JP2003026827A - Heat-conductive sheet, method for producing heat- conductive sheet and heat-radiating structure using the same - Google Patents

Heat-conductive sheet, method for producing heat- conductive sheet and heat-radiating structure using the same

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JP2003026827A
JP2003026827A JP2001214535A JP2001214535A JP2003026827A JP 2003026827 A JP2003026827 A JP 2003026827A JP 2001214535 A JP2001214535 A JP 2001214535A JP 2001214535 A JP2001214535 A JP 2001214535A JP 2003026827 A JP2003026827 A JP 2003026827A
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JP
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sheet
high thermal
thermal conductivity
heat
graphite
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JP2001214535A
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Japanese (ja)
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Takeo Hara
武生 原
Shinichiro Iwanaga
伸一郎 岩永
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JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-conductive sheet, improved in anisotropic heat conductivity in the thickness direction, excellent in heat resistance, endurance and mechanical strength and adhesiveness to heating elements. SOLUTION: In this heat-conductive sheet, are orientated graphite powders attaching a magnetic material on the surface in the thickness direction in a binder. A composition for heat-conductive sheet composed of an uncured binder and graphite powders attaching the magnetic material on the surface of a sheet, applying a magnetic field to the thickness direction of the sheet and curing the sheet to orientate the graphite powders in the thickness direction of the sheet.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高熱伝導性シー
ト、高熱伝導性シートの製造方法および高熱伝導性シー
トを用いた放熱構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high heat conductive sheet, a method for manufacturing the high heat conductive sheet, and a heat dissipation structure using the high heat conductive sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気機器あるいは電子機器のさらなる高
性能化に伴い、半導体素子の電極数が増加し、半導体素
子が高消費電力化する傾向にあり、電子部品から発熱す
る熱をさらに効率よく放熱することが重要となってい
る。従来より、半導体パッケージあるいは半導体からの
放熱を効率よく行うため、半導体パッケージなどに放熱
機構を設けて放熱するか、あるいは半導体素子を搭載す
る配線基板から放熱を行う試みがなされていた。たとえ
ば、半導体パッケージの放熱は、一般に、発熱体の本体
表面から自然対流やユニット内に設けたファンによる強
制対流によって行われていたが、この方式では半導体パ
ッケージの機能が向上するに伴って発熱量が増加すると
放熱作用が不十分となり、半導体パッケージの性能低下
などを確実に防止することはできないという問題があっ
た。また、半導体パッケージの表面に放熱体を圧接し、
対流による放熱性を向上させる方式も提供されている
が、この方式では半導体パッケージと放熱体との圧接面
における接触面積が隙間の発生によって小さくなり、放
熱作用を設計通りに発揮するには問題があった。このた
め、たとえば、半導体パッケージに放熱体を接合する場
合では、半導体パッケージと放熱体との間に熱伝導性を
有する樹脂シートなどを挟み込み、半導体パッケージと
放熱体とを密着させながら、放熱を有効に行うことが行
われている。また、たとえば半導体素子とこれに接触す
るヒートスプレッダとの接合においては、高熱伝導性の
接着剤を間に介在させて、半導体素子とヒートスプレッ
ダとの接着を維持しながら、半導体素子からの放熱を図
ることが行われている。
2. Description of the Related Art As electric equipment or electronic equipment is further improved in performance, the number of electrodes of semiconductor elements is increasing, and the semiconductor elements tend to have higher power consumption, so that heat generated from electronic parts can be radiated more efficiently. It is important to do. In order to efficiently dissipate heat from a semiconductor package or a semiconductor, attempts have been made to dissipate heat by providing a heat dissipating mechanism in the semiconductor package or the like, or to dissipate heat from a wiring board on which a semiconductor element is mounted. For example, the heat radiation of a semiconductor package is generally performed by natural convection from the main body surface of the heating element or forced convection by a fan provided in the unit. With this method, however, the heat generation amount increases as the function of the semiconductor package improves. However, there is a problem in that the heat dissipation effect becomes insufficient and the deterioration of the performance of the semiconductor package cannot be reliably prevented. Also, a heat sink is pressed against the surface of the semiconductor package,
A method to improve heat dissipation by convection is also provided, but this method reduces the contact area at the pressure contact surface between the semiconductor package and the heat sink due to the formation of a gap, and there is a problem in achieving the heat dissipation effect as designed. there were. Therefore, for example, when joining a heat radiator to a semiconductor package, a resin sheet or the like having thermal conductivity is sandwiched between the semiconductor package and the heat radiator, and the heat radiation is effective while the semiconductor package and the heat radiator are brought into close contact with each other. Is being done to. Further, for example, in joining a semiconductor element and a heat spreader in contact with the semiconductor element, an adhesive having a high thermal conductivity is interposed between the semiconductor element and the heat spreader to maintain heat dissipation from the semiconductor element. Is being done.

【0003】このような、半導体素子または半導体パッ
ケージと放熱体との間に介在させる高熱伝導化のための
樹脂組成物等として、たとえば、特開平5−32691
6号公報では、粘土状熱硬化接着型のシリコーンゴムシ
ートが用いられているが、このシリコーンゴムシートは
半導体素子の高消費電力化に対応するには熱伝導率の点
で充分ではないという問題点があった。また、高熱伝導
率化のため、シリコーンゴムなどの樹脂シート中に熱伝
導率の高い金属粒子をランダムに分散させることも行わ
れ、さらに高熱伝導率を向上させるため、金属粒子を樹
脂シート中に高分散・高充填化する試みもなされてい
る。しかしながら、金属粒子を高分散化・高充填化して
も、熱がランダム方向に拡散するため、半導体素子と放
熱体との間の熱伝導率は充分に向上しないという問題点
があるほか、金属粒子を高充填化するため樹脂シートの
引張強さ、弾力性が低下したり、成形加工性も低下する
ことがあるなどの問題があった。
As such a resin composition or the like for providing high heat conductivity, which is interposed between the semiconductor element or the semiconductor package and the heat radiator, for example, JP-A-5-32691 is known.
In the publication No. 6, a clay-like thermosetting adhesive type silicone rubber sheet is used, but this silicone rubber sheet is not sufficient in terms of thermal conductivity to cope with high power consumption of semiconductor elements. There was a point. Further, in order to increase the thermal conductivity, metal particles having a high thermal conductivity are randomly dispersed in a resin sheet such as silicone rubber, and in order to further improve the high thermal conductivity, the metal particles are dispersed in the resin sheet. Attempts have also been made to achieve high dispersion and high packing. However, even if the metal particles are highly dispersed and highly filled, heat diffuses in random directions, so that there is a problem that the thermal conductivity between the semiconductor element and the radiator is not sufficiently improved. However, there is a problem in that the tensile strength and elasticity of the resin sheet may be deteriorated and the molding processability may be deteriorated because the resin is highly filled.

【0004】そこで、本発明者らは、上記問題を解決す
べく鋭意研究し、バインダー中に、表面に磁性体を付着
させた黒鉛系炭素粉末が、高熱伝導性シートの厚み方向
に配向している高熱伝導性シートを用いれば、該高熱伝
導性シートの厚み方向の異方熱伝導性が大幅に向上する
ことを見出すとともに、該高熱伝導性シートは、耐熱
性、耐久性および機械的強度に優れ、しかも発熱体との
密着性にも優れていることを見出し、本願発明を完成す
るに至った。
Therefore, the inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems, and the graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface of the binder is oriented in the thickness direction of the high thermal conductive sheet. It is found that the use of the high thermal conductivity sheet significantly improves the anisotropic thermal conductivity in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet, and the high thermal conductivity sheet has excellent heat resistance, durability and mechanical strength. They have found that they are excellent and also have excellent adhesion to a heating element, and have completed the present invention.

【0005】また、本発明者らは、上記のような厚み方
向の高熱伝導率を与える高熱伝導性シート用組成物を見
出すとともに、高熱伝導性シートの簡便な製造方法を見
出した。さらに本発明者らは、高熱伝導性シートを用い
た放熱構造を見出し、本願発明を完成するに至った。
Further, the present inventors have found a composition for a high thermal conductivity sheet which gives high thermal conductivity in the thickness direction as described above, and have found a simple method for producing a high thermal conductivity sheet. Further, the present inventors have found a heat dissipation structure using a high thermal conductivity sheet, and have completed the present invention.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、高熱伝導性シ
ートの厚み方向の異方熱伝導性が高く、耐熱性、耐久
性、機械的強度および発熱体との密着性に優れた高熱伝
導性シートおよびその製造方法を提供することを目的と
している。また、本発明は、このような高熱伝導性シー
トを製造しうるような高熱伝導性シート用組成物を提供
することを目的としている。さらに本発明は、このよう
な高熱伝導性シートを用いた放熱構造を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, in which the high thermal conductive sheet has high anisotropic thermal conductivity in the thickness direction, heat resistance and durability. It is an object of the present invention to provide a high thermal conductive sheet excellent in mechanical strength and adhesiveness with a heating element, and a method for producing the same. Moreover, this invention aims at providing the composition for high thermal conductivity sheets which can manufacture such a high thermal conductivity sheet. Another object of the present invention is to provide a heat dissipation structure using such a high thermal conductivity sheet.

