JP2017025313A - 接着シート - Google Patents

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Abstract

【課題】高い熱伝導性と高い接着性とを両立することができる接着シートを提供する。【解決手段】本発明に係る接着シートは、熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含み、前記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、前記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有し、前記コア粒子の材料が、樹脂であり、前記シェル部の材料が、熱伝導性材料であり、前記熱伝導性フィラーは、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する第1の熱伝導性フィラーと、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する第2の熱伝導性フィラーとを含み、前記第1の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下であり、前記第2の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、熱伝導性フィラーを含む接着シートに関する。
発光ダイオード(LED)装置やパワー半導体等の発熱デバイスにおいては、並びに、該発熱デバイスを含むモジュールにおいては、使用時の温度上昇を抑えるために、熱伝導性フィラーを含む接着シートが用いられている。具体的には、半導体チップなどの発熱体と、ヒートシンクなどの放熱体とを接着するために、接着シートが用いられることがある。
下記の特許文献1には、硬化状態の有機樹脂と、該有機樹脂中に熱伝導性フィラーとを含む熱伝導シートが開示されている。上記熱伝導性フィラーは、プラスチック粒子の表面が、熱伝導性材料によりコーティングされた粒子である。上記熱伝導性フィラーのCV値は、10%以下である。
WO2014/119384A1
特許文献1に記載のような従来の熱伝導シートでは、高い熱伝導性と高い接着性とを両立することが困難である。
本発明の目的は、高い熱伝導性と高い接着性とを両立することができる接着シートを提供することである。
本発明の広い局面によれば、熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含み、前記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、前記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有し、前記コア粒子の材料が、樹脂であり、前記シェル部の材料が、熱伝導性材料であり、前記熱伝導性フィラーは、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する第1の熱伝導性フィラーと、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する第2の熱伝導性フィラーとを含み、前記第1の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下であり、前記第2の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下である、接着シートが提供される。
本発明に係る接着シートのある特定の局面では、前記第1の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径の、前記第2の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径に対する比が、1.7以上、8以下である。
本発明に係る接着シートのある特定の局面では、接着シートの厚み1/3の一方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の他方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の中央の領域とに関して、前記一方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多いか、又は、前記他方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多く、他の特定の局面では、前記一方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多く、かつ、前記他方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多い。
本発明に係る接着シートは、熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含み、上記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、上記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有し、上記コア粒子の材料が、樹脂であり、上記シェル部の材料が、熱伝導性材料であり、上記熱伝導性フィラーは、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する第1の熱伝導性フィラーと、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する第2の熱伝導性フィラーとを含み、上記第1の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下であり、上記第2の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下であるので、高い熱伝導性と高い接着性とを両立することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。 図2は、本発明の第2の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。 図3は、本発明の第3の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る接着シートは、熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含む。上記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、上記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有する。上記コア粒子の材料は、樹脂である。上記シェル部の材料は、熱伝導性材料である。上記熱伝導性フィラーは、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する第1の熱伝導性フィラーと、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する第2の熱伝導性フィラーとを含む。本明細書では、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する熱伝導性フィラーを、第1の熱伝導性フィラーと呼ぶ。本明細書では、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する熱伝導性フィラーを、第2の熱伝導性フィラーと呼ぶ。上記第1の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下である。上記第2の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下である。
