JP2000174184A - 熱伝導性シート及び熱伝導性部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適用部品や部材に容易に貼付することがで
き、光の照射により硬化させることができ、優れた熱伝
導性と高い接着強度とを両立することができる熱伝導性
シートを提供する。 【解決手段】 粘着性樹脂層に充填剤を含有させてなる
粘着性の熱伝導性シートであって、粘着性樹脂層が光の
照射により硬化される光硬化性樹脂を含み、かつ充填剤
が無機連続発泡体または熱伝導性シートの膜厚よりも長
い繊維長を有する熱伝導性繊維である熱伝導性シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、トランジ
スタ、コンデンサ、ＬＳＩパッケージなどの電子・電気
部品において発生した熱を例えば放熱器に伝導する用途
のような放熱用途に適した熱伝導性シート及び熱伝導性
部品に関し、より詳細には、対象とする部品に貼付した
後に、光の照射により硬化させることにより、優れた接
着強度を発現する熱伝導性シート及び該熱伝導性シート
を用いた熱伝導性部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ、コンデンサまたはＬＳＩ
パッケージなどの電子・電気部品は動作時に発熱し、該
熱により寿命が短くなったり、信頼性が低下したりする
ことがある。そこで、従来、これらの電子・電気部品に
おいて発生した熱を放散させるために、電子・電気部品
と放熱フィン等とを熱伝導性及び密着性に優れたシート
を介して熱接続する方法が用いられていた。

【０００３】上記熱伝導性シートは、一般に、マトリッ
クス樹脂に熱伝導性充填剤を分散させ、シート状に成形
することにより得られている（例えば、特開昭５６−１
６１６９９号公報）。

【０００４】上記マトリックス樹脂としては、密着性に
優れたシリコーンゴムが用いられ、熱伝導性充填剤とし
ては、例えば、窒化硼素などの無機充填剤が用いられて
いる。また、無機充填剤としては、粒子状、板状または
針状などの様々な形状のものが用いられている。

【０００５】上記熱伝導性シートにおいて熱伝導率を高
めるには、熱伝導性を有する無機充填剤の充填率を高め
ねばならなかった。しかしながら、充填率を高くする
と、シートとしての物性、すなわち密着性が低くなり、
電子・電気部品に対して適用することが困難となった
り、適用し得たとしても密着性の低下により熱伝導性が
損なわれることがあった。

【０００６】他方、特開平３−１２７７８号公報には、
アルミナ繊維を有機繊維をバインダーとして抄紙した基
材に、合成ゴムを含浸または塗布してなる熱伝導性シー
トが開示されており、特開平５−２０９１５７号公報に
は、織物状または不織布状の無機繊維、有機繊維もしく
は金属繊維と、未硬化もしくは半硬化の樹脂マトリック
スとからなる熱伝導性シートが提案されている。

【０００７】これらの先行技術に記載の熱伝導性シート
では、繊維状物を用いることにより、熱伝導性の向上が
図られるとされている。しかしながら、特開平３−１２
７７８号公報に記載の先行技術では、アルミナ繊維を抄
紙するために有機繊維をバインダーとして用いている。
従って、熱伝導性に優れたアルミナ繊維同士が十分に接
触され難く、目的とする高い熱伝導性を実現することは
困難であった。

【０００８】また、特開平５−２０９１５７号公報に記
載の先行技術では、無機繊維、有機繊維もしくは金属繊
維を用いているものの、織物状または不織布状とされて
いるので、熱伝導性繊維同士は密着しているものの、繊
維間の熱伝導は、繊維間の接触面積に依存するため、十
分に高い熱伝導性を実現することは困難であった。ま
た、高い熱伝導性を得るには、大きな圧力で加圧成形す
る方法などを採用しなければならなかった。

【０００９】加えて、織物状や不織布状の充填物を用い
た場合、熱伝導性シートに十分な接着強度を持たせるこ
とが困難であった。すなわち、電子・電気部品に容易に
適用し得る接着性の熱伝導性シートを構成することが困
難であった。

