JP2002299530A - 熱伝導板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱体または受熱体を十分に密着させること
ができ、しかも、高い効率で熱を伝導することができる
熱伝導板およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明の熱伝導板は、金属製の基板と、
この基板における少なくとも一面に一体的に設けられた
熱伝導層とを具えてなり、前記熱伝導層は、柔軟性を有
する高分子材料中に、磁性を示す熱伝導性粒子および非
磁性の熱伝導性粒子が含有されてなり、当該磁性を示す
熱伝導性粒子が、当該熱伝導層の厚み方向に並ぶよう配
向された状態で含有されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導板およびそ
の製造方法に関し、更に詳しくは、例えばウエハ等の電
子部品材料に対してスパッター処理、蒸着処理、ＣＶＤ
処理、プラズマ処理等の微細加工処理を行う際に用いら
れる、電子部品材料を載置するための処理ステージとし
て好適な熱伝導板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置などの電子部品の製
造においては、ウエハやその他の電子部品材料を微細加
工するために、当該電子部品材料に対して、スパッター
処理、蒸着処理、ＣＶＤ処理、プラズマエッチング処
理、プラズマＣＶＤ処理、プラズマアッシング処理など
の微細加工処理が行われている。このような微細加工処
理においては、電子部品材料に対して高い精度で微細加
工を行うためには、被処理体である電子部品材料の温度
を一定の温度範囲に保持することが肝要である。

【０００３】従来、電子部品材料の微細加工処理におい
て、電子部品材料の温度を制御する手段としては、冷却
装置および加熱装置に接続された、熱伝導性の高い金属
板を、被処理体である電子部品材料を載置するための処
理ステージとして用い、この処理ステージを介して被処
理体の放熱（冷却）または加熱を行う手段などが利用さ
れている。このような手段においては、処理ステージで
ある金属板に電子部品材料を十分に密着させることがで
きれば、電子部品材料の放熱または加熱を高い効率で行
うことができ、また、電子部品材料全体にわたって均一
な温度制御を行うことができる。然るに、電子部品材料
例えばウエハには、一般に反りなどが生じており、その
表面が平坦ではないため、処理ステージである金属板に
ウエハを十分に密着させた状態で保持させることができ
ず、従って、金属板とウエハとの間には、その一部の個
所に空隙が形成された状態となる。その結果、金属板と
ウエハとの間において、空隙が形成された個所の熱抵抗
が相当に大きくなるため、ウエハの放熱または加熱を高
い効率で行うことが困難であり、また、ウエハ全体にわ
たって均一な温度制御を行うことが困難である。

【０００４】このような問題を解決するため、被処理体
である電子部品材料が載置される処理ステージを、金属
板と、この金属板上に配置された、例えば弾性高分子材
料中にカーボンブラックなどの熱伝導性粒子が分散され
てなる熱伝導シートとにより構成し、この処理ステージ
における熱伝導シート上に電子部品材料を載置して処理
を行う手段が提案されている。このような手段によれ
ば、弾性高分子材料により形成された熱伝導シートが電
子部品材料の表面状態に応じて厚み方向に変形するの
で、当該熱伝導シートに電子部品材料を十分に密着させ
ることが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな処理ステージを構成する熱伝導シートにおいては、
熱伝導性粒子間に弾性高分子材料が介在する、すなわち
熱伝導が熱伝導性粒子の他に熱伝導性の低い弾性高分子
材料を介して行われ、しかも伝熱経路が複雑なものとな
るので、熱伝導性粒子自体の有する高い熱伝導性を十分
に発揮させることができず、従って、熱伝導シート自体
が必ずしも高い熱伝導性を有するものではない。また、
熱伝導性シートの熱伝導性を高めるためには、弾性高分
子材料中に含有される熱伝導性粒子の割合を高くするこ
とが考えられるが、このような熱伝導シートは、その硬
度が高いものとなるため、被処理体を十分に密着させる
ことが困難となり、また、被処理体の表面に損傷を与え
る、という問題がある。

【０００６】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、発熱体または受熱体
を十分に密着させることができ、しかも、高い効率で熱
を伝導することができる熱伝導板を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、発熱体または受熱体を十分に
密着させることができ、しかも、高い効率で熱を伝導す
ることができる熱伝導板を製造することができる方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱伝導板は、金
属製の基板と、この基板における少なくとも一面に一体
的に設けられた熱伝導層とを具えてなり、前記熱伝導層
は、柔軟性を有する高分子材料中に、磁性を示す熱伝導
性粒子および非磁性の熱伝導性粒子が含有されてなり、
当該磁性を示す熱伝導性粒子が、当該熱伝導層の厚み方
向に並ぶよう配向された状態で含有されていることを特
徴とする。

【０００８】本発明の熱伝導板においては、前記熱伝導
層は、ＪＩＳ ゴムＡ硬度が５０以下であることが好ま
しい。また、前記熱伝導層の厚みが２０〜３０００μｍ
であることが好ましい。また、前記熱伝導層中における
磁性を示す熱伝導性粒子の割合が、体積分率で１０〜６
０％であることが好ましい。また、前記熱伝導層中にお
ける磁性を示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導性粒
子の合計の割合が、体積分率で２０〜７０％であること
が好ましい。

【０００９】本発明の熱伝導板においては、前記熱伝導
層に含有された磁性を示す熱伝導性粒子は、飽和磁化が
０．１ｗｂ／ｍ² 以上の磁性体を含有してなるものであ
ることが好ましい。また、前記熱伝導層に含有された磁
性を示す熱伝導性粒子は、磁性体を含有する芯粒子の表
面に、高熱伝導性材料が被覆されてなるものであっても
よく、高熱伝導性材料を含有する芯粒子の表面に、磁性
体が被覆されてなるものであってもよい。また、前記熱
伝導層に含有された磁性を示す熱伝導性粒子の表面に低
融点金属膜が形成されていてもよい。また、前記熱伝導
層を形成する高分子材料が、硬化ゴム組成物、硬化ゲル
組成物または熱可塑性エラストマー組成物であることが
好ましい。

【００１０】本発明の熱伝導板の製造方法は、硬化され
て柔軟性を有する高分子材料となる高分子形成材料中に
磁性を示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導粒子が含
有されてなる熱伝導層用材料層を、金属製の基板におけ
る少なくとも一面に形成し、この熱伝導層用材料層に対
して、その厚み方向に磁場を作用させると共に、当該熱
伝導層用材料層の硬化処理を行う工程を有することを特
徴とする。