【0007】[0007]

【発明の概要】本発明に係る高熱伝導性シートは、バイ
ンダー中に、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末
が、高熱伝導性シートの厚み方向に配向していることを
特徴としている。この黒鉛系炭素粉末は、熱伝導率が5
0W・m-1・K-1以上であることが好ましい。さらに、
前記表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末が、高熱
伝導性シートの全体積中に合計2〜70容量%の量で含
まれることが好ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION The high thermal conductive sheet according to the present invention is characterized in that a graphite-based carbon powder having a magnetic material attached to the surface of a binder is oriented in the thickness direction of the high thermal conductive sheet. . This graphite-based carbon powder has a thermal conductivity of 5
It is preferably 0 W · m −1 · K −1 or more. further,
It is preferable that the graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface is contained in a total amount of 2 to 70% by volume in the total volume of the high thermal conductivity sheet.

【0008】このようなバインダー中に、表面に磁性体
を付着させた黒鉛系炭素粉末が、高熱伝導性シートの厚
み方向に配向してなる高熱伝導性シートの製造方法は、
未硬化バインダーと表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭
素粉末とを含有する高熱伝導性シート用組成物をシート
状に形成し、このシート状組成物に、その厚み方向に磁
場を作用させて、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素
粉末を該シート状組成物の厚み方向に配向させつつ、該
シート状組成物を硬化または半硬化させることを特徴と
している。
A method for producing a high thermal conductivity sheet in which graphite-based carbon powder having a magnetic substance adhered to the surface in such a binder is oriented in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet,
A composition for high thermal conductivity sheet containing an uncured binder and a graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface is formed into a sheet, and a magnetic field is applied to the sheet-shaped composition in the thickness direction thereof. The sheet-shaped composition is cured or semi-cured while orienting the graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface in the thickness direction of the sheet-shaped composition.

【0009】本発明に係る高熱伝導性シートを用いた放
熱構造は、発熱体と、放熱部材または回路基板とが、前
記高熱伝導性シートを介して接合されていることを特徴
としている。前記発熱体は、半導体素子または半導体パ
ッケージであることが好ましい。
The heat dissipation structure using the high heat conductivity sheet according to the present invention is characterized in that the heat generating element and the heat dissipation member or the circuit board are bonded via the high heat conductivity sheet. The heating element is preferably a semiconductor device or a semiconductor package.

【0010】[0010]

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る高熱伝導性シ
ート、高熱伝導性シートの製造方法および高熱伝導性シ
ートを用いた放熱構造についてより具体的に説明する。[高熱伝導性シート用組成物] 本発明に係る高熱伝導性
シート用組成物は、未硬化バインダーと、表面に磁性体
を付着させた黒鉛系炭素粉末とを含有することを特徴と
している。さらに、本発明に係る高熱伝導性シート用組
成物は、所望によりその他の添加物を含有していてもよ
い。以下に、まず、高熱伝導性シート用組成物について
説明する。<バインダー> 本発明の高熱伝導性シートを形成するシ
ート用組成物には、バインダーとしては、ゴム状重合体
あるいは樹脂状重合体のいずれでも使用可能で、硬化前
または半硬化前の状態で液状であるバインダーを好まし
く用いることができる。また、バインダーには、光硬化
性成分および/または熱硬化性成分を添加することもで
き、さらに、バインダー成分であるゴム状重合体あるい
は樹脂状重合体が光硬化性成分および/または熱硬化性
成分を兼ねることもできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The high thermal conductive sheet, the method for producing the high thermal conductive sheet, and the heat dissipation structure using the high thermal conductive sheet according to the present invention will be described in more detail below. [Composition for High Thermal Conductivity Sheet] The composition for high thermal conductivity sheet according to the present invention is characterized by containing an uncured binder and a graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface thereof. Furthermore, the composition for a high thermal conductive sheet according to the present invention may contain other additives, if desired. Below, the composition for high thermal conductivity sheets will be described first. <Binder> In the sheet composition for forming the high thermal conductive sheet of the present invention, either a rubber-like polymer or a resin-like polymer can be used as a binder, and the binder is liquid before curing or semi-curing. It is possible to preferably use a binder that is Further, a photocurable component and / or a thermosetting component may be added to the binder, and the rubber-like polymer or resinous polymer as the binder component may be added to the photocurable component and / or the thermosetting component. It can also serve as an ingredient.

【0011】以下に、本発明に用いられるゴム状重合
体、樹脂状重合体、光硬化性成分および熱硬化性成分に
ついて説明する。 (ゴム状重合体)本発明で用いられるゴム状重合体とし
ては、具体的には、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイ
ソプレン、SBR、NBR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ブロック共
重合体、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、エチレンプロピレンジエン共重合体などが挙げら
れる。これらのうち、成形加工性、耐候性、耐熱性など
の点から、特にシリコーンゴムが好ましい。
The rubber-like polymer, resin-like polymer, photocurable component and thermosetting component used in the present invention will be described below. (Rubber-like polymer) Specific examples of the rubber-like polymer used in the present invention include conjugated diene rubbers such as polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, SBR and NBR, and hydrogenated products thereof, and styrene-butadiene block. Block copolymers such as copolymers and styrene isoprene block copolymers and hydrogenated products thereof, chloroprene, urethane rubber, polyester rubber, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, ethylene propylene copolymer, ethylene propylene diene copolymer And so on. Of these, silicone rubber is particularly preferable from the viewpoints of molding processability, weather resistance, heat resistance and the like.

【0012】ここでシリコーンゴムについてさらに詳細
に説明する。シリコーンゴムとしては、液状シリコーン
ゴムを用いることが好ましい。液状シリコーンゴムは、
縮合型、付加型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、メチルフェニルビニルシ
リコーン生ゴムあるいはそれらがビニル基、ヒドロキシ
ル基、ヒドロシリル基、フェニル基、フルオロアルキル
基などの官能基を含有したものなどを挙げることができ
る。 (樹脂状重合体)本発明で用いられる樹脂状重合体とし
ては、具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが使用可能で
ある。このうち、エポキシ樹脂を用いることが好まし
い。
Here, the silicone rubber will be described in more detail. Liquid silicone rubber is preferably used as the silicone rubber. Liquid silicone rubber is
It may be either a condensation type or an addition type. Specific examples thereof include dimethyl silicone raw rubber, methylphenyl vinyl silicone raw rubber, and those containing functional groups such as vinyl group, hydroxyl group, hydrosilyl group, phenyl group and fluoroalkyl group. (Resin-like polymer) As the resin-like polymer used in the present invention, specifically, an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, an unsaturated polyester resin or the like can be used. Of these, it is preferable to use an epoxy resin.

【0013】エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以
上のエポキシ基を有するものが好ましく、たとえば、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、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、ビスフェノール
AD型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、あるいはポ
リグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メ
タ)アクリレートと他の共重合モノマーとの共重合体な
どが挙げられる。 (光硬化性成分)本発明で用いられるバインダーに含ま
れる光硬化性成分としては、紫外線、電子線等により硬
化する光ラジカル重合性、光カチオン重合性、配位光重
合性、光重付加反応性であるモノマー、オリゴマー、プ
レポリマーまたはポリマーが挙げられる。このような光
硬化性のモノマー、オリゴマー、プレポリマーまたはポ
リマーとしては、(メタ)アクリル系化合物、ビニルエー
テル−マレイン酸共重合体等の光ラジカル重合性、チオ
ール−エン系化合物等の光重付加反応性のものが好まし
く、このうち、(メタ)アクリル系化合物が特に好まし
い。本発明に係る光硬化性成分としては、このうち光硬
化に要する時間が短時間である(メタ)アクリル系化合物
のモノマーが好ましく用いられる。
As the epoxy resin, those having two or more epoxy groups in one molecule are preferable, and examples thereof include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, Examples thereof include a bisphenol AD type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, polyglycidyl (meth) acrylate, and a copolymer of glycidyl (meth) acrylate and another copolymerization monomer. (Photocurable component) The photocurable component contained in the binder used in the present invention includes photoradical-polymerizable, photocationic-polymerizable, coordinated-photopolymerizable, and photopolyaddition reactions that are cured by ultraviolet rays and electron beams. Included are monomers, oligomers, prepolymers or polymers that are organic. Such photocurable monomers, oligomers, prepolymers or polymers include (meth) acrylic compounds, photoradical polymerizable compounds such as vinyl ether-maleic acid copolymers, and photopolyaddition reactions such as thiol-ene compounds. Of these, a (meth) acrylic compound is particularly preferable. Of these, as the photocurable component according to the present invention, a monomer of a (meth) acrylic compound, which takes a short time for photocuring, is preferably used.

【0014】このような(メタ)アクリル系化合物の光重
合性のモノマー、オリゴマー、プレポリマーあるいはポ
リマーを誘導しうるモノマーとしては、具体的には、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含
有ビニル化合物、(メタ)アクリルアミド化合物および
(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。前記
(メタ)アクリルアミド化合物としては、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミ
ドなどが挙げられ、これらは単独であるいは混合して用
いられる。
The photopolymerizable monomer, oligomer, prepolymer or monomer capable of inducing a polymer of such a (meth) acrylic compound is specifically a cyano group-containing vinyl compound such as acrylonitrile or methacrylonitrile. , (Meth) acrylamide compounds and (meth) acrylic acid esters. Examples of the (meth) acrylamide compound include acrylamide, methacrylamide, and N, N-dimethylacrylamide, which may be used alone or in combination.