【００１０】さらに、マトリックス中に織物状や不織布
状の無機充填物を含む上記熱伝導性シートでは、バイン
ダー樹脂を硬化させる際に加熱すると、熱膨張係数の差
により、バインダー樹脂と無機充填物との間で剥離が生
じ易くなり、シートの機械的強度が低下するという問題
もあった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
熱伝導性を有するだけでなく、対象とする部品等に容易
に貼付することができ、かつ貼付後の接着強度に優れた
熱伝導性シート及び該熱伝導性シートを用いた熱伝導性
部品を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、粘着性樹脂層に充填剤を含有させてなる熱伝導性シ
ートであって、粘着性樹脂層が、光の照射により硬化さ
れる光硬化性樹脂を含み、かつ充填剤が無機連続発泡体
であることを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、粘着性樹脂層に
充填剤を含有させてなる熱伝導性シートであって、粘着
性樹脂層が、光の照射により硬化する光硬化性樹脂を含
み、かつ充填剤として、熱伝導性シートの膜厚よりも長
い繊維長を有する熱伝導性繊維が含有されていることを
特徴とする。

【００１４】請求項１，２に記載の発明において、上記
粘着性樹脂層としては、好ましくは、熱伝導性シートに
粘着性を付与する高分子と、分子中に少なくとも１つの
カチオン重合性基を有する光硬化性樹脂と、該光硬化性
樹脂を光の照射により硬化させる光カチオン重合開始剤
とを含むものが用いられる。また、本発明に係る熱伝導
性部品は、本発明に係る熱伝導性シートを含むことを特
徴とする。

【００１５】以下、本発明の詳細を説明する。 （粘着性樹脂層）請求項１，２に記載の発明では、熱伝
導性シートを構成する粘着性樹脂層が、粘着性を有し、
かつ光の照射により硬化する光硬化性樹脂を含む。

【００１６】上記粘着性樹脂層を構成する材料について
は、上記の条件を満たす限り特に限定されるものではな
い。すなわち、粘着性樹脂層が粘着性及び接着性を有す
るように、従来より粘着シートや接着シート分野におい
て使用されている適宜の高分子を用いることができる。
このような高分子としては、ポリエステル、ビニル系樹
脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリビニルア
セタール、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、ケト
ン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ロジン及びテルペン
系樹脂などの熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂；あるいは
ポリイソプレン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ
ブタジエン、ポリクロロプレン、ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体、ポリウレタン、クロロスルホン化ポ
リエチレン、アクリル酸アルキルエステル共重合体、エ
チレン−プロピレン共重合体、シリコーンなどの各種合
成ゴムを用いることができる。

【００１７】これらの高分子材料は、１種のみが用いら
れてもよく、あるいは２種以上併用されてもよい。ま
た、粘着性樹脂層を構成する場合、上述した各種樹脂の
ポリマー、オリゴマー、モノマー、重合開始剤あるいは
溶媒などを適宜組み合わせて液状として用いることので
きるものが、取り扱い性を高め得るため好ましい。

【００１８】好ましくは、上記高分子として、耐候性及
び粘着性に優れている（メタ）アクリル系ポリマーが好
適に用いられる。（メタ）アクリル系ポリマーとは、ア
クリル及びメタクリルを総称する表現とする。

【００１９】上記（メタ）アクリル系ポリマーとして
は、少なくとも（メタ）アクリル酸エステルからなる単
独重合体、２種以上の（メタ）アクリル酸エステルから
なる共重合体、あるいは（メタ）アクリル酸エステル
と、これに共重合可能な不飽和結合を有するビニルモノ
マーとの共重合体などを用いることができ、これらの１
種のみを用いてもよく、２種以上併用してもよい。