【００１１】また、本発明の熱伝導板の製造方法は、加
熱溶融された高分子材料中に磁性を示す熱伝導性粒子お
よび非磁性の熱伝導粒子が含有されてなる熱伝導層用材
料層を、金属製の基板における少なくとも一面に形成
し、この熱伝導層用材料層に対して、その厚み方向に磁
場を作用させると共に、当該熱伝導層用材料層を冷却す
る工程を有することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の熱伝導板の製造方法は、溶
剤中に高分子材料が溶解されかつ磁性を示す熱伝導性粒
子および非磁性の熱伝導粒子が含有されてなる熱伝導層
用材料層を、金属製の基板における少なくとも一面に形
成し、この熱伝導層用材料層に対して、その厚み方向に
磁場を作用させると共に、当該熱伝導層用材料層から溶
剤を除去する工程を有することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の熱伝導板の製造方法は、硬
化されて柔軟性を有する高分子材料となる高分子形成材
料中に、表面に低融点金属膜が形成された磁性を示す熱
伝導性粒子および非磁性の熱伝導粒子が含有されてなる
熱伝導層用材料層を、金属製の基板における少なくとも
一面に形成し、この熱伝導層用材料層に対して、その厚
み方向に磁場を作用させると共に、当該磁性を示す熱伝
導性粒子の表面に形成された低融点金属膜の融点以上の
温度で、当該熱伝導層用材料層の硬化処理を行う工程を
有することを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記の熱伝導板によれば、金属製の基板上に設
けられた熱伝導層には、磁性を示す熱伝導性粒子が当該
熱伝導層の厚み方向に配向された状態で含有されてお
り、これらの熱伝導性粒子の連鎖によって熱伝導層の厚
み方向に伸びる伝熱経路が形成され、更に、熱伝導層に
は、磁性粒子の他に非磁性粒子が含有されているため、
磁性粒子の連鎖による伝熱経路以外にも、当該電熱経路
に連なる多数の伝熱経路が形成されるので、熱伝導性粒
子の割合が小さくても、当該熱伝導層の厚み方向に高い
熱伝導性が得られる。また、熱伝導層が柔軟性を有する
高分子材料により形成されており、しかも、熱伝導性粒
子の割合を小さくすることが可能であるため、発熱体ま
たは受熱体によって押圧されることにより、それらの表
面形状に追従して容易に変形する。従って、発熱体また
は受熱体と熱伝導層との間に空隙が形成されることがな
いので、熱伝導層に発熱体または受熱体に十分に密着さ
せることができ、その結果、発熱体または受熱体との間
に生ずる熱抵抗が小さくなり、これにより、熱伝導層自
体が有する高い熱伝導性が十分に発揮される。また、熱
伝導層が容易に変形するため、発熱体または受熱体によ
って熱伝導層を押圧しても、当該発熱体または受熱体に
損傷を与えることがない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の熱伝導板の一例に
おける構成を示す説明用断面図である。この熱伝導板１
０は、例えばウエハやその他の電子部品材料などの被処
理体の表面にスパッター処理等の微細加工処理を行う際
に、当該被処理体を保持するための処理ステージとして
用いられるものであって、金属製の基板１１と、この基
板の一面（図１において上面）上に一体的に積層されて
設けられた熱伝導層１５とにより構成されており、熱伝
導層１５における露出する表面（図１において上面）は
平坦面とされている。また、図示の例における熱伝導板
１０には、その熱伝導層１５の表面に被処理物を吸引吸
着するための貫通孔１２が、当該熱伝導板１０の厚み方
向に貫通するよう形成されている。

【００１６】基板１１を構成する金属材料としては、
銀、アルミニウム、銅、鉄、ニッケルおよびアルミニウ
ム合金、銅合金、ステンレス（ＳＵＳ）、熱伝導性の良
好な銀、金、銅の金属によって表面が被覆されてなるも
のなどを用いることができる。基板１１の厚みは特に限
定されるものではないが、例えば０．０２〜２ｍｍ、好
ましくは０．１〜０．５ｍｍである。

【００１７】熱伝導層１５は、図２に拡大して示すよう
に、柔軟性好ましくは弾性を有する高分子材料中に、磁
性を示す熱伝導性粒子（以下、「磁性粒子」ともい
う。）Ｍおよび非磁性の熱伝導性粒子（以下、「非磁性
粒子」ともいう。）Ｎが含有されて構成されている。こ
の熱伝導層１５中において、磁性粒子Ｍは、熱伝導層１
５全体にわたって当該熱伝導層１５の厚み方向に並ぶよ
う配向された状態で含有され、一方、非磁性粒子Ｎは、
熱伝導層１５全体にわたって分散した状態で含有されて
いる。

【００１８】熱伝導層１５を形成するための柔軟性を有
する高分子材料としては、例えば硬化ゴム組成物、硬化
ゲル組成物、熱可塑性エラストマー組成物を用いること
ができる。

【００１９】硬化ゴム組成物を得るために用いることの
できる硬化性のゴム材料としては、種々のものを用いる
ことができ、その具体例としては、ポリブタジエンゴ
ム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジ
エン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重
合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添
加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体
ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブ
ロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロ
プレン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレ
ン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体ゴムなどが挙げられる。以上において、得られる熱伝
導板に耐熱性が要求される場合には、共役ジエン系ゴム
以外のものを用いることが好ましく、特に、成形加工性
および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いるこ
とが好ましい。

【００２０】シリコーンゴムとしては、液状シリコーン
ゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコ
ーンゴムは、その粘度が歪速度１０^-1ｓｅｃで１０⁵ ポ
アズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のも
の、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのい
ずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン
生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニ
ルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム
（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジ
メチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシラ
ンを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニ
ルアルコキシシランの存在下において、加水分解および
縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによ
る分別を行うことにより得られる。

【００２１】また、ビニル基を両末端に含有する液状シ
リコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサン
のような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオ
ン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシ
ロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロ
キサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択すること
により得られる。ここで、アニオン重合の触媒として
は、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−
ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラ
ノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例
えば８０〜１３０℃である。

【００２２】このようなビニル基含有ポリジメチルシロ
キサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量
平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００
００のものであることが好ましい。また、得られる熱伝
導層１５の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポ
リスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン
換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以
下同じ。）が２以下のものが好ましい。