本発明では、上述した構成が備えられているので、高い熱伝導性と高い接着性とを両立することができる。
例えば、異なる粒子径を有する熱伝導性フィラーを用いずに、単に熱伝導性フィラーの含有量を多くしただけでは、熱伝導性を高めることができたとしても、接着性をかなり高くすることは困難である。本発明では、異なる粒子径を有する特定の熱伝導性フィラーを用いているために、高い熱伝導性と高い接着性とを両立することができる。
高い熱伝導性と高い接着性とをバランスよく高める観点からは、上記第1の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径の、上記第2の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径に対する比は、好ましくは1.7以上、好ましくは8以下、より好ましくは7以下である。上記比が上記上限以下であると、熱伝導性がより一層高くなる。
上記熱伝導性フィラーの粒子径は、最大径を意味する。上記熱伝導性フィラーの平均粒子径は、体積平均粒子径を意味する。
以下、本発明の具体的な実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。
図1に示す接着シート1は、第1の熱伝導性フィラー2と、第2の熱伝導性フィラー3と、バインダー樹脂4とを含む。接着シート1は、単層のシートである。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。
図2に示す接着シート1Aは、第1の熱伝導性フィラー2と、第2の熱伝導性フィラー3と、バインダー樹脂4とを含む。
接着シート1Aは、多層のシートであり、具体的には3層のシートである。接着シート1Aは、第1の表面1a側に第1の層1Aaと、第2の表面1b側に第2の層1Abと、中央に第3の層1Acとを有する。
第1の層1Aaは、第2の熱伝導性フィラー3を含む。第2の層1Abは、第2の熱伝導性フィラー3を含む。第3の層1Acは、第1の熱伝導性フィラー2を含む。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る接着シートを模式的に示す断面図である。
図3に示す接着シート1Bは、第1の熱伝導性フィラー2と、第2の熱伝導性フィラー3と、バインダー樹脂4とを含む。接着シート1Bは、単層のシートである。
接着シート1,1A,1Bの厚み1/3の一方の表面1a(第1の表面)側の領域を領域Raとし、接着シート1,1A,1Bの厚み1/3の他方の表面1b(第1の表面とは反対の第2の表面)側の領域を領域Rbとし、接着シート1,1A,1Bの厚み1/3の中央の領域を領域Rcとする。
接着シート1では、領域Raにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量は、領域Rcにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量よりも多く、かつ、領域Rbにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量は、領域Rcにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量よりも多い。接着シート1では、領域Raにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量は、領域Rcにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量よりも少なく、かつ、領域Rbにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量は、領域Rcにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量よりも少ない。
接着シート1Aでは、領域Raにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量は、領域Rcにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量よりも多く、かつ、領域Rbにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量は、領域Rcにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量よりも多い。接着シート1Aでは、領域Raにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量は、領域Rcにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量よりも少なく、かつ、領域Rbにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量は、領域Rcにおける第1の熱伝導性フィラー2の含有量よりも少ない。
接着シート1Bでは、領域Raにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量は、領域Rcにおける第2の熱伝導性フィラー3の含有量よりも多い。
接着シート1,1A,1Bのような状態が好ましく、接着シートの表面近傍において、第2の熱伝導性フィラーが多く存在しているように、第2の熱伝導性フィラーが偏在していることが好ましい。第2の熱伝導性フィラーが表面近傍に多く存在すると、第2の熱伝導性フィラーを多く含む表面において、熱伝導性が高くなる。比較的粒子径が小さい第2の熱伝導性フィラーが表面近傍に多く存在すると、接着シートと接着対象部材との界面において、熱伝導部位の数が多くなりやすい。なお、接着シート1Bのように、接着シートの片側の表面近傍においてのみ、第2の熱伝導性フィラーが多く存在しているように、第2の熱伝導性フィラーが偏在していてもよい。この場合に、より高い接着性が求められる方に、第2の熱伝導性フィラーを多く含む表面側から接着シートを接着させることができる。
従って、接着性を効果的に高める観点からは、接着シートの厚み1/3の一方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の他方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の中央の領域とに関して、上記一方の表面側の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、上記中央の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多いか、又は、上記他方の表面側の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、上記中央の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多いことが好ましく、上記一方の表面側の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、上記中央の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多く、かつ、上記他方の表面側の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、上記中央の領域における上記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多いことがより好ましい。
