混合物）、ジヒドロターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、２－フェニルエチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン）、２－オクタノン、イソホロン（３，５，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン）もしくはジイソブチルケトン（２，６－ジメチル－４－ヘプタノン）等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，２－ジアセトキシエタン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジルもしくはリン酸トリペンチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、１，２－ビス（２－ジエトキシ）エタンもしくは１，２－ビス（２－メトキシエトキシ）エタン等のエーテル類；酢酸２－（２－ブトキシエトキシ）エタン等のエステルエーテル類；２－（２－メトキシエトキシ）エタノール等のエーテルアルコール類、トルエン、キシレン、ｎ－パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素類；アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類；アセトアミドもしくはＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；低分子量の揮発性シリコンオイル、または揮発性有機変成シリコンオイル等から選択される１種または２種以上の組み合わせを用いることができる。
【0051】
熱伝導性ペースト全体を１００質量部とした場合に、溶剤の含有量の下限値は、０．５質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがより好ましい。また、溶剤の含有量の上限値は、５質量部以下であることが好ましく、３質量部以下であることがより好ましい。溶剤の含有量が上記上限値以下であることにより、熱伝導性ペーストの硬化収縮率が小さくなり、接着性が向上する。
【0052】
次に、本実施形態に係る熱伝導性ペーストの物性について説明する。
【0053】
［密着強度］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、以下の条件にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上であることが好ましく、３３０Ｎ以上であることがより好ましく、３５０Ｎ以上であることがさらに好ましく、３７０Ｎ以上であることがさらに好ましい。これにより、接着面の面積が２ｃｍ２以上の場合の接着において、十分な接着性が得られる。
［条件］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、以下の条件にて測定される密着強度が、３１０Ｎ以上であることが好ましく、３３０Ｎ以上であることがより好ましく、３５０Ｎ以上であることがさらに好ましく、３７０Ｎ以上であることがさらに好ましい。これにより、接着面の面積が２ｃｍ２以上の場合の接着において、十分な接着性が得られる。
［条件］
１．１０ｍｍ以上×１０ｍｍ以上の銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備する。
２．２ｍｍ３以上５ｍｍ３以下の当該熱伝導性ペーストを前記銅板に塗布する。
３．前記アルミ板を、前記銅板の当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、前記アルミ板を５０Ｎ以上１００Ｎ以下の圧力で、前記銅板側へ押圧する。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させる。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とする。
【0054】
［熱伝導率］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で硬化して得られる硬化体の熱伝導率が、１２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。これにより、熱伝導性ペーストは、放熱性が向上する。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で硬化して得られる硬化体の熱伝導率が、１２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。これにより、熱伝導性ペーストは、放熱性が向上する。
【0055】
［硬化収縮率］
ＪＩＳ Ｋ ６９４１に準拠する、以下の条件にて測定される、硬化収縮率が１５％以下であることが好ましく、１１％以下であることがより好ましい。これにより、半導体装置を製造する際の、各部品の位置のずれを抑制できる。