【００２３】一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリ
コーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサ
ン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチル
ジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランま
たはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下におい
て、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−
沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン
重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロ
ロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチル
ヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件
（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）
を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニ
オン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニ
ウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカ
リまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることが
でき、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。

【００２４】このようなヒドロキシル基含有ポリジメチ
ルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１００００〜４００
００のものであることが好ましい。また、得られる熱伝
導層１５の耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下
のものが好ましい。本発明においては、上記のビニル基
含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有
ポリジメチルシロキサンの両者を併用することもでき
る。

【００２５】本発明においては、硬化性のゴム材料を硬
化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。
このような硬化触媒としては、有機過酸化物、脂肪酸ア
ゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができ
る。硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例と
しては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾ
イル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルな
どが挙げられる。硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ
化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリル
などが挙げられる。ヒドロシリル化反応の触媒として使
用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその
塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビ
ニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，
３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレッ
クス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと
白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレ
ート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知
のものが挙げられる。硬化触媒の使用量は、硬化性ゴム
材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を
考慮して適宜選択されるが、通常、硬化性ゴム材料１０
０重量部に対して３〜１５重量部である。

【００２６】また、硬化性ゴム材料中には、硬化性ゴム
材料のチクソトロピー性の向上、粘度調整、熱伝導性粒
子の分散安定性の向上、或いは高い強度を有する熱伝導
層を得ることなどを目的として、必要に応じて、通常の
シリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アル
ミナなどの無機充填材を含有させることができる。この
ような無機充填材の使用量は、特に限定されるものでは
ないが、多量に使用すると、磁場による磁性粒子の配向
を十分に達成することができなくなるため、好ましくな
い。

【００２７】熱伝導層１５を形成するための硬化ゲル組
成物の具体例としては、付加型シリコーンゴム、フロロ
シリコーンゴムなどが挙げられ、例えば信越化学工業株
式会社から市販されている「Ｘ−３２−１３４２」、
「Ｘ−３１−７００６」、「ＫＥ１０５１」、「ＫＥ１
０５２」、「ＫＥ１１０Ｇｅｌ」、「ＫＥ１０４Ｇｅ
ｌ」、「ＦＥ５３」などを用いることができる。

【００２８】熱伝導層１５を形成するための熱可塑性エ
ラストマー組成物の具体例としては、ポリスチレン系熱
可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラス
トマー、ポリ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、フッ素ポリマー系熱可塑性エラストマー、あるいは
通常のエラストマーに可塑剤を添加したものなどが挙げ
られる。

【００２９】熱伝導層１５中に含有される磁性粒子の具
体例としては、（１）ニッケル、鉄、コバルトなどの飽
和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ² 以上の金属磁性体よりなる粒
子若しくはこれらの合金の粒子、ＺｒＦｅ₂ 、ＦｅＢｅ
₂ 、ＦｅＲｈなどの飽和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ² 以上の
金属間化合物磁性体またはこれらの金属間化合物磁性体
を含有する粒子、またはこれらの磁性を示す粒子を芯粒
子とし、当該芯粒子の表面に金属または金属以外の高熱
伝導性材料が被覆されてなるもの、（２）化学式：ＭＯ
・Ｆｅ₂ Ｏ₃ 〔Ｍは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、
Ｚｎなどより選択される金属〕で表されるフェライト、
およびこれらの混合物であるＭｎ−ＺｎフェライトやＮ
ｉ−Ｚｎフェライト、ＦｅＭｎ₂ Ｏ₄ などのマンガナイ
ト、化学式：ＭＯ・Ｃｏ₂ Ｏ₃ 〔Ｍは、Ｆｅ、Ｎｉなど
より選択される金属〕で表されるコバルタイトなどの飽
和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ² 以上の金属酸化物磁性体より
なる粒子またはこれらの金属酸化物磁性体を含有する粒
子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、金属または金属
以外の高熱伝導性材料が被覆されてなるもの、（３）
銀、アルミウニム、銅、アルミニウム合金、銅合金、ス
テンレス（ＳＵＳ）などの金属、窒化硼素（ボロンナイ
トライド）、窒化珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシ
ウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素
などのセラミックス材料、カーボンブラック、ダイアモ
ンドなどの非磁性の熱伝導性材料よりなる粒子を芯粒子
とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、鉄、コバルトな
どの０．１Ｗｂ／ｍ² 以上の磁性体が被覆されてなるも
の、などが挙げられる。

【００３０】上記（１）および（２）の磁性粒子におい
て、芯粒子に被覆される高熱伝導性材料としては、熱伝
導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは５０Ｗ／
（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは１００Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以上のものを用いることが好ましい。このような高
熱伝導性材料の具体例としては、銀、銅、金、アルミニ
ウムなどの金属、例えば窒化アルミニウム、窒化硼素
（ボロンナイトライド）、窒化珪素、酸化ベリリウム、
酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、炭化珪素などのセラミックス材料、カーボンブラッ
ク、ダイアモンドなどが挙げられる。また、高熱伝導性
材料として金属を用いる場合には、化学的に安定で変質
しにくい点で金または銀が好ましい。

【００３１】芯粒子の表面に高熱伝導性材料を被覆する
手段としては、特に限定されるものではないが、高熱伝
導性材料として金属を用いる場合には、例えば化学メッ
キ法、スパッタリング法などを利用することができ、高
熱伝導性材料としてセラミックス材料を用いる場合に
は、例えば反応性スパッタリング法などを利用すること
ができ、高熱伝導性材料として、ダイアモンドを用いる
場合には、例えばＣＶＤ法などを利用することができ
る。

【００３２】芯粒子の表面に高熱伝導性材料が被覆され
てなる磁性粒子としては、良好な熱伝導性が得られる観
点から、粒子表面における高熱伝導性材料の被覆率（芯
粒子の表面積に対する金属の被覆面積の割合）が４０％
以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以
上である。また、高熱伝導性材料の被覆量は、後述する
製造方法において、磁性粒子の磁場による配向に悪影響
を与えない範囲で多い方がよく、具体的には、芯粒子の
０．５〜５０重量％であることが好ましく、より好まし
くは１〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２５重量
％、特に好ましくは４〜２０重量％である。

【００３３】上記（３）の磁性粒子において、芯粒子に
被覆される強磁性体の被覆量は、芯粒子の４０〜９０重
量％であることが好ましく、より好ましくは５０〜８０
重量％、さらに好ましくは５５〜７５重量％、特に好ま
しくは６０〜７０重量％である。