【0015】前記(メタ)アクリル酸エステル類として
は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘ
キシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、フェニル(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデ
カニル(メタ)アクリレートなどの単官能(メタ)アク
リレートが挙げられ、これらは単独であるいは混合して
用いられる。また、多官能性(メタ)アクリレートとし
ては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコー
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、1,4-ブタンジオールジ(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、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリ
レート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレ
ート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、ビスフェ
ノールAのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
付加物のジアクリレート、ビスフェノールA−ジエポキ
シ−アクリル酸付加物などの2官能(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、
グリセリントリ(メタ)アクリレートなどの3官能(メ
タ)アクリレートが挙げられる。
Examples of the (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate and phenyl (meth). ) Monofunctional (meth) acrylates such as acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and the like. Used alone or as a mixture. Further, as the polyfunctional (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate ) Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth)
Acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, ethylene oxide of bisphenol A , Diacrylate of propylene oxide adduct, bifunctional (meth) acrylate such as bisphenol A-diepoxy-acrylic acid adduct, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate,
Examples include trifunctional (meth) acrylates such as glycerin tri (meth) acrylate.

【0016】これらの中、特に好ましいのは、ジエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)ア
クリレートなどのジ(メタ)アクリレートである。これ
らは単独であるいは混合して用いられる。 (熱硬化性成分)本発明で用いられるバインダーとして
好ましく用いることのできる前記熱硬化性成分として
は、熱により硬化する官能基を有するモノマー、オリゴ
マー、プレポリマーまたはポリマーが挙げられる。
Among these, particularly preferable are di (meth) acrylates such as diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate and glycerol di (meth) acrylate. . These may be used alone or as a mixture. (Thermosetting Component) The thermosetting component that can be preferably used as the binder used in the present invention includes a monomer, an oligomer, a prepolymer or a polymer having a functional group that is cured by heat.

【0017】このような官能基として、エポキシ基、水
酸基、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基、
ビニル基、ヒドロシリル基などが挙げられ、反応性の点
からエポキシ基、ビニル基、ヒドロシリル基が好まし
い。このような官能基を有するモノマー、オリゴマー、
プレポリマーあるいはポリマーとしては、たとえば、エ
ポキシ系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合
物などが挙げられる。このうち、熱硬化時間の短縮の観
点からエポキシ系化合物およびシリコーン系化合物を用
いることが好ましく、さらにエポキシ系化合物またはシ
リコーン系化合物は、エポキシ基、ビニル基またはヒド
ロシリル基を分子中に2個以上有していることが望まし
い。
As such a functional group, an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an isocyanate group,
Examples thereof include a vinyl group and a hydrosilyl group, and an epoxy group, a vinyl group and a hydrosilyl group are preferable from the viewpoint of reactivity. Monomers, oligomers having such functional groups,
Examples of the prepolymer or polymer include epoxy compounds, urethane compounds, and silicone compounds. Among these, it is preferable to use an epoxy compound and a silicone compound from the viewpoint of shortening the heat curing time. Furthermore, the epoxy compound or the silicone compound has two or more epoxy groups, vinyl groups or hydrosilyl groups in the molecule. Is desirable.

【0018】このようなエポキシ系化合物の分子量は特
に限定されないが、通常、70〜20,000であり、
好ましくは300〜5000であることが望ましく、具
体的には、前記エポキシ系化合物のオリゴマー、プレポ
リマーまたはポリマーなど一定の分子量以上を有する各
種エポキシ樹脂が好ましく用いられる。このようなエポ
キシ系化合物としては、具体的には、たとえば、前記し
た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、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、ビスフェノー
ルAD型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、あるいは
ポリグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メ
タ)アクリレートと他の共重合モノマーとの共重合体な
どが挙げられる。
The molecular weight of such an epoxy compound is not particularly limited, but is usually 70 to 20,000,
It is preferably 300 to 5000, and specifically, various epoxy resins having a certain molecular weight or more, such as oligomers, prepolymers or polymers of the epoxy compounds are preferably used. Specific examples of such an epoxy compound include the above-mentioned phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, and alicyclic ring. Examples thereof include formula epoxy resins, polyglycidyl (meth) acrylate, and copolymers of glycidyl (meth) acrylate and other copolymerization monomers.

【0019】なお、これらのフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等を熱硬化性成分として用いるときは、同時
に樹脂状重合体成分を兼ねることもできる。シリコーン
系化合物としては、前記ビニル基を含有したシリコーン
ゴムを挙げることができ、硬化剤として用いるヒドロシ
リル基含有化合物との反応性から、ビニル基含有シリコ
ーン型を好ましいシリコーン系化合物として挙げること
ができる。これらのシリコーン系化合物を熱硬化性成分
として用いるときには、同時にゴム状重合体成分を兼ね
ることもできる。
When these phenol novolac type epoxy resins and the like are used as the thermosetting component, they can simultaneously serve as the resinous polymer component. Examples of the silicone-based compound include the above-mentioned vinyl rubber containing a silicone group, and a vinyl group-containing silicone type is a preferable silicone-based compound in view of reactivity with a hydrosilyl group-containing compound used as a curing agent. When these silicone compounds are used as the thermosetting component, they can simultaneously serve as the rubber-like polymer component.

【0020】なお、ゴム状重合体成分も兼ねることので
きるシリコーン系化合物の市販品としては、硬化剤であ
るヒドロシリル化合物を含有した、室温硬化型の二液タ
イプの付加型熱硬化性液状シリコーンゴムを挙げること
ができる。これらの樹脂は単独で、あるいは混合して用
いられる。 (光硬化性成分および熱硬化性成分の併用)本発明に係
るバインダーとして、前記光硬化性成分と前記熱硬化性
成分とは、併用して用いることもできる。このような併
用系においては、前記熱硬化性成分は、光硬化条件下に
おいては硬化しないことが好ましい。このように、本発
明に係るバインダーとして前記光硬化性成分と前記熱硬
化性成分とを併用する場合、その混合割合(光硬化性成
分/熱硬化性成分)は、好ましくは80/20〜20/
80重量%、さらに好ましくは70/30〜30/70
重量%、特に好ましくは40/60〜40/60重量%
であることが望ましい。前記光硬化性成分と前記熱硬化
性成分とがこのような範囲にあると、半硬化状態の複合
シート中での繊維状フィラーの該シートの厚み方向への
配向が充分になされるとともに、該シートを硬化させる
と優れた接着性を有する複合シートを得ることができ
る。
As a commercially available silicone compound which can also serve as a rubber-like polymer component, a room temperature curable two-component type addition type thermosetting liquid silicone rubber containing a hydrosilyl compound as a curing agent is used. Can be mentioned. These resins may be used alone or as a mixture. (Combination of Photocurable Component and Thermosetting Component) As the binder according to the present invention, the photocurable component and the thermosetting component may be used in combination. In such a combined system, it is preferable that the thermosetting component does not cure under photocuring conditions. Thus, when the photocurable component and the thermosetting component are used in combination as the binder according to the present invention, the mixing ratio (photocurable component / thermosetting component) is preferably 80/20 to 20. /
80% by weight, more preferably 70/30 to 30/70
% By weight, particularly preferably 40/60 to 40/60% by weight
Is desirable. When the photocurable component and the thermosetting component are in such a range, the orientation of the fibrous filler in the semi-cured composite sheet in the thickness direction of the sheet is sufficiently performed, and When the sheet is cured, a composite sheet having excellent adhesiveness can be obtained.

【0021】本発明で用いられるこのような光硬化性成
分と熱硬化性成分としては、前記(メタ)アクリル系化
合物とエポキシ系化合物との組み合わせが、半硬化状態
の熱伝導性複合シートの成形時間の短縮、優れた接着性
の観点などから好ましい。このような光硬化性成分と熱
硬化性成分の混合方法は特に制限されないが、たとえ
ば、光硬化性成分として前記アクリル系化合物モノマー
を用い、熱硬化性成分として前記エポキシ系樹脂を用い
る場合、アクリル系化合物モノマーに、エポキシ樹脂を
溶解して混合することができる。
As the photo-curable component and the thermo-curable component used in the present invention, a combination of the (meth) acrylic compound and the epoxy compound is used to form a semi-cured heat conductive composite sheet. It is preferable from the viewpoint of shortening the time and excellent adhesiveness. A method for mixing such a photocurable component and a thermosetting component is not particularly limited, but for example, when the acrylic compound monomer is used as the photocurable component and the epoxy resin is used as the thermosetting component, an acrylic resin is used. The epoxy resin can be dissolved and mixed in the system compound monomer.