［条件］
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
ＪＩＳ Ｋ ６９４１に準拠する、以下の条件にて測定される、硬化収縮率が１５％以下であることが好ましく、１１％以下であることがより好ましい。これにより、半導体装置を製造する際の、各部品の位置のずれを抑制できる。
［条件］
［条件２］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
【0056】
［硬化温度］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、例えば、硬化温度が２２０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらにより好ましい。硬化温度が上記上限値以下であることにより、製造工程における半導体素子等への熱による影響を抑制できる。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、例えば、硬化温度が２２０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらにより好ましい。硬化温度が上記上限値以下であることにより、製造工程における半導体素子等への熱による影響を抑制できる。
【0057】
［熱伝導性ペーストの製造方法］
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、例えば、上述した原料成分を混合する方法が用いられる。混合は、公知の方法を用いることができるが、例えば、３本ロール、ミキサーなどを用いることができる。なお、得られた混合物について、さらに脱泡を行ってもよい。脱泡は、例えば、混合物を真空下に静置してもよい。
本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、例えば、上述した原料成分を混合する方法が用いられる。混合は、公知の方法を用いることができるが、例えば、３本ロール、ミキサーなどを用いることができる。なお、得られた混合物について、さらに脱泡を行ってもよい。脱泡は、例えば、混合物を真空下に静置してもよい。
【0058】
［半導体装置の製造方法］
本実施形態に係る半導体装置は、上述の熱伝導性ペーストを用いて製造できる。半導体装置の製造方法は、例えば基板１０の一面上に、他面が対向するように半導体素子２０を設置する工程と、半導体素子２０の一面側（他面とは反対側）の表面に、熱伝導性ペーストを塗布する工程と、熱伝導性ペーストに接するとともに、半導体素子２０の少なくとも一面を覆うようにヒートスプレッダー３０を配置する工程と、ヒートスプレッダー３０のヒートシンク５０と対向する一面に熱伝導性ペーストを塗布する工程と、ヒートスプレッダー３０の一面にヒートシンク５０を配置する工程と、基板１０、半導体素子２０、熱伝導性ペースト、ヒートスプレッダー３０およびヒートシンク５０を含む構造体を加熱処理し、熱伝導性ペーストを硬化させ、ヒートスプレッダー３０とヒートシンク５０を接着する工程と、を含んでもよい。
本実施形態に係る半導体装置は、上述の熱伝導性ペーストを用いて製造できる。半導体装置の製造方法は、例えば基板１０の一面上に、他面が対向するように半導体素子２０を設置する工程と、半導体素子２０の一面側（他面とは反対側）の表面に、熱伝導性ペーストを塗布する工程と、熱伝導性ペーストに接するとともに、半導体素子２０の少なくとも一面を覆うようにヒートスプレッダー３０を配置する工程と、ヒートスプレッダー３０のヒートシンク５０と対向する一面に熱伝導性ペーストを塗布する工程と、ヒートスプレッダー３０の一面にヒートシンク５０を配置する工程と、基板１０、半導体素子２０、熱伝導性ペースト、ヒートスプレッダー３０およびヒートシンク５０を含む構造体を加熱処理し、熱伝導性ペーストを硬化させ、ヒートスプレッダー３０とヒートシンク５０を接着する工程と、を含んでもよい。
【0059】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【実施例0060】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【0061】
［熱伝導性ペースト］
下記の表１に示す配合量に従って、第１原料の各原料成分を混合し、ワニスを得た。得られたワニスに第２原料を下記の表１に示す配合量に従って配合し、常温で、３本ロールミルで混練して、ペースト状の熱伝導性ペーストを作製した。
下記の表１に示す配合量に従って、第１原料の各原料成分を混合し、ワニスを得た。得られたワニスに第２原料を下記の表１に示す配合量に従って配合し、常温で、３本ロールミルで混練して、ペースト状の熱伝導性ペーストを作製した。
【0062】
【表1】
【0063】
以下、表１の原料成分の詳細を示す。なお、比較例のみに用いている原料成分については、記載を省略する。
（第１原料）
・熱硬化性樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＲＥ－３０３Ｓ）