【００３４】また、磁性粒子としては、表面にはんだ合
金などの低融点金属膜を形成したものを用いることがで
きる。ここで、芯粒子または金属膜の表面に低融点金属
膜を形成する手段については、特に限定されるものでは
ないが、例えば化学メッキまたは電解メッキにより行う
ことができる。

【００３５】磁性粒子として、表面に低融点金属膜が形
成されてなるものを用いる場合には、低融点金属の被覆
量は、当該磁性粒子全体の５〜４０重量％であることが
好ましく、より好ましくは７〜３０重量％、さらに好ま
しくは１０〜２０重量％、特に好ましくは１０〜１５重
量％である。このような磁性粒子を用いることにより、
後述する製造方法において、熱伝導層用材料層の硬化処
理が低融点金属の融点以上の温度で行われることによっ
て低融点金属が溶融され、これにより、隣接する磁性粒
子の各々が低融点金属によって連結される結果、磁性粒
子の連結体よりなる伝熱経路が形成されるので、熱伝導
層１５の厚み方向に一層高い熱伝導性が得られる。

【００３６】磁性粒子の粒子径は、１〜１０００μｍで
あることが好ましく、より好ましくは２〜５００μｍ、
さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０
〜２００μｍである。また、磁性粒子の粒子径分布（Ｄ
ｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好
ましくは１．０１〜７、さらに好ましくは１．０５〜
５、特に好ましくは１．１〜４である。このような条件
を満足する磁性粒子を用いることにより、良好な伝熱経
路が形成され、所期の熱伝導性を得ることができる。ま
た、磁性粒子の形状は、特に限定されるものではない
が、高分子形成材料中に容易に分散させることができる
点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集
した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。

【００３７】また、磁性粒子の含水率は、５％以下であ
ることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好
ましくは２％以下、とくに好ましくは１％以下である。
このような条件を満足する磁性粒子を用いることによ
り、高分子形成材料を硬化処理する際に気泡が生ずるこ
とが防止または抑制される。

【００３８】また、磁性粒子として、その表面がシラン
カップリング剤などのカップリング剤で処理されたもの
を適宜用いることができる。カップリング剤の使用量
は、磁性粒子の熱伝導性に影響を与えない範囲で適宜選
択されるが、磁性粒子表面におけるカップリング剤の被
覆率（芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面
積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、
より好ましくは７〜１００％、さらに好ましくは１０〜
１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量であ
る。

【００３９】熱伝導層１５中における磁性粒子の割合
は、体積分率で１０〜６０％であることが好ましく、よ
り好ましくは２０〜５０％、特に好ましくは２５〜４５
％である。この割合が１０％未満の場合には、当該熱伝
導層１５の厚み方向に形成される伝熱経路における熱抵
抗が大きくなるため、高い熱伝導性を有する熱伝導層１
５が得られないことがある。一方、この割合が６０％を
超える場合には、当該熱伝導層１５には、必要な柔軟性
が得られにくいため、当該熱伝導層１５を発熱体または
受熱体の表面形状に追従させて変形させることが困難と
なることがあり、また、熱伝導層１５の硬度が高くなる
ため、発熱体または受熱体の表面に損傷を与えることが
ある。

【００４０】熱伝導層１５中に含有される非磁性粒子の
具体例としては、金、銀、銅、アルミニウムなどの金
属、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、窒化硼素
（ＢＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）等の金属酸化物、カーボンブラック、ケイ素
などの無機物質などよりなる粒子を挙げることができ
る。

【００４１】熱伝導層１５中における磁性粒子および非
磁性粒子の合計の割合は、体積分率で２０〜７０％であ
ることが好ましく、より好ましくは２５〜６５％、特に
好ましくは３０〜６０％である。この割合が２０％未満
の場合には、当該熱伝導層１５の熱抵抗が大きくなるた
め、高い熱伝導性を有する熱伝導層１５が得られないこ
とがある。一方、この割合が７０％を超える場合には、
当該熱伝導層１５には、必要な柔軟性が得られにくいた
め、当該熱伝導層１５を発熱体または受熱体の表面形状
に追従させて変形させることが困難となることがあり、
また、熱伝導層１５の硬度が高くなるため、発熱体また
は受熱体の表面に損傷を与えることがある。

【００４２】熱伝導層１５中には、磁性粒子および非磁
性粒子の他に、各種の充填剤、安定剤、酸化防止剤など
の添加剤を適宜含有させることができる。

【００４３】熱伝導層１５は、ＪＩＳ Ａゴム硬度は、
５０以下であることが好ましく、特に好ましくは３０以
下である。熱伝導層１５のＪＩＳ Ａゴム硬度が５０を
超える場合には、当該熱伝導層１５を小さい押圧力で発
熱体または受熱体の表面形状に追従させて変形させるこ
とが困難となり、そのため、熱伝導層１５が発熱体また
は受熱体に十分に密着せず、その結果、発熱体からのま
たは受熱体への熱伝導を十分に達成することが困難とな
ることがあり、また、発熱体または受熱体の表面に損傷
を与えることがある。ここで、熱伝導層１５のＪＩＳ
Ａゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に基づいて、タイ
プＡデュロメーターによって測定することができる。

【００４４】熱伝導層１５の厚みは、２０〜３０００μ
ｍであることが好ましく、さらに好ましくは５０〜２０
００μｍ、特に好ましくは１００〜１０００μｍであ
る。熱伝導層１５の厚みが２０μｍ未満の場合には、当
該熱伝導層１５の表面に発熱体または受熱体を密着させ
ることが困難となることがある。一方、熱伝導層１５の
厚みが３０００μｍを超える場合には、熱伝導層１５の
厚み方向に形成される伝熱経路における熱抵抗が大きく
なるため、高い熱伝導性が得られないことがある。

【００４５】また、発熱体または受熱体を十分に密着さ
せることができる点で、熱伝導層１５は、その露出する
表面が平坦なものであることが好ましいが、具体的に
は、熱伝導層１５の表面の表面粗さが、５０μｍ以下で
あることが好ましく、特に好ましくは５μｍ以下であ
る。熱伝導層１５の表面粗さが５０μｍを超える場合に
は、発熱体または受熱体によって押圧されたときに、熱
伝導層１５と発熱体または受熱体との間に空隙が形成さ
れやすく、熱伝導層１５の表面に発熱体または受熱体を
十分に密着させることが困難となることがある。