【００２０】本発明に係る熱伝導性シートでは、上記粘
着性樹脂層は、上述した高分子を含むことにより、粘着
性を示すように構成されているが、さらに、光の照射に
より硬化される光硬化性樹脂を含む。光硬化性樹脂とし
ては、光照射後暗反応でカチオン重合が進行し、硬化す
る、分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有す
るカチオン重合性化合物が好適に用いられる。このよう
なカチオン重合性化合物としては、例えば、ビニルエー
テル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基を有する
化合物や、エポキシ化合物、オキセタン化合物もしくは
オキソラン化合物のような環状エーテル構造を有する化
合物を挙げることができる。この場合、カチオン重合に
より高分子量化し得る部分は、分子骨格の末端に存在し
ていてもよく、側鎖に存在していてもよく、分子骨格内
に存在していてもよい。

【００２１】上記カチオン重合性化合物の分子量に特に
限定はなく、モノマー、オリゴマーまたはポリマーのい
ずれであってもよい。また、上記カチオン重合性化合物
は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよ
い。

【００２２】上記カチオン重合性化合物のより具体的な
例としては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタン
アクリレート、共重合アクリレート、ポリブタジエンア
クリレート、シリコーンアクリレート、アミノ樹脂アク
リレートなどから選ばれるアクリル系オリゴマー樹脂；
ビニルエーテル基を有する化合物とマレイミド基を有す
る化合物とを組み合わせてなるマレイミド樹脂；二重結
合を有する化合物とポリチオールとを組み合わせてなる
エンチオール系樹脂；ウレタンビニルエーテル、ポリエ
ステルビニルエーテル、多官能ビニルエーテルオリゴマ
ーなどから選択した樹脂中にビニロキシ基を有するビニ
ルエーテル樹脂；エポキシ基またはオキセタニル基など
の環状エーテルを樹脂中に有する化合物などを挙げるこ
とができる。

【００２３】上記カチオン重合性化合物としては、好ま
しくは、エポキシ基を有する化合物が用いられる。エポ
キシ基の開環重合は反応性が高く、かつ硬化時間も短い
ため、熱伝導性シートを接着する工程の短縮を図ること
ができる。さらに、エポキシ基を有する化合物を用いた
場合、凝集力及び弾性率が高められるので、耐熱性及び
接着強度に優れた接着硬化物を得ることができる。

【００２４】エポキシ基を有する化合物としては、エポ
キシ樹脂が好適に用いられる。エポキシ樹脂については
特に限定されず、ビスフェノールＡ型、ビスフェノール
Ｆ型、フェノールノボラック型、グリシジルエーテル型
あるいはグリシジルアミン型などのエポキシ樹脂を用い
ることができる。

【００２５】上記カチオン重合性化合物には、他の樹脂
成分を配合したり付加したりすることにより変性し、可
撓性を高めたり、接着力や屈曲力の向上を図ったりして
もよい。このような変性体としては、末端カルボキシル
基含有ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＣＴＢＮ）変
性エポキシ樹脂；アクリルゴム、ブタジエン−アクリロ
ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、ブチルゴム、ニトリルゴム、もしくはイソ
プロピレンゴムなどの各種合成ゴムを添加してなるエポ
キシ樹脂；キレート変性エポキシ樹脂；ポリオール変性
エポキシ樹脂などを挙げることができる。

【００２６】本発明において、上記熱伝導性シートの粘
着性樹脂層に含まれるカチオン重合性化合物のカチオン
重合性基の官能基当量は、好ましくは５０００ｇ−ｒｅ
ｓｉｎ／ｍｏｌ以下である。官能基当量が５０００ｇ−
ｒｅｓｉｎ／ｍｏｌより大きいと、官能基濃度が低下
し、カチオン重合が不十分となり、接着力が低下するこ
とがある。

【００２７】本発明においては、上記カチオン重合性化
合物からなる光硬化性樹脂を硬化させるために、好まし
くは、光カチオン重合開始剤が含有される。光カチオン
重合開始剤としては、イオン性光酸発生タイプ及び非イ
オン性光酸発生タイプのいずれであってもよい。

【００２８】イオン性光酸発生タイプのカチオン重合開
始剤としては、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウ
ム塩、芳香族スルホニウム塩などのオニウム塩；鉄−ア
レン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アル
ミニウム錯体などの有機金属錯体類などを挙げることが
できる。より具体的には、商品名：オプトマーＳＰ−１
５０、同ＳＰ−１７０（旭電化工業社製）、ＵＶＥ−１
０１４（ゼネラルエレクトロニクス社製）、ＣＰ−１０
１２（サートマー社製）などの市販の化合物を用いるこ
とができる。