・硬化剤：ビフェノール（本州化学工業社製、ＳＢＭ－３９０１）
・アクリルモノマー：エチレングリコールジメタクリレート（共栄社化学株式会社製、ライトエステルＥＧ）
・可塑剤：アリルポリマー（関東化学株式会社製、ＳＢＭ－８Ｃ０３）
・密着助剤：ジシアンジアミド（ＡＤＥＫＡ株式会社製、ＥＨ３６３６ＡＳ）
・カップリング剤１：３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ－５０３Ｐ）
・カップリング剤２：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ－４０３Ｅ）
・硬化促進剤：２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール４、５－ジメタノール（四国化成社製、２ＰＨＺ－ＰＷ）
・開始剤：ジクミルパーオキサイド（化薬ヌーリオン株式会社製、パーカドックスＢＣ)
・溶剤１：トリプロピレングリコールモノｎ－ブチルエーテル（日本乳化剤株式会社製、ＢＦＴＧ)
（第２原料）
・銀粉：フレーク状銀粉、メジアン径Ｄ５０：６．０μｍ（福田金属社製、ＨＫＤ－１３Ａ）
・コート銀粉：（三菱マテリアル社製、ＳＣ１０５０－ＳＳＢ）
・カップリング剤４：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＥ－４０３）
・溶剤２：エチレングリコールモノｎ―ブチルエーテルアセテート（東京化成工業社製、ＳＢＭ－８Ｎ０１）
・溶剤３：トリプロピレングリコールモノｎ－ブチルエーテル（日本乳化剤株式会社製、ＢＦＴＧ)
（第１原料）
・熱硬化性樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＲＥ－３０３Ｓ）
・硬化剤：ビフェノール（本州化学工業社製、ＳＢＭ－３９０１）
・アクリルモノマー：エチレングリコールジメタクリレート（共栄社化学株式会社製、ライトエステルＥＧ）
・可塑剤：アリルポリマー（関東化学株式会社製、ＳＢＭ－８Ｃ０３）
・密着助剤：ジシアンジアミド（ＡＤＥＫＡ株式会社製、ＥＨ３６３６ＡＳ）
・カップリング剤１：３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ－５０３Ｐ）
・カップリング剤２：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ－４０３Ｅ）
・硬化促進剤：２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール４、５－ジメタノール（四国化成社製、２ＰＨＺ－ＰＷ）
・開始剤：ジクミルパーオキサイド（化薬ヌーリオン株式会社製、パーカドックスＢＣ)
・溶剤１：トリプロピレングリコールモノｎ－ブチルエーテル（日本乳化剤株式会社製、ＢＦＴＧ)
（第２原料）
・銀粉：フレーク状銀粉、メジアン径Ｄ５０：６．０μｍ（福田金属社製、ＨＫＤ－１３Ａ）
・コート銀粉：（三菱マテリアル社製、ＳＣ１０５０－ＳＳＢ）
・カップリング剤４：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＥ－４０３）
・溶剤２：エチレングリコールモノｎ―ブチルエーテルアセテート（東京化成工業社製、ＳＢＭ－８Ｎ０１）
・溶剤３：トリプロピレングリコールモノｎ－ブチルエーテル（日本乳化剤株式会社製、ＢＦＴＧ)
【0064】
［測定］
各実施例、比較例の熱電導性ペーストを用いて、下記の物性を測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。
各実施例、比較例の熱電導性ペーストを用いて、下記の物性を測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。
【0065】
＜粘度η５、チキソ性η０．５/η５＞
２５℃において、Ｂ型粘度計を用いて、回転数５ｒｐｍにて粘度η５を測定し、回転数０．５ｒｐｍにて粘度η０．５を測定した。そして、η０．５/η５の値を算出した。なお、粘度計としては、ＢＦ粘度計（ブルックフィールド社製、ＤＶ３Ｔ）を用いた。
２５℃において、Ｂ型粘度計を用いて、回転数５ｒｐｍにて粘度η５を測定し、回転数０．５ｒｐｍにて粘度η０．５を測定した。そして、η０．５/η５の値を算出した。なお、粘度計としては、ＢＦ粘度計（ブルックフィールド社製、ＤＶ３Ｔ）を用いた。
【0066】
＜密着強度＞
以下の条件によって密着強度を測定した。
［条件］
１．１０ｍｍ×１０ｍｍの銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備した。
２．２ｍｍ３の熱伝導性ペーストを銅板に塗布した。
３．アルミ板を、銅板の熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、アルミ板を圧力１００Ｎで、銅板側へ押圧した。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で熱伝導性ペーストを硬化させた。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とした。