【００４６】このような熱伝導板１０は、例えば以下の
方法（イ）乃至方法（ハ）のいずれかの方法によって製
造することができる。 ＜方法（イ）＞この方法（イ）は、熱伝導層１５を形成
する高分子材料として、硬化ゴム組成物または硬化ゲル
組成物を用いる場合に好ましく利用することができる方
法である。先ず、硬化処理によって柔軟性を有する高分
子材料となる高分子形成材料中に磁性粒子および非磁性
粒子を分散させて流動性の熱伝導層用材料を調製し、こ
の熱伝導層用材料を、図３に示すように、金属製の基板
１１の一面に塗布することにより、熱伝導層用材料層１
５Ａを形成する。この熱伝導層材料層１５Ａにおいて
は、図４に示すように、磁性粒子Ｍおよび非磁性粒子Ｎ
は、それぞれ熱伝導層材料層１５Ａ中に分散された状態
である。

【００４７】次いで、熱伝導層用材料層１５Ａに対し
て、その厚み方向に平行磁場を作用させる。その結果、
熱伝導層用材料層１５Ａにおいては、当該熱伝導層用材
料層１５Ａ中に分散されている磁性粒子Ｍが、図５に示
すように、当該熱伝導層用材料層１５Ａの厚み方向に並
ぶよう配向する。一方、非磁性粒子Ｎは、熱伝導層用材
料層１５Ａ中に分散されたままの状態である。そして、
この状態において、熱伝導層用材料層１５Ａを硬化処理
することにより、図６に示すように、基板１１の一面
に、熱伝導層１５が一体的に積層された状態で形成され
る。その後、基板１１および熱伝導層１５の両方を厚み
方向に貫通する貫通孔を形成することにより、図１に示
す熱伝導板１５が製造される。

【００４８】以上において、熱伝導層用材料層１５Ａの
硬化処理は、平行磁場を作用させたままの状態で行って
も、平行磁場の作用を停止させた後に行ってもよい。熱
伝導層用材料層１５Ａに作用される平行磁場の強度は、
平均で０．０２〜２テスラとなる大きさが好ましい。ま
た、平行磁場を作用させる手段としては、電磁石、永久
磁石を用いることができる。永久磁石としては、上記の
範囲の平行磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ
−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなる
ものが好ましい。熱伝導層用材料層１５Ａの硬化処理
は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、
加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加
熱時間は、熱伝導層用材料の種類、磁性粒子の移動に要
する時間などを考慮して適宜選定される。

【００４９】また、磁性粒子として、表面に低融点金属
膜が形成されてなるものを用いる場合には、熱伝導層用
材料層１５Ａの硬化処理を低融点金属の融点以上で行う
ことが好ましく、特に、低融点金属の融点をｍｐ［℃］
とするとき、ｍｐ＋２０〜ｍｐ＋５０℃の範囲で硬化処
理を行うことが好ましい。このような方法によれば、熱
伝導層用材料層１５Ａの硬化処理において、磁性粒子に
おける低融点金属膜が溶融され、隣接する磁性粒子同士
が低融点金属によって連結されることにより、磁性粒子
の連結体よりなる伝熱経路が形成されるので、一層高い
熱伝導性が得られる。

【００５０】貫通孔１２を形成する方法としては、ドリ
ル穴加工、パンティング穴加工、レーザー穴加工、エッ
チング穴加工などを利用することができる。

【００５１】＜方法（ロ）＞この方法（ロ）は、熱伝導
層１５を形成する高分子材料として熱可塑性エラストマ
ー組成物を用いる場合に好ましく利用することができる
方法である。この方法（ロ）においては、先ず、加熱溶
融された熱可塑性エラストマー中に磁性粒子および非磁
性粒子が分散された状態で含有されてなる流動性の熱伝
導層用材料層を、金属製の基板の一面上に形成する。こ
の熱伝導層材料層においては、磁性粒子および非磁性粒
子は、それぞれ熱伝導層材料層中に分散された状態であ
る。ここで、熱伝導層用材料層を形成する方法として
は、例えば押出機などによって熱可塑性エラストマー、
磁性粒子および非磁性粒子を混練してペレット状または
シート状の熱伝導層用材料を調製し、この熱伝導層用材
料を基板の一面に載置して加熱プレスする方法を利用す
ることができる。

【００５２】次いで、この熱伝導層用材料層に対して、
電磁石または永久磁石によって平行磁場を当該熱伝導層
用材料層の厚み方向に作用させる。その結果、熱伝導層
用材料層においては、当該熱伝導層用材料層中に分散さ
れている磁性粒子が、その厚み方向に並ぶよう配向す
る。一方、非磁性粒子は、熱伝導層用材料層中に分散さ
れたままの状態である。そして、この状態において、熱
伝導層用材料層を冷却することにより、基板の一面に、
熱伝導層が一体的に積層された状態で形成される。その
後、基板および熱伝導層の両方を厚み方向に貫通する貫
通孔を形成することにより、図１に示す熱伝導板が製造
される。

【００５３】＜方法（ハ）＞この方法（ハ）は、熱伝導
層１５を形成する高分子材料として熱可塑性エラストマ
ー組成物を用いる場合に好ましく利用することができる
方法である。この方法（ハ）においては、溶剤中に熱可
塑性エラストマー組成物が溶解されかつ磁性粒子および
非磁性粒子が分散されてなる流動性の熱伝導層用材料層
を、金属製の基板の一面上に形成する。この熱伝導層材
料層においては、磁性粒子および非磁性粒子は、それぞ
れ熱伝導層材料層中に分散された状態である。ここで、
熱可塑性エラストマー組成物を溶解させるための溶剤の
具体例としては、ヘキサン、トルエン、キシレン、シク
ロヘキサンなどの炭化水素化合物、ジクロロエタン、四
塩化炭素、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素化
合物、エタノール、イソブチルアルコール、プロパンジ
オールなどのアルコール化合物、ジエチルエーテル、ジ
オキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテルなど
のエーテル化合物、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、シクロヘキサンなどのケトン化合物、酢酸
エチル、酢酸ブチル、などのエステル化合物、アセトニ
トリル、ホルムアミドなどの窒素化合物などが挙げられ
る。