【００２９】また、非イオン性光酸発生タイプのカチオ
ン重合開始剤としては、ニトロベンジルエステル、スル
ホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸
エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミド
スルホナートなどを挙げることができる。

【００３０】上記カチオン重合開始剤は、１種のみを用
いてもよく、２種以上併用してもよい。また、有効活性
波長の異なる複数のカチオン重合開始剤を用い、２段階
硬化させてもよい。

【００３１】カチオン重合開始剤の配合割合について
は、カチオン重合性基１モルに対し、カチオンが０．０
００１モル％以上発生するように選択することが好まし
く、カチオン重合開始剤の配合割合がこれより少ない場
合には、カチオン重合が十分に進行せず、硬化速度が遅
くなることがある。

【００３２】硬化に使用する光については、使用するカ
チオン重合開始剤に応じて選ばれ、特に限定されるわけ
ではないが、好ましくは２００〜８００ｎｍの波長の成
分を含む光が用いられる。２００ｎｍ未満の波長の光を
照射した場合には、粘着性樹脂層の表面部分のみが硬化
し、貼り合わせ時に十分な粘着力を発揮せず、かつ硬化
後の十分な接着強度を期待し得ないことがある。８００
ｎｍを超える波長の光を照射した場合には、十分なエネ
ルギーをカチオン重合開始剤に与え難いので、粘着性樹
脂層を硬化させることが困難となることがある。また、
光源の取り扱い性が容易であるため、３００〜５００ｎ
ｍの範囲の波長の光を用いることがより望ましい。

【００３３】上記光源としては、紫外線源や可視光源と
して、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水
銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイク
ロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、蛍光
灯、太陽光などを挙げることができる。また、粘着性樹
脂層の表面部分だけの硬化を防止し、内部硬化を実現す
るには、２００ｎｍ未満の波長の光をカットし、光を照
射することが好ましい。

【００３４】（請求項１に記載の発明における無機連続
発泡体）請求項１に記載の発明では、上記粘着性樹脂層
に、無機連続発泡体からなる充填剤が含有されている。
無機連続発泡体は、熱伝導性シートの熱伝導性を高める
ために用いられているものであり、従って、無機連続発
泡体を構成する無機材料としては、熱伝導性に高い材料
を用いることが好ましい。このような無機材料として
は、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化マグネシウ
ム、二酸化チタン、酸化ベリリウムなどの金属酸化物；
窒化硼素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物；金、
銀、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属を挙げるこ
とができる。また、ジルコニア、ジルコニア−ムライ
ト、ムライトＳｉＣのような多成分系セラミックスを用
いてもよい。中でも、電気的な絶縁性が要求される場合
には、金属酸化物や金属窒化物を上記無機材料として用
いることが望ましく、それによって、電気絶縁性の熱伝
導シートとすることができる。

【００３５】上記無機連続発泡体は、織物状や不織布状
とは異なり、その骨格が連続していることが特徴であ
る。すなわち、熱伝導路が完全につながっており、織物
状や不織布状充填物の場合に問題となる接触抵抗や繊維
間の密接性といった問題が生じない。従って、熱伝導性
シートの膜厚方向における熱伝導率が効果的に高められ
る。また、無機連続発泡体の空孔内に含浸された樹脂も
独立した連続骨格となるため、硬化後の接着強度も高め
られる。

【００３６】上記無機連続発泡体における空孔の大きさ
については特に限定されないが、１μｍ〜１ｍｍの範囲
が望ましい。特に、連続発泡体の空孔中に樹脂を含浸す
るには、該樹脂溶液の粘度が高い場合には、空孔の大き
さは５μｍ以上とすることが望ましい。

【００３７】無機連続発泡体の空孔率については特に限
定されず、空孔率が高すぎると接着強度が高められるも
のの熱伝導率が低下し、逆に空孔率が低すぎると熱伝導
率は向上するものの、接着強度が低下すると共に、樹脂
溶液の含浸が困難となることがある。従って、上記空孔
率は、好ましくは２０〜９０％の範囲とされる。