【0022】なお、本発明に係るバインダーの成分とし
て、光硬化性の官能基と、光硬化条件下で硬化しない熱
硬化性の官能基とを1分子中に含む化合物を用いて、両
成分を兼ねることもできる。このような光硬化性の官能
基を含有する化合物として前記(メタ)アクリル化合
物、熱硬化性の官能基として前記エポキシ基等が挙げら
れ、両成分を兼ねることのできる具体的な化合物として
は、グリシジル(メタ)アクリルアミドなどのエポキシ
(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレ
ート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレー
トなどのエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられ
る。
As a component of the binder according to the present invention, a compound containing in one molecule a photocurable functional group and a thermosetting functional group that does not cure under photocuring conditions is used. You can also combine. Examples of the compound containing such a photocurable functional group include the (meth) acrylic compound, and examples of the thermosetting functional group include the epoxy group, and specific compounds that can serve as both components include: Examples thereof include epoxy (meth) acrylamide such as glycidyl (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate such as 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate.

【0023】また、不飽和二重結合を有する反応性モノ
マーもバインダー成分として含有することができ、この
ような反応性モノマーとしては、たとえば、ヒドロキシ
スチレン、イソプロペニルフェノール、スチレン、α−
メチルスチレン、p−メチルスチレン、クロロスチレ
ン、p−メトキシスチレンなどの芳香族ビニル化合物、
ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタムなどのヘテロ
原子含有脂環式ビニル化合物が挙げられる。 (光開始剤)本発明に係る複合シート用組成物には、前
記光硬化成分の硬化の際に用いる放射線の種類に応じ、
たとえば紫外線硬化による場合には光開始剤などを混合
することができる。
A reactive monomer having an unsaturated double bond can also be contained as a binder component, and examples of such a reactive monomer include hydroxystyrene, isopropenylphenol, styrene and α-.
Aromatic vinyl compounds such as methylstyrene, p-methylstyrene, chlorostyrene, p-methoxystyrene,
Examples thereof include heteroatom-containing alicyclic vinyl compounds such as vinylpyrrolidone and vinylcaprolactam. (Photoinitiator) The composite sheet composition according to the present invention, depending on the type of radiation used in curing the photocurable component,
For example, in the case of ultraviolet curing, a photoinitiator or the like can be mixed.

【0024】このような光開始剤は、本発明による光硬
化条件下で、前記シート用組成物中に含まれる光硬化性
成分を硬化させるものであればよく、また、光硬化性成
分と熱硬化性成分とを併用する場合は、光硬化性成分を
硬化させ、かつ熱硬化性成分が硬化しなければよく、公
知の光開始剤を用いることができる。このような光開始
剤としては、たとえばベンジル、ジアセチル等のα−ジ
ケトン類;ベンゾイン等のアシロイン類;ベンゾインメ
チルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類;チオ
キサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、チオキ
サントン−4−スルホン酸、ベンゾフェノン、4,4'
−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−
ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェ
ノン類;アセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフ
ェノン、α,α’−ジメトキシアセトキシベンゾフェノ
ン、2,2’−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノ
ン、p−メトキシアセトフェノン、2−メチル[4−
(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プ
ロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−
(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等の
アセトフェノン類;アントラキノン、1,4−ナフトキ
ノン等のキノン類;フェナシルクロライド、トリブロモ
メチルフェニルスルホン、トリス(トリクロロメチル)
−s−トリアジン等のハロゲン化合物;ジ−t−ブチル
パーオキサイド等の過酸化物;2,4,6−トリメチル
ベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどのア
シルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、
市販品としては、イルガキュア184、651、50
0、907、CG1369、CG24−61、ダロキュ
ア1116、1173(チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ(株)製)、ルシリンLR8728、TPO(BA
SF社製)、ユベクリルP36(UCB社製)等を挙げ
ることができる。
Such a photoinitiator may be one that cures the photocurable component contained in the sheet composition under the photocurable conditions according to the present invention, and the photocurable component and heat When used together with the curable component, it is sufficient that the photocurable component is cured and the thermosetting component is not cured, and a known photoinitiator can be used. Examples of such a photoinitiator include α-diketones such as benzyl and diacetyl; acyloins such as benzoin; acyloin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether; thioxanthone, 2,4- Diethylthioxanthone, thioxanthone-4-sulfonic acid, benzophenone, 4,4 '
-Bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-
Benzophenones such as bis (diethylamino) benzophenone; acetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, α, α′-dimethoxyacetoxybenzophenone, 2,2′-dimethoxy-2-phenylacetophenone, p-methoxyacetophenone, 2-methyl [4-
(Methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-
Acetophenones such as (4-morpholinophenyl) -butan-1-one; quinones such as anthraquinone and 1,4-naphthoquinone; phenacyl chloride, tribromomethylphenyl sulfone, tris (trichloromethyl)
Examples thereof include halogen compounds such as -s-triazine; peroxides such as di-t-butyl peroxide; and acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. Also,
As commercial products, Irgacure 184, 651, 50
0, 907, CG1369, CG24-61, Darocur 1116, 1173 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Lucillin LR8728, TPO (BA
SF manufactured), Yubecryl P36 (UCB manufactured), and the like.

【0025】このうち、バインダーとして光硬化性成分
と熱硬化性成分とを併用する場合に、シート用組成物に
含まれる光硬化性成分が(メタ)アクリル系化合物で、
熱硬化性成分がエポキシ系化合物である場合は、硬化速
度の速いイルガキュア651、ルシリンTPOなどの光開
始剤を好ましく用いることができる。このような光開始
剤の使用量は、実際の硬化速度、可使時間とのバランス
などを考慮して適量使用することが好ましいが、具体的
には、光硬化性成分100重量部に対して、1〜50重
量部の割合でバインダーに含まれることが好ましく、5
〜30重量部の割合で含まれることが特に好ましい。1
重量部未満であると、酸素による感度の低下を受け易
く、50重量部を超えると相溶性が悪くなったり、保存
安定性が低下したりする。
Of these, when a photocurable component and a thermosetting component are used together as a binder, the photocurable component contained in the sheet composition is a (meth) acrylic compound,
When the thermosetting component is an epoxy compound, a photoinitiator such as Irgacure 651 or Lucillin TPO, which has a high curing rate, can be preferably used. The amount of such a photoinitiator to be used is preferably an appropriate amount in consideration of the actual curing speed, the balance with the pot life, and the like. Specifically, with respect to 100 parts by weight of the photocurable component. , Preferably 1 to 50 parts by weight in the binder.
It is particularly preferable that the content is ˜30 parts by weight. 1
If it is less than 50 parts by weight, the sensitivity tends to be lowered by oxygen, and if it exceeds 50 parts by weight, the compatibility may be poor or the storage stability may be deteriorated.

【0026】また、このような光開始剤と併用して、光
開始助剤を用いることもできる。光開始助剤を併用する
と、光開始剤単独の使用に比べ、開始反応が促進され、
硬化反応を効率的に行うことができる。このような光開
始助剤としては、通常用いられる光開始助剤を用いるこ
とができる。このような光開始助剤としては、たとえ
ば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン、n-ブチルアミン、N-
メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレートなどの脂肪族アミン、ミヒラーケト
ン、4,4'-ジエチルアミノフェノン、4-ジメチルアミノ
安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-
ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどが挙げられる。 (熱硬化剤)本発明に係るシート用組成物には、熱硬化
性成分の熱硬化を促進させるため熱硬化剤を混合しても
よい。このような本発明に係る熱硬化剤は、公知の熱硬
化剤を用いることができる。このような熱硬化剤として
は、アミン類、ジシアンジアミド、二塩基酸ジヒドラジ
ド、イミダゾール類、ヒドロシリル化合物、ビニルシリ
ル化合物などが挙げられる。
Further, a photoinitiator aid can be used in combination with such a photoinitiator. When the photoinitiator aid is used in combination, the initiation reaction is promoted as compared with the use of the photoinitiator alone,
The curing reaction can be performed efficiently. As such a photo-initiation aid, a photo-initiation aid that is usually used can be used. Examples of such photoinitiator aids include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, n-butylamine, N-
Aliphatic amines such as methyldiethanolamine, diethylaminoethyl (meth) acrylate, Michler's ketone, 4,4'-diethylaminophenone, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-
Examples include dimethylaminobenzoate isoamyl and the like. (Thermosetting Agent) The composition for a sheet according to the present invention may be mixed with a thermosetting agent in order to accelerate the thermosetting of the thermosetting component. As such a thermosetting agent according to the present invention, a known thermosetting agent can be used. Examples of such a thermosetting agent include amines, dicyandiamide, dibasic acid dihydrazide, imidazoles, hydrosilyl compounds, and vinylsilyl compounds.