【００５４】次いで、電磁石または永久磁石によって、
この熱伝導層用材料層に対して、その厚み方向に平行磁
場を作用させて、磁性粒子を熱伝導層用材料層の厚み方
向に配向させる。一方、非磁性粒子は、熱伝導層用材料
層中に分散されたままの状態である。そして、例えば真
空ポンプ等により熱伝導層用材料層から溶剤を蒸発させ
て除去することにより、基板の一面に、熱伝導層が一体
的に積層された状態で形成される。その後、基板および
熱伝導層の両方を厚み方向に貫通する貫通孔を形成する
ことにより、図１に示す熱伝導板が製造される。

【００５５】上記の熱伝導板１０は、ウエハやその他の
電子部品材料などの被処理体の表面に微細加工処理を行
う際に、当該被処理体を保持するための処理ステージと
して使用される。具体的には、図７に示すように、被処
理体２０が、適宜の吸引手段によって熱伝導板１０の貫
通孔１２を介して吸引されることにより、熱伝導板１０
における熱伝導層１５の表面上に吸着されて保持され、
この被処理体２０に吸引力が作用する結果、当該被処理
体２０によって熱伝導層１５が押圧される。このとき、
図８に拡大して示すように、被処理体２０が、反りなど
によって表面が平坦でないものであっても、熱伝導層１
５が当該被処理体２０の表面形状に追従して容易に変形
し、これにより、熱伝導層１５の表面に被処理体２０が
十分に密着した状態となる。そして、適宜の冷却装置お
よび加熱装置によって、熱伝導板１０を介して被処理体
２０の温度制御を行いながら、当該被処理体２０に対し
て所要の微細加工処理例えばスパッター処理が施され
る。

【００５６】以上のような熱伝導板１０によれば、金属
製の基板１１上に設けられた熱伝導層１５には、磁性粒
子Ｍが当該熱伝導層１５の厚み方向に配向された状態で
含有されており、これらの磁性粒子Ｍの連鎖によって熱
伝導層１５の厚み方向に伸びる伝熱経路が形成され、更
に、熱伝導層１５には、磁性粒子Ｍの他に非磁性粒子Ｎ
が含有されているため、磁性粒子Ｍの連鎖による伝熱経
路以外にも、当該電熱経路に連なる多数の伝熱経路が形
成されるので、熱伝導層１５中における熱伝導性粒子の
割合が小さくても、当該熱伝導層１５の厚み方向に高い
熱伝導性が得られる。また、熱伝導層１５が柔軟性を有
する高分子材料により形成されており、しかも、熱伝導
性粒子の割合を小さくすることが可能であるため、被処
理体２０によって押圧されることにより、当該被処理体
２０の表面形状に追従して容易に変形する。従って、被
処理体２０と熱伝導層１５との間に空隙が形成されるこ
とがないので、熱伝導層１５に被処理体２０を十分に密
着させることができ、その結果、被処理体２０との間に
生ずる熱抵抗が小さくなり、これにより、熱伝導層１５
自体が有する高い熱伝導性が十分に発揮される。従っ
て、被処理体２０の放熱および加熱を高い効率で行うこ
とができる。

【００５７】また、熱伝導層１５が容易に変形するた
め、被処理体２０によって熱伝導層１５を押圧しても、
当該被処理体２０の表面に損傷を与えることがない。従
って、被処理体２０の処理を高い歩留りで達成すること
ができる。また、柔軟性を有する熱伝導層１５が、剛性
を有する金属製の基板１１に一体的に設けられた構成で
あるため、取扱い性が極めて良好である。また、熱伝導
層１５中に含有される熱伝導性粒子として磁性を示すも
のを用いるため、熱伝導板１０の製造において、流動性
を有する熱伝導層用材料層にその厚み方向に磁場を作用
させることにより、当該熱伝導層用材料層中の磁性粒子
を容易に厚み方向に並ぶよう配向させることができ、従
って、高い熱伝導性を有する熱伝導板１０の製造が容易
である。

【００５８】また、熱伝導層１５における露出する表面
が平坦とされることにより、当該熱伝導層１５の表面に
被処理体２０を確実に密着させることができる。以上に
おいて、熱伝導層１５の表面が凹凸を有するものである
場合には、被処理体２０によって押圧されたとしても、
当該熱伝導層１５の凹部において、空隙が形成されやす
く、従って、被処理体に確実に密着させることが困難と
なることがある。

【００５９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、以下の
ような種々の変更を加えることが可能である。 （１）図９に示すように、熱伝導層１５は、磁性粒子Ｍ
が当該熱伝導層１５中にその厚み方向に配向した状態で
密に充填された高熱伝導性部分１６が形成されたもので
あってもよい。このような熱伝導板１０は、例えば部分
的に高い効率で放熱または加熱が必要とされる発熱体ま
たは受熱体に対して有効である。

【００６０】この熱伝導板１０における熱伝導層１５
は、例えば以下のようにして形成することができる。図
１０に示すように、磁性粒子Ｍおよび非磁性粒子Ｎが分
散されてなる熱伝導層用材料層１５Ａが一面上に形成さ
れた基板１１を、上型３０およびこれと対となる下型３
５よりなる金型内に配置する。この金型について具体的
に説明すると、上型３０は、強磁性体基板３１の下面
に、形成すべき熱伝導層１５の高熱伝導性部分１６に対
掌なパターンに従って強磁性体層３２が形成され、この
強磁性体層３２以外の個所に非磁性体層３３が形成され
ている。強磁性体層３２および非磁性体層３３は、実質
的に同一の厚みを有し、上型３０の下面、すなわち成形
面は、平坦面とされている。一方、下型３５は、強磁性
体基板３６の上面に、形成すべき熱伝導層１５の高熱伝
導性部分１６と同一のパターンに従って強磁性体層３７
が形成され、この強磁性体層３７以外の個所に非磁性体
層３８が形成されている。上型３０および下型３５の各
々における強磁性体基板３１，３６および強磁性体層３
２、３７を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバ
ルトまたはこれらの合金などを用いることができる。ま
た、上型３０および下型３５の各々における非磁性体層
３３，３８を構成する材料としては、銅などの非磁性金
属、ポリイミドなどの耐熱性樹脂、レジスト硬化物など
を用いることができる。