【００３８】無機連続発泡体の熱伝導性シートに占める
割合については、目的とする熱伝導性に応じて適宜選ば
れるが、十分な熱伝導性及び接着強度を得るには、熱伝
導性シート中、２０〜６０体積％を占めるように無機連
続発泡体を含有させることが好ましい。

【００３９】（請求項２に記載の発明における熱伝導性
繊維）請求項２に記載の発明では、上述した粘着性樹脂
層に、熱伝導性シートの膜厚よりも長い繊維長を有する
熱伝導性繊維が含有もしくは分散されている。熱伝導性
繊維は、熱伝導性シートの膜厚方向の熱伝導率を高める
ために含有されている。

【００４０】従って、上記熱伝導性繊維は、熱伝導性に
優れた材料により構成することが望ましく、熱伝導性の
高い無機繊維が好適に用いられる。このような無機繊維
の例としては、アルミナ繊維、ガラス繊維、炭素繊維、
セラミックファイバー、炭化ケイ素繊維などの各種無機
繊維を用いることができ、さらに、チタン酸カリウムウ
ィスカーやホウ酸アルミニウムウィスカーなどのウィス
カーを用いてもよい。上記無機系の熱伝導性繊維は、１
種のみを用いてもよく、複数種混合して用いてもよい。

【００４１】熱伝導性繊維の繊維長は、熱伝導性シート
の膜厚よりも長いことが必要である。繊維長が膜厚より
も長くされているので、熱伝導性シートの表裏面を貫
き、膜厚方向に延びる熱伝導路が確実に形成される。従
って、熱伝導性繊維の充填率をさほど高くせずとも、高
い熱伝導性を得ることができる。

【００４２】上記熱伝導性繊維の繊維径については、特
に限定されず、熱伝導性シートの熱伝導性、粘着性及び
密着性などを考慮して適宜定めればよいが、通常、１〜
１００μｍの範囲とすることが好ましい。

【００４３】上記熱伝導性繊維の配合割合については、
目的とする熱伝導性及び接着強度を考慮して選択され、
特に限定されるわけではないが、熱伝導性シート中、熱
伝導性繊維が５〜５０体積％を占めるように熱伝導性繊
維を配合することが望ましい。

【００４４】（熱伝導性シートの製造方法）請求項１に
記載の発明に係る熱伝導性シートの製造方法については
特に限定されず、例えば、上記粘着性樹脂層を構成する
樹脂溶液を調製し、無機連続発泡体に樹脂溶液を含浸さ
せ、溶剤を蒸発させ、得られた複合体を所定の厚みとな
るようにスライスすることにより得ることができる。

【００４５】また、請求項２に記載の発明に係る熱伝導
性シートの製造に際しては、上記粘着性樹脂層を構成す
る樹脂溶液に、熱伝導性繊維を混合し、分散させ、該熱
伝導性繊維が含有された樹脂溶液を用いてシート成形す
ることにより得ることができる。上記熱伝導性繊維の含
有方法については、特に限定されず、例えば、サンドミ
ル、ボールミル、ホモジナイザーなどの混合装置を用い
ることができる。また、上記シート成形の方法について
も特に限定されず、溶剤キャスト法、押出塗工法または
カレンダー成形法などの適宜の方法を用いることができ
る。

【００４６】（熱伝導性部品）本発明に係る熱伝導性部
品は、請求項１，２に記載の発明に係る熱伝導性シート
を含むことを特徴とするが、この熱伝導性部品の形態に
ついては特に限定されず、熱伝導性シートと、放熱性に
優れた放熱フィンやヒートシンクなどの放熱部材を、熱
伝導性シートの粘着性を利用して一体化したものなどを
挙げることができる。