以下の条件によって密着強度を測定した。
［条件］
１．１０ｍｍ×１０ｍｍの銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備した。
２．２ｍｍ３の熱伝導性ペーストを銅板に塗布した。
３．アルミ板を、銅板の熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、アルミ板を圧力１００Ｎで、銅板側へ押圧した。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で熱伝導性ペーストを硬化させた。
５．ＪＩＳ Ｚ ３１９８－７に準拠して、ダイシェアテスターを用いて、せん断ジグ移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重を加え、最大せん断荷重を密着強度とした。
【0067】
＜弾性率＞
熱電導性ペーストを、４ｍｍ×２０ｍｍ×０．３ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。この試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して２５℃における貯蔵弾性率（Ｅ'）を、ＤＭＡ（動的粘弾性測定、ＳＩＩ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製 ＤＭＳ６１００、引張モード）により昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚの条件で測定した。
熱電導性ペーストを、４ｍｍ×２０ｍｍ×０．３ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。この試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して２５℃における貯蔵弾性率（Ｅ'）を、ＤＭＡ（動的粘弾性測定、ＳＩＩ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製 ＤＭＳ６１００、引張モード）により昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚの条件で測定した。
【0068】
＜ガラス転移温度（Ｔｇ）及び線膨張係数＞
熱電導性ペーストを、４ｍｍ×１０ｍｍ×０．１５ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。次に、熱機械的分析装置（セイコーインスツルメンツ社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用い、試験片を、一定荷重（１０ｍＮ）で引っ張りながら－６５℃から昇温速度５℃／分で温度を上昇させた際の試験片の温度に対する試験片の膨張量を差動トランスで電気的出力として検出し、試験片の温度に対する試験片の膨張量を示すグラフを作成した。そして、上記グラフの変曲点よりガラス転移温度（Ｔｇ）を求め、さらに算出したガラス転移温度（Ｔｇ）以下の温度における線膨張係数α１と、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度における線膨張係数α２を求めた。その後、α１／α２の値を算出した。
熱電導性ペーストを、４ｍｍ×１０ｍｍ×０．１５ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。次に、熱機械的分析装置（セイコーインスツルメンツ社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用い、試験片を、一定荷重（１０ｍＮ）で引っ張りながら－６５℃から昇温速度５℃／分で温度を上昇させた際の試験片の温度に対する試験片の膨張量を差動トランスで電気的出力として検出し、試験片の温度に対する試験片の膨張量を示すグラフを作成した。そして、上記グラフの変曲点よりガラス転移温度（Ｔｇ）を求め、さらに算出したガラス転移温度（Ｔｇ）以下の温度における線膨張係数α１と、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度における線膨張係数α２を求めた。その後、α１／α２の値を算出した。
【0069】
＜硬化収縮率＞
ＪＩＳ Ｋ ６９４１に準拠する、以下の条件により硬化収縮率を測定した。
［条件］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
ＪＩＳ Ｋ ６９４１に準拠する、以下の条件により硬化収縮率を測定した。
［条件］
１．７ｍｍ×７ｍｍのチップ上に、当該熱伝導性ペーストを塗布する。
２．当該熱伝導性ペーストを塗布した領域に３ｍｍ×３ｍｍのチップを搭載し、このときの当該熱伝導性ペーストの厚さＴ１を測定する。
３．３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱する条件で当該熱伝導性ペーストを硬化させ、硬化後の当該熱伝導性ペーストの厚さＴ２を測定する。