【００６１】そして、上型３０の上面および下型３５の
下面の各々に例えば電磁石を配置しこれを作動させるこ
とにより、上型３０における強磁性体層３２と下型３５
における強磁性体層３７との間に位置する部分に大きい
強度を有する平行磁場を作用させる。これにより、当該
熱伝導層用材料層１５Ａ中に分散されている磁性粒子Ｍ
が、図１１に示すように、上型３０における強磁性体層
３２と下型３５における強磁性体層３７との間に位置す
る部分に集合すると共に、厚み方向に並ぶよう配向す
る。そして、この状態において、熱伝導層用材料層１５
Ａを硬化処理することにより、基板１１の一面上に熱伝
導層１５が一体的に形成される。

【００６２】（２）熱伝導層における面方向の熱伝導性
を良好にする観点から、熱伝導層の厚み方向に配向する
磁性粒子による伝熱経路の形成の妨げにならない範囲
で、熱伝導層中にナイロンメッシュ、金属メッシュなど
からなる補強シートが含有されていてもよい。 （３）熱伝導層は、基板の両面に設けられていてもよ
い。 （４）本発明の熱伝導板の用途としては、スパッター処
理における処理ステージに限定されず、例えば蒸着処理
における処理ステージ、プラズマ処理における処理ステ
ージ、ＣＶＤ処理における処理ステージ、シリコンウエ
ハ、半導体チップ、半導体パッケージのバーンイン試験
装置における被検査物を載置するための放熱板などに利
用することができる。

【００６３】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 〈実施例１〉付加型液状シリコーンゴムおよび付加型液
状シリコーンゲルを重量比で４：６となる割合で混合し
て得られた組成物中に、磁性粒子を体積分率で３０％お
よび非磁性粒子を体積分率で３０％となる割合で混合し
て分散させた後、減圧による脱泡処理を行うことにより
流動性の熱伝導層用材料を調製した。以上において、磁
性粒子としては、ニッケル粒子を芯粒子とし、この芯粒
子に金メッキが施されてなるもの（平均粒子径４０μ
ｍ，金の平均被覆量：芯粒子の重量の２重量％となる
量）を用い、非磁性粒子としては、カーボン粒子「ユニ
ベックスＧＣＰ−１０Ｈ」（ユニチカ社製）を用いた。
次いで、ＳＵＳ４３０よりなる厚みが０．５ｍｍの基板
の一面に上記の熱伝導層用材料を塗布することにより、
厚みが０．３ｍｍの熱伝導層用材料層を形成した。その
後、熱伝導層用材料層に対して、電磁石によって厚み方
向に１Ｔの平行磁場を作用させながら、１００℃、２時
間の条件で熱伝導層用材料層の硬化処理を行うことによ
り、熱伝導層を形成した。この熱伝導層は、その露出す
る表面の表面粗さが４μｍであって、平坦なものであ
り、ＪＩＳ Ａゴム硬度が１８、厚みが２８０μｍであ
った。そして、ドリル穴加工によって、基板および熱伝
導層を貫通する貫通孔を形成することにより、図１に示
す構成の熱伝導板を製造した。

【００６４】〈実施例２〉磁性粒子を、カーボン粒子に
厚みが２μｍのニッケルがメッキされてなるもの（平均
粒子径２０μｍ）に変更したこと以外は、実施例１と同
様にして熱伝導板を製造した。この熱伝導板における熱
伝導層のＪＩＳ Ａゴム硬度は１５であった。

【００６５】〈比較例１〉磁性粒子を用いず、非磁性粒
子の使用量を体積分率で６０％に変更し、さらに硬化処
理において磁場を作用させなかったこと以外は、実施例
１と同様にして熱伝導板を製造した。この熱伝導板にお
ける熱伝導層のＪＩＳ Ａゴム硬度は２０であった。

【００６６】〈比較例２〉磁性粒子を用いず、非磁性粒
子の使用量を体積分率で５０％に変更し、さらに硬化処
理において磁場を作用させなかったこと以外は、実施例
１と同様にして熱伝導板を製造した。この熱伝導板にお
ける熱伝導層のＪＩＳ Ａゴム硬度は１７であった。

【００６７】〔熱伝導板の評価〕熱伝導板における基板
に、吸引装置および冷却装置を接続し、この吸引装置を
作動させることによって、熱伝導板における熱伝導層の
表面に、直径が２００ｍｍで厚みが０．７ｍｍのシリコ
ンウエハよりなる板状体を吸着させた。そして、冷却装
置を作動させながら、板状体をラバーヒーターによって
２時間加熱した後、板状体の表面温度を測定した。ま
た、板状体の表面を実体顕微鏡によって観察し、損傷の
有無を調べた。結果を下記表１に示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１の結果から明らかなように、実施例１
および実施例２に係る熱伝導板によれば、高い効率で熱
伝導を行うことができ、また、発熱体の表面に損傷を与
えることがないことが確認された。

【００７０】

【発明の効果】本発明の熱伝導板によれば、金属製の基
板上に設けられた熱伝導層には、磁性粒子が当該熱伝導
層の厚み方向に配向された状態で含有されており、これ
らの磁性粒子の連鎖によって熱伝導層の厚み方向に伸び
る伝熱経路が形成され、更に、熱伝導層には、磁性粒子
の他に非磁性粒子が含有されているため、磁性粒子の連
鎖による伝熱経路以外にも、当該電熱経路に連なる多数
の伝熱経路が形成されるので、熱伝導層中における熱伝
導性粒子の割合が小さくても、当該熱伝導層の厚み方向
に高い熱伝導性が得られる。また、熱伝導層が柔軟性を
有する高分子材料により形成されており、しかも、熱伝
導性粒子の割合を小さくすることが可能であるため、発
熱体または受熱体によって押圧されることにより、当該
発熱体または受熱体の表面形状に追従して容易に変形す
る。従って、発熱体または受熱体と熱伝導層との間に空
隙が形成されることがないので、熱伝導層に発熱体また
は受熱体を十分に密着させることができ、その結果、発
熱体または受熱体との間に生ずる熱抵抗が小さくなり、
これにより、熱伝導層自体が有する高い熱伝導性が十分
に発揮される。従って、発熱体または放熱または受熱体
の加熱を高い効率で行うことができる。

【００７１】また、熱伝導層が容易に変形するため、発
熱体または受熱体によって熱伝導層を押圧しても、当該
発熱体または受熱体の表面に損傷を与えることがない。
また、柔軟性を有する熱伝導層が、剛性を有する金属製
の基板に一体的に設けられた構成であるため、取扱い性
が極めて良好である。