【００４７】（作用）請求項１に記載の発明に係る熱伝
導性シートでは、粘着性樹脂層が粘着性を有するので、
電子・電気部品やヒートシンクなどの放熱部材に対して
容易に貼付することができる。また、光の照射により、
光硬化性樹脂が硬化し、硬化後には、被着体同士を強固
に接合する。従って、電子・電気部品とヒートシンクな
どの放熱部材とが強固に接合される。

【００４８】他方、上記粘着性樹脂層には、無機連続発
泡体が含有されており、該無機連続発泡体がシートの膜
厚方向に至るように連続されているので、膜厚方向にお
いて高い熱伝導性を示す。従って、熱伝導性シートの一
面から他面に向かって熱を十分に放散させることができ
る。加えて、無機連続発泡体中に上記粘着性樹脂層を構
成している樹脂が含浸されているので、それによっても
硬化後の接着強度が高められる。

【００４９】請求項２に記載の発明に係る熱伝導性シー
トでは、粘着性樹脂層が粘着性を有するので、電子・電
気部品やヒートシンクなどの放熱部材に対して容易に貼
付することができる。また、光の照射により、光硬化性
樹脂が硬化し、硬化後には、被着体同士を強固に接合す
る。従って、電子・電気部品とヒートシンクなどの放熱
部材とが強固に接合される。

【００５０】また、粘着性樹脂層に熱伝導性シートの膜
厚よりも長い繊維長を有する熱伝導性繊維が含有されて
いるので、該熱伝導性繊維により、熱伝導性シートの一
面から他面に向かって熱が効率よく放散される。従っ
て、例えば、電子・電気部品とヒートシンクなどの放熱
部材とを請求項２に記載の発明に係る熱伝導性シートに
より接着した場合、電子・電気部品で発生した熱を効果
的に放熱部材側に放散させることができる。

【００５１】請求項３に記載の発明では、粘着性樹脂層
が、熱伝導性シートに粘着性を付与する高分子と、分子
中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する光硬化
性樹脂と、光カチオン重合開始剤とを含むので、光を照
射した際に光カチオン重合開始剤が活性化されて、光硬
化性樹脂がカチオン重合により硬化し、熱伝導性シート
が硬化される。従って、初期状態では、上記高分子によ
り粘着性が付与されているので、電子・電気部品や放熱
部材に容易に貼付することができ、貼付前または貼付後
に光を照射することにより、光硬化性樹脂のカチオン重
合が進行し、最終的に高い接着強度を発現する。

【００５２】請求項４に記載の発明に係る熱伝導性部品
は、本発明に係る熱伝導性シートを含むため、熱伝導性
シートの一面から他面に向かって熱が効率よく放散さ
れ、従って電子・電気部品などの放熱に用いた場合、電
子・電気部品で発生した熱を効果的に放散させることが
できる。加えて、例えば電子・電気部品とヒートシンク
などの放熱部材とが強固に接合されるので、使用中に熱
伝導路が破壊され難く、かつ熱伝導性の低下も生じ難
い。

【００５３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明することによ
り、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以
下の実施例に限定されるものではない。

【００５４】（実施例１）２Ｌセパラブルフラスコ中に
おいて、高分子としてエチルアクリレート（ＥＡ）と、
グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）との共重合体（重
量平均分子量７０万、組成比：ＥＡ／ＧＭＡ＝８／２
（重量比））５０ｇと、光硬化性樹脂としてエポキシ樹
脂（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２
８）１５０ｇと、重合開始剤として光カチオン重合開始
剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ１７０）
１ｇとを酢酸エチル３００ｇで均一となるまで攪拌溶解
し、樹脂溶液を得た。

【００５５】酸化アルミニウム（純度９８％）よりなる
無機連続発泡体（黒崎窯業社製セラミックフォーム、３
００×３００×３０ｍｍ）に上記樹脂溶液を含浸し、溶
剤を蒸発させ、樹脂−無機連続発泡体複合材料を得た。
得られた複合材料を、厚さ約３００μｍにスライスし、
熱伝導性シートを得た。