【0027】具体的には、ポリメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ビ
スヘキサメチレントリアミン、ジエチルアミノプロピル
アミン、ポリエーテルジアミン、1,3-ジアミノシクロヘ
キサン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニ
ルスルホン、4,4'-ヒ゛ス(o-トルイジン)、m-フェニレンジ
アミン、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメ
チルイミダゾール、ブロックイミダゾール、両末端ヒド
ロシリル基含有ポリジメチルシロキサン、両末端ビニル
基含有ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
Specifically, polymethylenediamine, diethylenetriamine, dimethylaminopropylamine, bishexamethylenetriamine, diethylaminopropylamine, polyetherdiamine, 1,3-diaminocyclohexane, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, 4,4 '. -Vise (o-toluidine), m-phenylenediamine, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, block imidazole, both-end hydrosilyl group-containing polydimethylsiloxane, both-end vinyl group-containing polydimethylsiloxane, etc. To be

【0028】このような熱硬化剤の使用量は、実際の硬
化速度、可使時間とのバランスなどを考慮して適量使用
することが好ましいが、具体的には、熱硬化剤は、熱硬
化性成分100重量部に対して、1〜50重量部の割合
でバインダーに含まれることが好ましく、特に好ましく
は1〜30重量部の割合で含まれることが望ましい。な
お、前記光開始剤および熱硬化剤の添加方法は特に限定
されるものではないが、保存安定性、成分混合時の触媒
の偏在防止などの観点から、バインダーに予め混合して
おくことが好ましい。
The amount of such a thermosetting agent used is preferably an appropriate amount in consideration of the actual curing rate and the balance with the pot life, but specifically, the thermosetting agent is a thermosetting agent. The binder is preferably contained in the binder in an amount of 1 to 50 parts by weight, and particularly preferably in an amount of 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the sex component. The method of adding the photoinitiator and the thermosetting agent is not particularly limited, but from the viewpoint of storage stability, prevention of uneven distribution of the catalyst during mixing of the components, etc., it is preferable to premix with the binder. .

【0029】その他の添加剤 本発明においては、シート用組成物には、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を含有させることにより、
未硬化時におけるチクソ性が確保され、粘度が高くな
り、しかも磁性を有する繊維状フィラー(A)の組成物中
での分散安定性が向上するとともに、硬化または半硬化
後におけるシートの強度を向上させることができる。<表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末> 本発明に
係る「表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末」は、
黒鉛系炭素粉末の表面に磁性体が付着された黒鉛系炭素
粉末である。
Other Additives In the present invention, the sheet composition may optionally contain an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, airgel silica or alumina. By containing such an inorganic filler,
The thixotropy at the time of uncured is secured, the viscosity becomes high, and the dispersion stability in the composition of the fibrous filler (A) having magnetism is improved, and the strength of the sheet after curing or semi-curing is improved. Can be made. <Graphite-based carbon powder having magnetic substance attached to surface > The "graphite-based carbon powder having magnetic substance attached to the surface" according to the present invention is
It is a graphite-based carbon powder in which a magnetic material is attached to the surface of the graphite-based carbon powder.

【0030】このような黒鉛系炭素粉末としては、たと
えば、ウロコ状黒鉛、土状黒鉛のように天然に産出する
ものや、無定形炭素を2500〜3000℃に加熱(黒
鉛化)して得られる人造黒鉛が挙げられる。また、人造
黒鉛では、原料および処理法による黒鉛化度の差によっ
て、形状や物性値に大きな違いを生じるが、良好な熱伝
導性を有するものであれば、用途に応じて適宜選択して
用いることができる。また黒鉛系炭素粉末のうち、高い
熱伝導性を示すものであれば異方性黒鉛系炭素粉末また
は等方性黒鉛系炭素粉末のいずれも使用することができ
るが、熱伝導性に対する配向効果をより顕著に発揮する
ためには鱗片状の異方性黒鉛であることが好ましい。
Such graphite-based carbon powder is obtained naturally, such as scale-like graphite and earth-like graphite, or is obtained by heating (graphitizing) amorphous carbon to 2500 to 3000 ° C. An example is artificial graphite. Further, in artificial graphite, the shape and the physical property values are greatly different due to the difference in the degree of graphitization depending on the raw material and the treatment method, but as long as it has good thermal conductivity, it is appropriately selected and used according to the application. be able to. In addition, of the graphite-based carbon powders, either anisotropic graphite-based carbon powder or isotropic graphite-based carbon powder can be used as long as it exhibits high thermal conductivity, but it has an orientation effect on the thermal conductivity. In order to exert the effect more remarkably, it is preferable to use flake-shaped anisotropic graphite.

【0031】本発明に係る黒鉛系炭素粉末は、一般に知
られている方法によって調製することができ、また、市
販の黒鉛系炭素粉末を用いることができる。ふるいを通
過することにより求められる黒鉛系炭素粉末のサイズ
は、好ましくは5〜500μm、さらに好ましくは10
〜200μmであるが、その形状は球形である必要はな
く、鱗片状、棒状等の方がむしろ好ましい。本発明で用
いる黒鉛系炭素粉末が、シート中で厚み方向に配向し
て、充分に熱伝導性を高めるためには、粒子サイズはシ
ート厚に対して1/2から1/100であることが好ま
しく、1/5から1/20であることがさらに好まし
い。粒子サイズがシート厚に対して、1/2以上の場合
には配向が不十分になりやすく、また1/100以下の
場合には粒子間に多数の接触点が生じるため、いずれに
しても熱伝導性を損なうおそれがある。
The graphite-based carbon powder according to the present invention can be prepared by a generally known method, and a commercially available graphite-based carbon powder can be used. The size of the graphite-based carbon powder obtained by passing through a sieve is preferably 5 to 500 μm, more preferably 10
Although it is about 200 μm, the shape thereof does not need to be spherical, and scale-like or rod-like is more preferable. In order for the graphite-based carbon powder used in the present invention to be oriented in the thickness direction in the sheet and sufficiently improve the thermal conductivity, the particle size is 1/2 to 1/100 with respect to the sheet thickness. It is preferably 1/5 to 1/20, and more preferably 1/20. If the particle size is 1/2 or more of the sheet thickness, the orientation tends to be insufficient, and if it is 1/100 or less, a large number of contact points are generated between the particles. May impair conductivity.

【0032】本発明に係る黒鉛系炭素粉末表面に付着さ
れた磁性体は、後述する方法により、磁場を印加した場
合に磁場方向に配向しうる程度の磁性を示せば、黒鉛系
炭素粉末表面全体に層状に付着していても、層を形成せ
ずに黒鉛系炭素粉末表面に一部に付着していてもよく、
また、磁性体の材料、厚みは特に限定されない。このよ
うな磁性体に用いる材料としては、たとえば、鉄、コバ
ルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属もしくは該金属
からなる合金が挙げられ、さらに、鉄、コバルト、ニッ
ケルなどの強磁性を示す金属を含有する金属間化合物あ
るいは該金属の金属酸化物などの金属化合物が挙げられ
る。
The magnetic substance adhered to the surface of the graphite-based carbon powder according to the present invention is the entire surface of the graphite-based carbon powder as long as it exhibits magnetism that can be oriented in the magnetic field direction when a magnetic field is applied by the method described later. May be adhered to the surface of the graphite-based carbon powder without forming a layer.
The material and thickness of the magnetic material are not particularly limited. Examples of the material used for such a magnetic material include a metal exhibiting ferromagnetism such as iron, cobalt, and nickel, or an alloy of the metals, and further, a metal exhibiting ferromagnetism such as iron, cobalt, and nickel. Examples thereof include metal compounds such as intermetallic compounds contained and metal oxides of the metals.

【0033】黒鉛系炭素粉末表面への磁性体の付着方法
については、たとえば化学メッキなどの無電解メッキな
どにより行うことができる。また、表面に磁性体を付着
させた黒鉛系炭素粉末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さらに処理されたものも適宜用い
ることができる。表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素
粉末の表面がカップリング剤でさらに処理されている
と、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末と前記バ
インダーとの接着性が高くなり、その結果、得られる高
熱伝導性シートは、耐久性が高いものとなる。
The magnetic substance can be attached to the surface of the graphite-based carbon powder by electroless plating such as chemical plating. Further, a graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface thereof, the surface of which is further treated with a coupling agent such as a silane coupling agent, can be appropriately used. If the surface of the graphite-based carbon powder with the magnetic substance attached to the surface is further treated with a coupling agent, the adhesiveness between the graphite-based carbon powder with the magnetic substance attached to the surface and the binder increases, and As a result, the obtained high thermal conductive sheet has high durability.

【0034】カップリング剤の使用量は、表面に磁性体
を付着させた黒鉛系炭素粉末の熱伝導性および配向に影
響を与えない範囲で適宜選択されるが、表面に磁性体を
付着させた黒鉛系炭素粉末に対して、0.1〜10重量
%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜10
重量%、特に好ましくは1〜10重量%であることが望
ましい。このような本発明に係る「表面に磁性体を付着
させた黒鉛系炭素粉末」が、高熱伝導性シート用組成物
の全体積中に含有される合計量は、高熱伝導性シート組
成物の全体積中に合計で2〜70容量%の量で含まれる
ことが好ましく、さらに好ましくは10〜60容量%の
量であることが望ましい。
The amount of the coupling agent used is appropriately selected within a range that does not affect the thermal conductivity and orientation of the graphite-based carbon powder having the magnetic substance attached to the surface, but the magnetic substance is attached to the surface. It is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 10%, based on the graphite-based carbon powder.
It is desirable that the amount is, by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight. The total amount of the "graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface" according to the present invention contained in the total volume of the composition for high thermal conductivity sheet is the whole of the high thermal conductivity sheet composition. It is preferable that the product is contained in an amount of 2 to 70% by volume in total, more preferably 10 to 60% by volume.