なお、熱伝導性フィラーの存在位置(例えば、領域Ra,Rb,Rcの内のいずれに存在するか)は、熱伝導性フィラーの中心点を基準として判断される。
以下、接着シートに含まれる成分、並びに、接着シートの他の詳細を説明する。
(熱伝導性フィラー)
上記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、上記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有する。上記熱伝導性フィラーは、コアシェル粒子であり、被覆熱伝導性粒子である。
上記コア粒子の材料は、樹脂である。樹脂により形成されたコア粒子は、樹脂粒子である。上記シェル部の材料は、熱伝導性材料である。上記コア粒子の材料は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。上記シェル部の材料は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記コア粒子の材料として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させることにより、接合に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができる。
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(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、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(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)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート化合物;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル化合物;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(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、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート化合物;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
上記シェル部の材料である上記熱伝導性材料の熱伝導率は、20W/m・K以上であることが好ましい。本発明の効果が効果的に発揮されるので、上記熱伝導性材料は、アルミナ、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、グラフェン又はグラファイトであることが好ましく、アルミナ、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ又はグラフェンであってもよい。
熱伝導性を効果的に高める観点からは、上記熱伝導性材料が、アルミナ、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、又は結晶性シリカであることが好ましい。
上記シェル部の厚みが厚くなると、熱伝導性フィラーの熱伝導性を効果的に高めることができ、シェル部の過度のひび割れを抑制できる。シェル部の割れを抑制できる結果、シェル部の厚みをより一層均一にできるので、シェル部の熱伝導性が部分的に低くなるのを抑制することもできる。上記シェル部の厚みが薄くなると、コア粒子とシェル部との熱膨張率の差による界面の応力が緩和され、コア粒子からシェル部が剥離し難くなる。なお、上記シェル部の厚みは、1つの熱伝導性フィラーあたりのシェル部の平均厚みである。
上記熱伝導性フィラーの表面及び上記シェル部の外表面は、450℃で溶融しないことが好ましく、400℃で溶融しないことがより好ましい。上記シェル部は、接着シートを用いた接着時に溶融しないことが好ましい。この場合には、接着シートを用いた接着時に、上記熱伝導性フィラーが過度に変形するのを抑制できる。
(バインダー樹脂)
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂としては、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることが好ましい。上記バインダー樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。
接着シート100体積%中、上記バインダー樹脂の含有量は、好ましくは10体積%以上、より好ましくは15体積%以上、好ましくは70体積%以下、より好ましくは65体積%以下である。
接着シート100体積%中、上記第1の熱伝導性フィラーと上記第2の熱伝導性フィラーとの合計の含有量は、好ましくは30体積%以上、より好ましくは35体積%以上、好ましくは90体積%以下、より好ましくは85体積%以下である。
(接着シートの他の詳細)
上記接着シートは、上記熱伝導性フィラー及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
上記接着シートの作製方法としては、離型フィルム上に、組成物を塗工し、乾燥する方法等が挙げられる。例えば、離型フィルム上に、第2の熱伝導性フィラーを含む組成物を塗工し、乾燥させ、次に第1の熱伝導性フィラーを含む組成物を塗工し、乾燥させた後、第2の熱伝導性フィラーを含む組成物を塗工し、乾燥させて、多層の接着シートを得てもよい。また、塗工工程又は乾燥工程において、接着シート中で熱伝導性フィラーを偏在させてもよい。また、複数の層を別々に形成した後、複数の層を貼り合わせて、接着シートを得てもよい。接着シート内にフィラーを良好に存在させることが容易であることから、上記接着シートは、多層の接着シートであることが好ましい。接着シート内にフィラーを良好に存在させることが容易であることから、上記多層の接着シートは、2層以上の接着シートであることが好ましく、3層以上の接着シートであることがより好ましく、3層の接着シートであることが特に好ましい。
上記接着シートは、発光ダイオード(LED)装置やパワー半導体等の発熱デバイス、並びに、該発熱デバイスを含むモジュール等において、部材の接着に用いることができる。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
(実施例1)
熱伝導電性フィラーの作製:
(フィラー1の作製)