【００５６】（実施例２）２Ｌセパラブルフラスコ中
で、高分子として、エチルアクリレート（ＥＡ）とグリ
シジルメタクリレート（ＧＭＡ）との共重合体（重量平
均分子量７０万、組成比：ＥＡ／ＧＭＡ＝８／２（重量
比））１００ｇと、光硬化性樹脂としてエポキシ樹脂
（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２
８）１００ｇと、重合開始剤として光カチオン重合開始
剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ１７０）
１ｇと、アルミナ繊維（ＩＣＩ社製、商品名：サフィ
ル、繊維長２ｃｍ以上、繊維径３μｍ）８０ｇとを酢酸
エチル３００ｇで均一となるまで攪拌溶解し、樹脂溶液
を得た。

【００５７】上記のようにして得られた樹脂溶液を表面
が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム
に乾燥後の厚みが５０μｍとなるように塗工し、乾燥
し、粘着性を有する熱伝導性シートを得た。

【００５８】（比較例１）繊維径３μｍ及び繊維長５０
〜１００μｍのアルミナ短繊維（ＩＣＩ社製、商品名：
サフィル）１００ｇ、ミクロフィブリル化セルロース
（ダイセル化学社製、品番：ＭＦＣ）５１ｇ及び耐水化
剤（デイック・ハーキュレス社製、カイメン５５７Ｈ）
８．１６ｇを水中に分散した後、角形シートマシーンを
用いて、アルミナペーパーを抄紙した。上記アルミナペ
ーパーに、実施例１で用いた樹脂溶液を含浸させ、溶剤
を蒸発させ、膜厚２８０μｍの熱伝導性シートを得た。

【００５９】（比較例２）実施例２で用いた樹脂溶液に
おいて、アルミナ繊維に代えて、アルミナ粒子（住友化
学社製、品番：ＡＫＰ−１５：粒子径０．７μｍ）を用
いたことを除いては、実施例２と同様にして樹脂溶液を
得、実施例２と同様にして厚みが５０μｍの熱伝導性シ
ートを得た。

【００６０】（評価）実施例及び比較例で得た熱伝導性
シートについて、以下の要領で熱伝導性を評価し、さ
らに実施例１，比較例１については以下の要領で接着
力を評価した。

【００６１】熱伝導性…熱伝導性シートの熱抵抗を測
定することにより熱伝導性を評価した。熱抵抗が小さい
程、同じ熱伝導路間に流れる熱量が大きいことを意味す
る。熱抵抗の測定は以下のようにして行った。

【００６２】パワートランジスタ（富士電気社製、品
番：２ＳＣ２４５）と、アルミニウム放熱板とを、熱伝
導性シートを用いて接着した。トランジスタで消費した
電力量は１０Ｗとし、トランジスタとアルミニウム放熱
板との温度差を測定することにより、以下の式で熱抵抗
を求めた。

【００６３】熱抵抗＝（Ｔ１−Ｔ２）×１／Ｐ 但し、Ｔ１：トランジスタの温度、Ｔ２：アルミニウム
放熱板の温度、Ａ：熱伝導性シートによりトランジスタ
とアルミニウム放熱板とが接合されている部分の面積、
Ｐ：トランジスタに供給された電力

【００６４】接着力…幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ×
厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）に１００℃
で熱伝導性シートを熱ラミネートすることにより貼り合
わせ、サンプルを作製した。このサンプルを常温で１日
放置し、剥離速度５０ｍｍ／分で１８０度剥離し、その
剥離強度を測定し、接着力とした。結果を下記の表１に
示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】実施例１及び比較例１の結果を比較する
と、同じように としてアルミナを用いているが、ア
ルミナは連続発泡体構造とされている実施例１では、ア
ルミナの量が少ないにも係わらず、熱伝導性が高いこと
がわかる。また、接着力についても、比較例１ではアル
ミナシートの部分で破壊が起こっており、接着剤として
の能力が十分に活かされていなかったのに対し、実施例
１では１８００ｇｆ／ｃｍ² の剥離強度を示し、接着力
が著しく高められていることがわかる。