【0035】この割合が2容量%未満であると、高熱伝
導性シートの熱伝導性を充分には高めることができない
ことがあり、一方、この割合が70容量%を超えると、
得られる高熱伝導性シートは脆弱なものとなりやすく、
高熱伝導性シートとして必要な弾性が得られないことが
ある。<その他の添加剤> 本発明においては、高熱伝導性シー
ト用組成物には、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
材を含有させることにより、未硬化時におけるチクソ性
が確保され、粘度が高くなり、しかも表面に磁性体を付
着させた黒鉛系炭素粉末の組成物中での分散安定性が向
上するとともに、硬化または半硬化後における高熱伝導
性シートの強度を向上させることができる。この無機充
填材の使用量は特に限定されるものではないが、あまり
多量に使用すると、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭
素粉末の磁場による配向を充分に達成できなくなるので
好ましくない。
If this proportion is less than 2% by volume, the thermal conductivity of the high thermal conductivity sheet may not be sufficiently enhanced, while if this proportion exceeds 70% by volume,
The resulting high thermal conductive sheet tends to be fragile,
The elasticity required for the high thermal conductivity sheet may not be obtained. <Other Additives> In the present invention, the composition for a high thermal conductivity sheet may contain an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, airgel silica, or alumina, if necessary. By containing such an inorganic filler, thixotropy at the time of uncured is secured, the viscosity becomes high, and further, the dispersion stability in the composition of the graphite-based carbon powder having the magnetic substance attached to the surface is stable. In addition to the improvement, the strength of the high thermal conductive sheet after curing or semi-curing can be improved. The amount of the inorganic filler used is not particularly limited, but if it is used in an excessively large amount, the orientation of the graphite-based carbon powder having the magnetic substance adhered to the surface due to the magnetic field cannot be sufficiently achieved, which is not preferable.

【0036】本発明の高熱伝導性シート用組成物は、未
硬化のバインダーを硬化させるために硬化触媒を用いる
ことが好ましい。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、ヒドロキシル化触媒などが
挙げられる。有機過酸化物としては、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。また、
脂肪酸アゾ化合物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
用し得るものとしては、具体的には、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、アセチルアセトネート白
金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなど
の公知のものを挙げることができる。
The composition for high thermal conductivity sheet of the present invention preferably uses a curing catalyst for curing the uncured binder. Examples of such curing catalysts include organic peroxides, fatty acid azo compounds, and hydroxylation catalysts. As the organic peroxide, benzoyl peroxide, bisdicyclobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide,
Examples include ditertiary butyl peroxide and the like. Also,
Examples of the fatty acid azo compound include azobisisobutyronitrile. Specific examples of the catalyst that can be used in the hydrosilylation reaction include chloroplatinic acid and its salts, platinum-unsaturated group-containing siloxane complexes, vinylsiloxane-platinum complexes, platinum-1,3-divinyltetrachloride. Known compounds such as a complex with methyldisiloxane, a complex with triorganophosphine or phosphite and platinum, a platinum chelate of acetylacetonate, and a complex with cyclic diene and platinum can be mentioned.

【0037】なお、高熱伝導性シートの硬化を、放射線
照射により行うこともできる。硬化触媒の添加方法も特
に限定されるものではないが、保存安定性、成分混合時
の触媒の偏在防止などの観点から、バインダーに予め混
合しておくことが好ましい。硬化触媒の使用量は、実際
の硬化速度、可使時間とのバランスなどを考慮して適量
使用することが好ましい。また、硬化速度、可使時間を
制御するために通常用いられる、アミノ基含有シロキサ
ン、ヒドロキシ基含有シロキサンなどのヒドロシリル化
反応制御剤を併用することもできる。
The high thermal conductivity sheet may be cured by irradiation with radiation. The method of adding the curing catalyst is not particularly limited, but it is preferably mixed in the binder in advance from the viewpoints of storage stability, prevention of uneven distribution of the catalyst when the components are mixed, and the like. The amount of the curing catalyst used is preferably an appropriate amount in consideration of the actual curing speed and the balance with the pot life. Further, a hydrosilylation reaction control agent such as an amino group-containing siloxane or a hydroxy group-containing siloxane, which is usually used for controlling the curing speed and the pot life, can be used in combination.

【0038】また、本発明の高熱伝導性シート用組成物
には、シランカップリング剤、チタンカップリング剤が
含有されていてもよい。<高熱伝導性シート用組成物の調製> 本発明に係る高熱
伝導性シート用組成物の調製方法は、従来公知の方法を
いずれも採用することができ、たとえば、前記バインダ
ー、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末さらには
無機充填剤あるいは硬化触媒などを混合し、加熱溶融混
練する方法などがある。このような本発明の高熱伝導性
シート用組成物の粘度は、温度25℃において10,000〜1,
000,000 cpの範囲内であることが好ましい。本発明の
高熱伝導性シート用組成物は、架橋もしくは縮合反応が
行われて弾性の大きい高熱伝導性シートが形成され、し
かも特定な、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末
が含有されていることにより高熱伝導性シートとしての
機能を有するものとなる。
The composition for high thermal conductivity sheet of the present invention may contain a silane coupling agent and a titanium coupling agent. <Preparation of Composition for High Thermal Conductivity Sheet> As a method for preparing the composition for high thermal conductivity sheet according to the present invention, any conventionally known method can be adopted. For example, the binder and the magnetic substance on the surface are used. There is a method in which the adhered graphite-based carbon powder is further mixed with an inorganic filler or a curing catalyst, and the mixture is heated, melted and kneaded. The viscosity of the composition for a high thermal conductivity sheet of the present invention is 10,000 to 1, at a temperature of 25 ° C.
It is preferably in the range of, 000,000 cp. The composition for high thermal conductivity sheet of the present invention is a highly thermally conductive sheet having a large elasticity formed by cross-linking or condensation reaction, and contains a specific graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface. By doing so, it has a function as a high thermal conductive sheet.

【0039】[高熱伝導性シート]本発明に係る高熱伝
導性シートについて、図1を参照しながら説明する。こ
の高熱伝導性シート1は、硬化または半硬化状態の前記
バインダー3中に、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭
素粉末2が、高熱伝導性シートの厚みの方向に配向して
いる。なお図1は、本発明の高熱伝導性シートの模式図
面である。
[High Thermal Conductivity Sheet] The high thermal conductivity sheet according to the present invention will be described with reference to FIG. In this high thermal conductivity sheet 1, graphite-based carbon powder 2 having a magnetic substance adhered to the surface of the binder 3 in a hardened or semi-cured state is oriented in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet. 1 is a schematic drawing of the high thermal conductivity sheet of the present invention.

【0040】本発明の前記高熱伝導性シート用組成物
は、ペースト状であることが好ましく、これをシート状
に成形し、図2に示すように該シート状組成物の厚み方
向に磁場を作用させて、表面に磁性体を付着させた黒鉛
系炭素粉末を配向させるとともに、バインダーを硬化ま
たは半硬化させることにより、高熱伝導性シートを形成
することができる。特に本発明では、未硬化のシート状
組成物に磁場を作用させて、表面に磁性体を付着させた
黒鉛系炭素粉末をシートの厚み方向に配向させた後に、
加熱して該シート状組成物を硬化させることが好まし
い。
The composition for a high thermal conductivity sheet of the present invention is preferably in the form of a paste, which is formed into a sheet and a magnetic field is applied in the thickness direction of the sheet composition as shown in FIG. Then, the high thermal conductivity sheet can be formed by orienting the graphite-based carbon powder having the magnetic substance adhered to the surface and curing or semi-curing the binder. In particular, in the present invention, a magnetic field is applied to the uncured sheet-shaped composition to orient the graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface in the thickness direction of the sheet,
It is preferable to heat to cure the sheet-shaped composition.

【0041】具体的には、シート状の組成物5の表裏面
に保護フィルムを設けて圧力8を加えて磁場7を印加
し、該組成物中の磁性を有する黒鉛系炭素粉末2をシー
トの厚み方向に配向させる。なお、前記高熱伝導性シー
ト用組成物をシート状に成形するには、従来公知の方法
が採用できるが、ロール圧延法、流延法あるいは塗布法
などを採用しうる。
Specifically, protective films are provided on the front and back surfaces of the sheet-shaped composition 5, a pressure 8 is applied and a magnetic field 7 is applied, and the magnetic graphite-based carbon powder 2 in the composition is applied to the sheet. Orient in the thickness direction. Incidentally, in order to form the composition for a high thermal conductivity sheet into a sheet shape, a conventionally known method can be adopted, but a roll rolling method, a casting method, a coating method or the like can be adopted.

【0042】このような高熱伝導性シートにおける、バ
インダー、表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末の
量は、前述した高熱伝導性シート用組成物と同様であ
る。このような高熱伝導性シート中の表面に磁性体を付
着させた黒鉛系炭素粉末を配向させるために印可される
磁場の強さは500〜50000ガウス程度、好ましく
は2000〜20000ガウス程度であり、磁場印加時
間は1〜120分程度、好ましくは5〜30分程度であ
る。磁場印加は、室温下で行ってもよいし、必要に応じ
加熱して行ってもよい。
The amount of the binder and the graphite-based carbon powder having the magnetic substance adhered to the surface thereof in the high thermal conductive sheet is the same as in the above-mentioned high thermal conductive sheet composition. The strength of the magnetic field applied to orient the graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface of such a high thermal conductivity sheet is about 500 to 50,000 gauss, preferably about 2,000 to 20,000 gauss, The magnetic field application time is about 1 to 120 minutes, preferably about 5 to 30 minutes. The magnetic field may be applied at room temperature or may be heated if necessary.