４．｛（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１｝×１００の値を硬化収縮率とする。
【0070】
＜熱伝導率＞
熱電導性ペーストを、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。次に、ＵＬＶＡＣ社製のＸｅフラッシュアナライザーＴＤ－１ＲＴＶを用いて、レーザーフラッシュ法により板状の試験片の長さ方向の熱拡散係数（α）の測定を行った。測定は、大気雰囲気下、２５℃の条件下で行った。得られた熱拡散係数（α）、比熱（Ｃｐ）、比重（ＳＰ）の測定値から、下記式に基づいて熱伝導率を算出した。
（式）：熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］＝α［ｍ２／ｓ］×Ｃｐ［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］×Ｓｐ［ｇ／ｃｍ３］
熱電導性ペーストを、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。次に、ＵＬＶＡＣ社製のＸｅフラッシュアナライザーＴＤ－１ＲＴＶを用いて、レーザーフラッシュ法により板状の試験片の長さ方向の熱拡散係数（α）の測定を行った。測定は、大気雰囲気下、２５℃の条件下で行った。得られた熱拡散係数（α）、比熱（Ｃｐ）、比重（ＳＰ）の測定値から、下記式に基づいて熱伝導率を算出した。
（式）：熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］＝α［ｍ２／ｓ］×Ｃｐ［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］×Ｓｐ［ｇ／ｃｍ３］
【0071】
＜体積抵抗率＞
熱電導性ペーストを、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。ミリオームメータ（ＨＩＯＫＩ社製）による直流四電極法により、電極間隔が４０ｍｍの電極を用い、得られた硬化物表面の体積抵抗率を測定した。
熱電導性ペーストを、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍの型に塗布し、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間加熱することで試験片を得た。ミリオームメータ（ＨＩＯＫＩ社製）による直流四電極法により、電極間隔が４０ｍｍの電極を用い、得られた硬化物表面の体積抵抗率を測定した。
【0072】
［評価］
得られた熱電導性ペーストを用いて、下記の測定方法により、熱電導性ペーストの密着性を評価した。
［測定方法］
１．１０ｍｍ×１０ｍｍの銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備した。
２．２ｍｍ３の熱伝導性ペーストを銅板に塗布した。
３．アルミ板を、銅板の熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、アルミ板を圧力１００Ｎで、銅板側へ押圧した。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で熱伝導性ペーストを硬化させた。
５．硬化させた熱伝導性ペーストを、１５０℃に加熱し３０分間維持し、その後－４０℃に冷却した状態を３０分間維持することを１サイクルとして、接着が剥がれるまでのサイクル数を測定した。
得られた熱電導性ペーストを用いて、下記の測定方法により、熱電導性ペーストの密着性を評価した。
［測定方法］
１．１０ｍｍ×１０ｍｍの銅板および１０ｍｍ×１０ｍｍの厚さ０．５ｍｍのアルミ板を準備した。
２．２ｍｍ３の熱伝導性ペーストを銅板に塗布した。
３．アルミ板を、銅板の熱伝導性ペーストを塗布した領域に配置し、アルミ板を圧力１００Ｎで、銅板側へ押圧した。
４．加熱温度：２００℃、加熱時間：１２０分の条件で熱伝導性ペーストを硬化させた。
５．硬化させた熱伝導性ペーストを、１５０℃に加熱し３０分間維持し、その後－４０℃に冷却した状態を３０分間維持することを１サイクルとして、接着が剥がれるまでのサイクル数を測定した。
【0073】
それぞれの測定結果を表１に示す。表１に示すように、比較例２に係る熱伝導性ペーストは約５００サイクルしか耐えられず、比較例３に係る熱伝導性ペーストは約１００サイクルしか耐えられなかったのに対して、本実施形態に係る熱伝導性ペーストは、１０００サイクル以上耐えており、密着性に優れることが確認できた。なお、比較例１については、十分に密着しなかったため、測定を行うことができなかった。
【符号の説明】
【0074】
１０ 基板
２０ 半導体素子
３０ ヒートスプレッダー
４０、６０ 熱伝導層
５０ ヒートシンク
７０ アンダーフィル材
２０ 半導体素子
３０ ヒートスプレッダー
４０、６０ 熱伝導層
５０ ヒートシンク
７０ アンダーフィル材
【図1】