【００６７】また、実施例２及び比較例２では、無機繊
維の配合割合は同じであるが、比較例２では熱抵抗が１
０℃／Ｗと高く、実施例２では熱抵抗が１℃／Ｗと著し
く低下し、従って熱伝導性が著しく高められていること
がわかる。すなわち、熱伝導性シートの膜厚よりも長い
繊維長を有する熱伝導性繊維を用いることにより、熱伝
導性が著しく高められていることがわかる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１，２に記載の発明に係る熱伝導
性シートは、初期状態で粘着性を示すため、適用部品や
適用部分に容易に貼付することができる。また、粘着性
樹脂層が光の照射により硬化される光硬化性樹脂を含む
ので、適用前または適用後に光を照射することにより、
光硬化性樹脂が硬化し、優れた接着強度を発現する。よ
って、例えば電子・電気部品と、放熱部材とを接合する
用途に用いた場合、電子・電気部品と放熱部材とを容易
に接合することができるだけでなく、両者を強固に接合
することができ、使用中の剥離等が生じ難い。

【００６９】加えて、請求項１に記載の発明では、充填
剤として無機連続発泡体が用いられているので、熱伝導
性シートの一面から他面に熱が効果的に導かれ、従っ
て、従来の粒子状無機充填剤を用いた熱伝導性シートに
比べ熱伝導性を著しく高めることができる。よって、充
填剤としての無機連続発泡体の含有割合を低めることが
できるので、硬化後の接着強度を十分な大きさとするこ
とができる。すなわち、優れた熱伝導性と接着強度とを
両立し得る熱伝導性シートを提供することが可能とな
る。

【００７０】同様に、請求項２に記載の発明において
は、熱伝導性シートの膜厚よりも長い繊維長を有する熱
伝導性繊維が含有されているので、熱伝導性シートの一
面から他面に向かった熱が良好に導かれる。従って、請
求項１に記載の発明と同様に、従来の粒子状無機充填剤
を用いた熱伝導性シートに比べて、充填剤としての熱伝
導性繊維の含有割合を低めることができ、それによっ
て、高い熱伝導性と優れた接着強度とを両立し得る熱伝
導性シートを提供することが可能となる。

【００７１】さらに、請求項１，２に記載の発明に係る
熱伝導性シートでは、硬化に加熱を必要としないため、
それによっても充填剤としての無機連続発泡体や熱伝導
性繊維と粘着性樹脂層との間の剥離が生じ難く、接着強
度の低下が生じ難い。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA01 AA04 AA05 AA07 AA08 AA09 AA10 AA11 AA12 AA13 AA14 AA15 AA16 AA17 AB01 AB07 CA07 CA08 CB04 CC08 CE03 FA05 4J038 CG141 CG142 DB001 DB002 DB221 DB222 DB242 DB441 DJ021 DJ022 DK011 DK012 EA011 EA012 FA241 FA242 FA251 FA252 FA261 FA262 FA281 FA282 HA026 HA066 HA186 HA216 HA246 HA316 HA446 HA476 HA486 KA03 KA08 KA19 KA21 NA13 PA17 PB09 PC02 PC08 5F036 AA01 BB21 BD11 BD21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着性樹脂層に充填剤を含有させてなる
   熱伝導性シートであって、 前記粘着性樹脂層が、光の照射により硬化される光硬化
   性樹脂を含み、かつ前記充填剤が無機連続発泡体である
   ことを特徴とする熱伝導性シート。
2. 【請求項２】 粘着性樹脂層に充填剤を含有させてなる
   熱伝導性シートであって、 前記粘着性樹脂層が、光の照射により硬化する光硬化性
   樹脂を含み、かつ前記充填剤として、熱伝導性シートの
   膜厚よりも長い繊維長を有する熱伝導性繊維が含有され
   ていることを特徴とする熱伝導性シート。
3. 【請求項３】 前記粘着性樹脂層が、熱伝導性シートに
   粘着性を付与する高分子と、分子中に少なくとも１つの
   カチオン重合性基を有する光硬化性樹脂と、該光硬化性
   樹脂を光の照射により硬化させる光カチオン重合開始剤
   とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の熱
   伝導性シート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導
   性シートを含むことを特徴とする熱導電性部品。