【００７２】本発明の製造方法によれば、熱伝導性粒子
として磁性を示すものを用いるため、熱伝導層用材料層
にその厚み方向に磁場を作用させることにより、当該熱
伝導層用材料層中の磁性粒子を容易に厚み方向に並ぶよ
う配向させることができ、従って、発熱体または受熱体
を十分に密着させることができ、しかも、高い効率で熱
を伝導することができる熱伝導板を容易に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱伝導板の一例における構成を示す説
明用断面図である。

【図２】図１に示す熱伝導板における熱伝導層を拡大し
て示す説明用断面図である。

【図３】基板の一面に熱伝導層用材料層が形成された状
態を示す説明用断面図である。

【図４】熱伝導層用材料層を拡大して示す説明用断面図
である。

【図５】熱伝導層用材料層にその厚み方向に磁場が作用
された状態を示す説明用断面図である。

【図６】基板の一面に熱伝導層が形成された状態を示す
説明用断面図である。

【図７】図１に示す熱伝導板における熱伝導層の一面に
被処理体が吸着された状態を示す説明用断面図である。

【図８】熱伝導層の一面に被処理体が吸着された状態を
拡大して示す説明用部分断面図である。

【図９】本発明の熱伝導板の他の例における熱伝導層を
拡大して示す説明用断面図である。

【図１０】熱伝導層用材料層が形成された基板が金型内
に配置された状態を示す説明用断面図である。

【図１１】熱伝導層用材料層に上型および金型を介して
厚み方向に磁場が作用された状態を示す説明用断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 熱伝導板 １１ 基板 １２ 貫通孔 １５ 熱伝導層 １５Ａ 熱伝導層用材料層 １６ 高熱伝導性部分 ２０ 被処理体 ３０ 上型 ３１ 強磁性体基板 ３２ 強磁性体層 ３３ 非磁性体層 ３５ 下型 ３６ 強磁性体基板 ３７ 強磁性体層 ３８ 非磁性体層 Ｍ 磁性を示す熱伝導性粒子（磁性粒子） Ｎ 非磁性の熱伝導性粒子（非磁性粒子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 和夫 東京都中央区築地２丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB08 BB21 BD01 BD21

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の基板と、この基板における少な
   くとも一面に一体的に設けられた熱伝導層とを具えてな
   り、 前記熱伝導層は、柔軟性を有する高分子材料中に、磁性
   を示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導性粒子が含有
   されてなり、当該磁性を示す熱伝導性粒子が、当該熱伝
   導層の厚み方向に並ぶよう配向された状態で含有されて
   いることを特徴とする熱伝導板。
2. 【請求項２】 熱伝導層は、ＪＩＳ ゴムＡ硬度が５０
   以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導
   板。
3. 【請求項３】 熱伝導層の厚みが２０〜３０００μｍで
   あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   熱伝導板。
4. 【請求項４】 熱伝導層中における磁性を示す熱伝導性
   粒子の割合が、体積分率で１０〜６０％であることを特
   徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱伝
   導板。
5. 【請求項５】 熱伝導層中における磁性を示す熱伝導性
   粒子および非磁性の熱伝導性粒子の合計の割合が、体積
   分率で２０〜７０％であることを特徴とする請求項１乃
   至請求項４のいずれかに記載の熱伝導板。
6. 【請求項６】 熱伝導層に含有された磁性を示す熱伝導
   性粒子は、飽和磁化が０．１ｗｂ／ｍ² 以上の磁性体を
   含有してなるものであることを特徴とする請求項１乃至
   請求項５のいずれかに記載の熱伝導板。
7. 【請求項７】 熱伝導層に含有された磁性を示す熱伝導
   性粒子は、磁性体を含有する芯粒子の表面に、高熱伝導
   性材料が被覆されてなるものであることを特徴とする請
   求項１乃至請求項６のいずれかに記載の熱伝導板。
8. 【請求項８】 熱伝導層に含有された磁性を示す熱伝導
   性粒子は、高熱伝導性材料を含有する芯粒子の表面に、
   磁性体が被覆されてなるものであることを特徴とする請
   求項１乃至請求項６のいずれかに記載の熱伝導板。
9. 【請求項９】 熱伝導層に含有された磁性を示す熱伝導
   性粒子の表面に低融点金属膜が形成されていることを特
   徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の熱伝
   導板。
10. 【請求項１０】 熱伝導層を形成する高分子材料が、硬
    化ゴム組成物、硬化ゲル組成物または熱可塑性エラスト
    マー組成物であることを特徴とする請求項１乃至請求項
    ９のいずれかに記載の熱伝導板。
11. 【請求項１１】 硬化されて柔軟性を有する高分子材料
    となる高分子形成材料中に磁性を示す熱伝導性粒子およ
    び非磁性の熱伝導粒子が含有されてなる熱伝導層用材料
    層を、金属製の基板における少なくとも一面に形成し、
    この熱伝導層用材料層に対して、その厚み方向に磁場を
    作用させると共に、当該熱伝導層用材料層の硬化処理を
    行う工程を有することを特徴とする熱伝導板の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 加熱溶融された高分子材料中に磁性を
    示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導粒子が含有され
    てなる熱伝導層用材料層を、金属製の基板における少な
    くとも一面に形成し、この熱伝導層用材料層に対して、
    その厚み方向に磁場を作用させると共に、当該熱伝導層
    用材料層を冷却する工程を有することを特徴とする熱伝
    導板の製造方法。
13. 【請求項１３】 溶剤中に高分子材料が溶解されかつ磁
    性を示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導粒子が含有
    されてなる熱伝導層用材料層を、金属製の基板における
    少なくとも一面に形成し、この熱伝導層用材料層に対し
    て、その厚み方向に磁場を作用させると共に、当該熱伝
    導層用材料層から溶剤を除去する工程を有することを特
    徴とする熱伝導板の製造方法。
14. 【請求項１４】 硬化されて柔軟性を有する高分子材料
    となる高分子形成材料中に、表面に低融点金属膜が形成
    された磁性を示す熱伝導性粒子および非磁性の熱伝導粒
    子が含有されてなる熱伝導層用材料層を、金属製の基板
    における少なくとも一面に形成し、この熱伝導層用材料
    層に対して、その厚み方向に磁場を作用させると共に、
    当該磁性を示す熱伝導性粒子の表面に形成された低融点
    金属膜の融点以上の温度で、当該熱伝導層用材料層の硬
    化処理を行う工程を有することを特徴とする熱伝導板の
    製造方法。