【0043】高熱伝導性シート用組成物の硬化または半
硬化は、室温下で行ってもよいし、必要に応じ加熱して
行ってもよい。本発明では、表面に磁性体を付着させた
黒鉛系炭素粉末を含む高熱伝導性シートの厚み方向に磁
場を付与しながら、硬化または半硬化させることによっ
て、磁性体層の影響で黒鉛系炭素粉末が厚み方向に配向
するのであろうと推定される。(図1参照) このように、本発明の高熱伝導性シートは、表面に磁性
体を付着させた黒鉛系炭素粉末が、高熱伝導性シートの
厚み方向に配向されているので、その厚み方向の異方熱
伝導性に優れている。
Curing or semi-curing of the composition for a high thermal conductive sheet may be carried out at room temperature or may be carried out by heating if necessary. In the present invention, while applying a magnetic field in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet containing a graphite-based carbon powder having a magnetic material attached to the surface, by curing or semi-curing, the graphite-based carbon powder under the influence of the magnetic layer Is presumably oriented in the thickness direction. (See FIG. 1) As described above, in the high thermal conductivity sheet of the present invention, since the graphite-based carbon powder having the magnetic substance adhered to the surface is oriented in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet, Excellent anisotropic thermal conductivity.

【0044】[高熱伝導性シートを用いた放熱構造]
発明に係る放熱構造は、発熱体と、放熱部材または回路
基板とを、前記高熱伝導性シートを介して接合されてい
る。このような発熱体としては、半導体素子または半導
体パッケージなどが挙げられる。このような放熱構造
は、たとえば、半導体素子あるいは半導体パッケージ
と、放熱部材または回路基板とを、前記硬化した高熱伝
導性シートを介して接合して形成することができ、半導
体素子または半導体パッケージと、放熱部材あるいは回
路基板との間に、半硬化状態の高熱伝導性シートを挟み
込んで、半導体素子または半導体パッケージからの発熱
によってさらに硬化させることにより形成することもで
きる。
[ Heat Dissipating Structure Using High Thermal Conductivity Sheet] In the heat radiating structure according to the present invention, the heat generating element and the heat radiating member or the circuit board are joined via the high thermal conductive sheet. Examples of such a heating element include a semiconductor element or a semiconductor package. Such a heat dissipation structure can be formed, for example, by bonding a semiconductor element or a semiconductor package and a heat dissipation member or a circuit board through the cured high thermal conductive sheet, and a semiconductor element or a semiconductor package, It can also be formed by sandwiching a semi-cured high heat conductive sheet between the heat dissipation member or the circuit board and further curing by heat generated from the semiconductor element or the semiconductor package.

【0045】また、半導体素子または半導体パッケージ
と、放熱部材または回路基板とが接合する領域のいずれ
かの表面に、直接、本発明の高熱伝導性シート用組成物
を塗布して高熱伝導性シートを形成し、厚み方向に磁場
を作用させるとともに、高熱伝導性シート用組成物を硬
化させることにより、放熱構造を形成することもでき
る。
Further, the composition for high thermal conductivity sheet of the present invention is directly applied to the surface of any of the regions where the semiconductor element or the semiconductor package is joined to the heat dissipation member or the circuit board to form the high thermal conductivity sheet. It is also possible to form a heat dissipation structure by forming and applying a magnetic field in the thickness direction and curing the composition for a high thermal conductivity sheet.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明に係る高熱伝導性シートは、硬化
または半硬化状態のバインダー中に、表面に磁性体を付
着させた黒鉛系炭素粉末が、高熱伝導性シートの厚みの
方向に配向されているため、厚み方向の異方熱伝導性が
高く、半導体素子または半導体パッケージなどの発熱体
から効率よく除熱することができ、しかも耐熱性、耐久
性、機械的強度に優れ、その上発熱体との密着性にも優
れている。
EFFECT OF THE INVENTION In the high thermal conductive sheet according to the present invention, graphite-based carbon powder having a magnetic substance adhered to the surface of a binder in a hardened or semi-cured state is oriented in the thickness direction of the high thermal conductive sheet. Therefore, it has high anisotropic thermal conductivity in the thickness direction and can efficiently remove heat from a heating element such as a semiconductor element or a semiconductor package. Moreover, it has excellent heat resistance, durability, and mechanical strength. It also has excellent adhesion to the body.

【0047】また、半導体素子または半導体パッケージ
と放熱部材または回路基板とが、本発明に係る高熱伝導
性シートを介して接合された放熱構造は、熱伝導性に優
れている。
Further, the heat dissipation structure in which the semiconductor element or the semiconductor package and the heat dissipation member or the circuit board are joined via the high heat conductive sheet according to the present invention has excellent heat conductivity.

【0048】[0048]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、これらの実施例により本発明は限定される
ものではない。
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited by these examples.

【0049】[0049]

【実施例1】[高熱伝導性シートの製造]2液タイプの
付加型熱硬化性液状シリコーンゴム(粘度2500P)
に対し、平均膜厚1μmとなるように表面にニッケル金
属が無電解メッキされ、かつふるいによって求めた粒子
サイズが50μmの黒鉛系炭素粉末を20体積分率
(%)加え、真空中で30分間混合し、高熱伝導性シー
ト用組成物を得た。
[Example 1] [Production of high thermal conductivity sheet] Two-component type addition type thermosetting liquid silicone rubber (viscosity 2500P)
On the other hand, 20 volume fraction (%) of graphite-based carbon powder with nickel metal being electroless plated on the surface so that the average film thickness is 1 μm and having a particle size of 50 μm obtained by sieving is added for 30 minutes in vacuum. By mixing, a composition for high thermal conductivity sheet was obtained.

【0050】鉄板上に枠状のスペーサ(厚さ0.3mm)を
置き、枠内に必要量の上記組成物を流し込み、真空下で
充分に脱泡したのち、もう一枚の鉄板で蓋をして、組成
物が所定厚みのシート状となるように圧力を加えた後、
成形品の厚さ方向に磁力線が通るように電磁石により、
室温にて約4000ガウスの磁場強度で20分間処理し
た。次に温度を約100℃に上げて1時間架橋を行い、
厚さ0.3mmの高熱伝導性シートを得た。 <熱伝導率試験>図3は熱交流法によって、高熱伝導性
シートの熱拡散率を評価する方法を示したもので、熱交
流法によって温度変化の位相差(△θ)を測定し下記数
式2に示される関係に基づき熱拡散率(α)を算出し、
さらに、下記数式1に基づき、常法により別途求めた熱
容量、密度の値から熱伝導性複合シートの厚み方向の熱
伝導率(λ)を得ることができる。図3に示すように、
熱交流法によって温度変化の位相差(△θ)を測定する
システムは、ファンクションジェネレーター12、ロッ
クインアンプ13、パソコン14、サンプル9、電極1
0、11からなる。サンプル9の両面を電極10および
11(ガラス板上にスパッタにより設けた金属薄膜)で
挟み込み、一方の電極10に交流電圧を印可することに
より、サンプル9の片面を加熱し、他方の電極11の抵
抗変化から温度変化を検知し、図4にも示すように、応
答の遅れから温度変化(△T)の位相差(△θ)を測定
した。数式2に基づいて熱拡散率(α)を求めるととも
に、数式1に基づいて伝導率(λ)を求めた。なお、通
常条件においては、サンプルをできるだけ圧縮しない条
件で測定を行った。
A frame-shaped spacer (thickness: 0.3 mm) is placed on an iron plate, the required amount of the above composition is poured into the frame, and after sufficiently defoaming under vacuum, another iron plate is put on the lid. Then, after applying pressure so that the composition becomes a sheet having a predetermined thickness,
By the electromagnet so that the magnetic field lines pass in the thickness direction of the molded product,
It was treated at room temperature with a magnetic field strength of about 4000 gauss for 20 minutes. Next, raise the temperature to about 100 ° C and perform crosslinking for 1 hour,
A high thermal conductive sheet having a thickness of 0.3 mm was obtained. <Thermal conductivity test> FIG. 3 shows a method for evaluating the thermal diffusivity of the high thermal conductivity sheet by the thermal alternating current method. The phase difference (Δθ) of the temperature change was measured by the thermal alternating current method, and the following mathematical formula was used. Calculate the thermal diffusivity (α) based on the relationship shown in 2.
Further, the thermal conductivity (λ) in the thickness direction of the heat conductive composite sheet can be obtained from the values of the heat capacity and the density separately obtained by the ordinary method based on the following mathematical formula 1. As shown in FIG.
The system for measuring the phase difference (Δθ) of temperature change by the heat exchange method is the function generator 12, the lock-in amplifier 13, the personal computer 14, the sample 9, the electrode 1.
It consists of 0 and 11. Both sides of the sample 9 are sandwiched by electrodes 10 and 11 (metal thin film provided on a glass plate by sputtering), and one side of the sample 9 is heated by applying an AC voltage to one side of the electrode 9, The temperature change was detected from the resistance change, and as shown in FIG. 4, the phase difference (Δθ) of the temperature change (ΔT) was measured from the response delay. The thermal diffusivity (α) was calculated based on the formula 2, and the conductivity (λ) was calculated based on the formula 1. Under normal conditions, the measurement was performed under the condition that the sample was not compressed as much as possible.