ジビニルベンゼン(DVB)樹脂粒子(粒子径50μm、CV値4%)15重量部と窒化ホウ素粉末(三井化学社製「MBN−010T」、平均粒子径0.8μm)5重量部とを、4重量%濃度のアルミナコロイド(日産化学社製「アルミナコロイド520」)溶液100重量部に加え、撹拌し、さらにアセトンを20重量部加え、ロータリーエバポレーターで撹拌しながら溶媒を留去し、コアシェル粒子を得た。得られたコアシェル粒子を空気雰囲気下150℃で3時間、さらに窒素雰囲気下30℃で1時間ロータリーキルンを使用して加熱し、さらにふるいにかけて、微粒と粗粒とを除去した。表面に窒化ホウ素とアルミナの複合物であるシェル部を有する熱伝導性フィラー1を作製した。フィラー1の平均粒子径は65.6μm、CV値は6%であった。
(フィラー2の作製)
樹脂粒子としてジビニルベンゼン(DVB)樹脂粒子(粒子径18μm、CV値4%)を使用したこと以外は上記フィラー1と同様にして、表面に窒化ホウ素とアルミナの複合物であるシェル部を有するフィラー2を作製した。熱伝導性フィラー2の平均粒子径は24.8μm、CV値は7%であった。
接着シートの作製:
<シート配合>
硬化性化合物であるビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート828US」)7重量部と、硬化性化合物であるビスフェノールA型フェノキシ樹脂(三菱化学社製「E1256」)1.5重量部と、硬化剤であるジシアンジアミド0.5重量部と、イソシアヌル変性固体分散型イミダゾール(四国化成工業社製「2MZA−PW」)0.5重量部と、溶剤であるメチルエチルケトン20重量部とを配合し、シート作製用の組成物を得た。
<塗工>
上記組成物70重量部に対し、熱伝導性フィラー2を30重量部添加し、混合し、混合物2を得た。この混合物2を離型PETシート(厚み50μm)上に塗工し、80℃オーブン内で20分乾燥して、PETシート上に1層目を形成した。
次に、上記組成物55重量部に熱伝導性フィラー1を45重量部添加し、混合し、混合物1を得た。1層目上に混合物1を同様に塗工し、2層目を形成した。さらに2層目上に混合物2を塗工し、90℃オーブン内で30分乾燥して、PETシート上に3層目を形成し、3層構成の接着シートを作製した。
(実施例2)
フィラー2を得る際に、樹脂粒子をポリシロキサン粒子(粒子径18μm、CV値8%)に変更したこと以外は同様にして、フィラー2を得た。フィラー2を変更したこと以外は実施例1と同様にして、3層構成の接着シートを得た。なお、コア粒子の圧縮弾性率に関しては、DVB樹脂粒子では5610N/mm、ポリシロキサン粒子では3420N/mmであった。
(実施例3〜6及び比較例2〜6)
配合する熱伝導性フィラー1,2の組み合わせを下記の表1に示すように設定したこと以外は実施例1と同様にして、接着シートを得た。
(実施例7)
1層目の塗工工程を省略したこと、並びに接着シートの厚みを下記の表1に示すように設定したこと以外は実施例1と同様にして、2層構成の接着シートを得た。
(実施例8)
実施例1で得られたシート作製用の組成物を用意した。シート作製用の組成物62.5重量部に熱伝導性フィラー1を22.5重量部添加し、さらに熱伝導性フィラー2を15重量部添加し、混合物3を得た。この混合物3を離型PETシート(厚み50μm)上に塗工し、80℃オーブン内で20分乾燥して、1層構成の接着シートを得た。
(比較例1)
1層目及び3層目の塗工工程を省略したこと、並びに接着シートの厚みを下記の表1に示すように設定したこと以外は実施例1と同様にして、1層構成の接着シートを得た。
(評価)
(1)熱伝導性
キセノンフラッシュ熱分析装置(ネッチLFA447ナノフラッシュ)により熱拡散率を測定し、密度、比重を代入して、熱伝導率を算出した。
[熱伝導性の判定基準]
○○:熱伝導率が5W/m・K以上
○:熱伝導率が2W/m・K以上、5W/m・K未満
△:熱伝導率が0.8W/m・K以上、2W/m・K未満
×:熱伝導率が0.8W/m・K未満
(2)接着性(接着強度)
接着シートに電解銅箔(厚み35μm)を1MPaの圧力で押し付けながら、200℃で1時間加熱して、接合構造体を得た。その後、硬化物である絶縁層と銅箔との剥離強度を、90°剥離試験により測定した。
[接着性の判定基準]
○○:剥離強度が16N/cm以上
○:剥離強度が13N/cm以上、16N/cm未満
△:剥離強度が10N/cm以上、13N/cm未満
×:剥離強度が10N/cm未満
(3)厚み方向のフィラーの含有量評価
接着シートをアルミニウム板に挟み、加圧加熱し、硬化したシートの断面を電界走査型電子顕微鏡でイオンビームで削りながら観察し、画像を3次元トモグラフィー処理をした。
実施例1〜6の接着シートでは、厚み1/3の中央の領域では、フィラー1の含有量が多く、厚み1/3の一方の表面側の領域及び厚み1/3の他方の表面側の領域では、フィラー2の含有量が多かった。
接着シートの組成及び評価結果を下記の表1に示す。
Figure 2017025313
1,1A,1B…接着シート
1Aa…第1の層
1Ab…第2の層
1Ac…第3の層
1a…第1の表面
1b…第2の表面
2…第1の熱伝導性フィラー
3…第2の熱伝導性フィラー
4…バインダー樹脂
Ra…第1の表面側の領域
Rb…第2の表面側の領域
Rc…中央の領域

Claims (4)

  1. 熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含み、
    前記熱伝導性フィラーは、コア粒子と、前記コア粒子の表面を被覆しているシェル部とを有し、
    前記コア粒子の材料が、樹脂であり、
    前記シェル部の材料が、熱伝導性材料であり、
    前記熱伝導性フィラーは、接着シートの厚みの0.5倍以上、0.8倍以下の粒子径を有する第1の熱伝導性フィラーと、接着シートの厚みの0.1倍以上、0.3倍以下の粒子径を有する第2の熱伝導性フィラーとを含み、
    前記第1の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下であり、
    前記第2の熱伝導性フィラーの全体でのCV値が10%以下である、接着シート。
  2. 前記第1の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径の、前記第2の熱伝導性フィラーの全体での平均粒子径に対する比が、1.7以上、8以下である、請求項1に記載の接着シート。
  3. 接着シートの厚み1/3の一方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の他方の表面側の領域と、接着シートの厚み1/3の中央の領域とに関して、
    前記一方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多いか、又は、前記他方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多い、請求項1又は2に記載の接着シート。
  4. 前記一方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多く、かつ、前記他方の表面側の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量が、前記中央の領域における前記第2の熱伝導性フィラーの含有量よりも多い、請求項3に記載の接着シート。
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