【0051】[0051]

【数1】 [Equation 1]

【0052】[0052]

【数2】 [Equation 2]

【0053】[0053]

【実施例2】エポキシ樹脂(EP154、油化シェルエ
ポキシ(株)製)の酢酸ブチルセロソルブ60重量%溶
液の固形分に対し、実施例1と同様にして調製した表面
に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末(熱伝導率100
W/m・K)を20体積分率(%)加え、イミダゾール
系硬化剤(2P4MHZ、四国化成(株)製)を所定量
加え、3本ロールを用いて均一に分散させ、高熱伝導性
シート用組成物を得た。
Example 2 Graphite having a magnetic substance attached to the surface prepared in the same manner as in Example 1 with respect to the solid content of a 60% by weight solution of butyl cellosolve acetate in epoxy resin (EP154, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) -Based carbon powder (heat conductivity 100
W / mK) 20 volume fraction (%), imidazole curing agent (2P4MHZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) in a predetermined amount, and uniformly dispersed using 3 rolls to obtain a high thermal conductive sheet. A composition for use was obtained.

【0054】この組成物を、鉄板上に枠状のスペーサ
(厚さ0.5mm)を置き、枠内に必要量の上記組成物を流
し込み、溶剤の揮発により粘土状になったところで、も
う一枚の鉄板で蓋をして、組成物が所定厚みのシート状
となるように圧力を加えた後、成形品の厚さ方向に磁力
線が通るように電磁石により、室温にて約4000ガウ
スの磁場強度で20分間処理した。次に温度を約100
℃に上げて1時間架橋を行い、厚さ0.5mmの高熱伝
導性シートを得た。得られた高熱伝導性シートについて
実施例1と同様の方法によって熱伝導率を測定した。
This composition was placed on a steel plate with a frame-shaped spacer (thickness: 0.5 mm), and the required amount of the composition was poured into the frame. After covering with a sheet of iron plate and applying pressure so that the composition becomes a sheet with a predetermined thickness, a magnetic field of about 4000 Gauss at room temperature is applied by an electromagnet so that magnetic lines of force pass through in the thickness direction of the molded product. Intense treatment for 20 minutes. Then the temperature is about 100
The temperature was raised to 0 ° C. and crosslinking was performed for 1 hour to obtain a high thermal conductive sheet having a thickness of 0.5 mm. The thermal conductivity of the obtained high thermal conductive sheet was measured by the same method as in Example 1.

【0055】[0055]

【比較例1】前記実施例1において、上記表面に磁性体
を付着させた黒鉛系炭素粉末を配合しなかった他は、実
施例1と同様にして熱伝導性シートを得た。実施例1と
同様の方法によって熱伝導率を測定した。
Comparative Example 1 A heat conductive sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the graphite-based carbon powder having a magnetic substance adhered to the surface was not blended. The thermal conductivity was measured by the same method as in Example 1.

【0056】[0056]

【比較例2】前記実施例2において、シート状の組成物
に磁場を印加しなかったこと以外は、実施例2と同様に
して熱伝導性シートを得た。実施例1と同様の方法によ
って熱伝導率を測定した。実施例1、2、比較例1、2
のシートの熱伝導率を、比較例1で得られたシートの熱
伝導率に対して、5倍未満の熱伝導率のものを×、10
倍以上のものを○として評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 A heat conductive sheet was obtained in the same manner as in Example 2 except that the magnetic field was not applied to the sheet-shaped composition. The thermal conductivity was measured by the same method as in Example 1. Examples 1, 2 and Comparative Examples 1, 2
The thermal conductivity of the sheet of No. 5 was less than 5 times the thermal conductivity of the sheet obtained in Comparative Example 1, and the thermal conductivity was x10.
A value of more than twice was evaluated as ◯. The results are shown in Table 1.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、高熱伝導性シート断面の模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a high thermal conductive sheet.

【図2】図2は、高熱伝導性シートの製造法の一例を示
す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a method for producing a high thermal conductivity sheet.

【図3】図3は、熱交流法による熱伝導率の測定方法を
示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method of measuring thermal conductivity by a heat exchange method.

【図4】図4は、熱交流法による熱伝導率の測定方法の
うち、温度変化の位相差を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a phase difference of a temperature change in a method of measuring thermal conductivity by a heat exchange method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 複合シート 2 磁性を有する黒鉛系炭素粉末 3 熱および/または光で硬化するバインダー 4 保護フィルム 5 シート状組成物 6 保護フィルム 7 磁場 8 圧力 9 サンプル 10 電極 11 電極 12 ファンクションジェネレーター 13 ロックインアンプ 14 パソコン 1 composite sheet 2 Graphite-based carbon powder with magnetism 3 Heat and / or light curable binder 4 protective film 5 Sheet-like composition 6 protective film 7 magnetic field 8 pressure 9 samples 10 electrodes 11 electrodes 12 Function generator 13 Lock-in amplifier 14 PC

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/36 H01L 23/36 D Fターム(参考) 4F071 AA01 AB03 AE14 AF14 AF44Y AF45 AF57 AH12 BC01 4J002 AC011 AC031 AC071 AC081 AC091 AC111 BB151 BP011 CC031 CC181 CD021 CD051 CD061 CD191 CF001 CF211 CH041 CK021 CP031 CP081 CP141 DA026 FA016 FB076 FB096 FD010 FD140 FD150 FD206 GF00 GQ00 4J037 AA01 EE03 5F036 AA01 BA23 BB21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 23/36 H01L 23/36 DF term (reference) 4F071 AA01 AB03 AE14 AF14 AF44Y AF45 AF57 AH12 BC01 4J002 AC011 AC031 AC071 AC081 AC091 AC111 BB151 BP011 CC031 CC181 CD021 CD051 CD061 CD191 CF001 CF211 CH041 CK021 CP031 CP081 CP141 DA026 FA016 FB076 FB096 FD010 FD140 FD150 FD206 GF00 GQ00 4J037 AA01 AEE36 5F

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バインダー中に、表面に磁性体を付着させ
た黒鉛系炭素粉末が、高熱伝導性シートの厚み方向に配
向していることを特徴とする高熱伝導性シート。
1. A high thermal conductivity sheet characterized in that a graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface of a binder is oriented in the thickness direction of the high thermal conductivity sheet.
【請求項2】前記黒鉛系炭素粉末の熱伝導率が50W・
-1・K-1以上であることを特徴とする請求項1記載の
高熱伝導性シート。
2. The thermal conductivity of the graphite-based carbon powder is 50 W.
The high thermal conductivity sheet according to claim 1, wherein the high thermal conductivity sheet is m -1 · K -1 or more.
【請求項3】前記表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素
粉末が、前記高熱伝導性シートの全体積中に2〜70容
量%の量で含まれることを特徴とする請求項1または2
に記載の高熱伝導性シート。
3. The graphite-based carbon powder having a magnetic substance attached to the surface thereof is contained in an amount of 2 to 70% by volume in the total volume of the high thermal conductivity sheet.
The high thermal conductive sheet described in.
【請求項4】未硬化のバインダーと、表面に磁性体を付
着させた黒鉛系炭素粉末とからなる高熱伝導性シート用
組成物をシート状に形成し、前記シート状組成物に、そ
の厚み方向に磁場を作用させて、表面に磁性体を付着さ
せた黒鉛系炭素粉末を該シート状組成物の厚み方向に配
向させつつ、該シート状組成物を硬化させることを特徴
とする表面に磁性体を付着させた黒鉛系炭素粉末が、高
熱伝導性シートの厚み方向に配向してなる高熱伝導性シ
ートの製造方法。
4. A high thermal conductivity sheet composition comprising an uncured binder and a graphite-based carbon powder having a magnetic substance adhered to the surface thereof is formed into a sheet, and the sheet composition is provided with a thickness direction thereof. A magnetic material is applied to the surface of the sheet-shaped composition while the graphite-based carbon powder having the surface-attached magnetic material is oriented in the thickness direction of the sheet-shaped composition, and the sheet-shaped composition is cured. A method for producing a high thermal conductive sheet, in which the graphite-based carbon powder to which is attached is oriented in the thickness direction of the high thermal conductive sheet.
【請求項5】発熱体と、放熱部材または回路基板とが、
請求項1〜3のいずれかに記載の高熱伝導性シートを介
して接合されていることを特徴とする高熱伝導性シート
を用いた放熱構造。
5. The heating element and the heat radiating member or the circuit board,
A heat dissipation structure using a high thermal conductivity sheet, which is joined via the high thermal conductivity sheet according to claim 1.
【請求項6】前記発熱体が、半導体素子または半導体パ
ッケージであることを特徴とする請求項5に記載の高熱
伝導性シートを用いた放熱構造。
6. The heat dissipation structure using a high thermal conductivity sheet according to claim 5, wherein the heating element is a semiconductor element or a semiconductor package.
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