KR102011652B1 - 열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법, 방열 부재 및 반도체 장치 - Google Patents

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Abstract

바인더 수지와, 절연 피막에 의해 피복된 탄소 섬유를 함유하는 열전도성 수지 조성물이 경화된 시트 본체를 갖고,
상기 시트 본체의 표면에 노출된 상기 탄소 섬유는, 상기 절연 피막에 의해 피복되어 있지 않고, 또한 상기 바인더 수지의 성분에 의해서 피복되어 있는 열전도 시트.

Description

열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법, 방열 부재 및 반도체 장치{HEAT CONDUCTION SHEET, HEAT CONDUCTION SHEET MANUFACTURE METHOD, HEAT RADIATION MEMBER, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 반도체 소자 등의 발열체와 히트 싱크 등의 방열체 사이에 배치되는 열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법, 열전도 시트를 구비한 방열 부재 및 반도체 장치에 관한 것이다.
종래, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전기 기기나 그 밖의 기기에 탑재되어 있는 반도체 소자에 있어서는, 구동에 의해 열이 발생되고, 발생된 열이 축적되면 반도체 소자의 구동이나 주변 기기에 악영향이 생기기 때문에, 각종 냉각 수단이 사용되고 있다. 반도체 소자 등의 전자 부품의 냉각 방법으로는, 당해 기기에 팬을 장착하여 기기 케이싱 내의 공기를 냉각시키는 방식이나, 그 냉각시켜야 하는 반도체 소자에 방열 핀이나 방열판 등의 히트 싱크를 장착하는 방법 등이 알려져 있다.
반도체 소자에 히트 싱크를 장착하여 냉각하는 경우, 반도체 소자의 열을 효율적으로 방출시키기 위해서, 반도체 소자와 히트 싱크 사이에 열전도 시트가 형성되어 있다. 열전도 시트로는, 실리콘 수지에 열전도성 필러 [예를 들어, 인편상 입자 (질화붕소 (BN), 흑연 등), 탄소 섬유 등] 를 분산 함유시킨 것이 널리 사용되고 있다 (특허문헌 1 참조).
이들 열전도성 필러는 열전도의 이방성을 갖고 있어, 예를 들어 열전도성 필러로서 탄소 섬유를 사용한 경우, 섬유 방향으로는 약 600 W/m·K ∼ 1200 W/m·K 의 열전도율을 갖고, 질화붕소를 사용한 경우에는, 면 방향에서는 약 110 W/m·K, 면 방향에 수직인 방향에서는 약 2 W/m·K 의 열전도율을 가져, 이방성을 갖는 것이 알려져 있다.
일본 공개특허공보 2012-23335호
그러나, 열전도성이 우수하지만 도전성도 구비한 탄소 섬유 등의 열전도성 필러를 사용한 열전도 시트에서는, 열전도 시트가 반도체 소자 주변의 회로에 접촉한 경우나, 시트에 결손이 생겨 회로에 낙하한 경우에, 시트 표면에 노출된 열전도성 필러에 의해 쇼트가 발생하는 등, 전자 기기의 고장을 초래하는 것이 염려된다.
한편에서, 열전도 시트의 전기적인 절연성을 확보하기 위해서, 열전도성 필러를 시트 본체에 매몰시키면 열전도성 필러에 의한 높은 열전도율의 효과를 손상시켜 버린다.
그래서 본 발명은, 열전도 시트의 접촉 등의 예측하지 못한 사태에 있어서도 전기적인 절연성을 확보함과 함께, 높은 열전도율을 유지할 수 있는 열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법, 방열 부재 및 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 열전도 시트는, 바인더 수지와, 절연 피막에 의해 피복된 탄소 섬유를 함유하는 열전도성 수지 조성물이 경화된 시트 본체를 갖고,
상기 시트 본체의 표면에 노출된 상기 탄소 섬유는 상기 절연 피막에 의해 피복되어 있지 않고, 또한 상기 바인더 수지의 성분에 의해서 피복되어 있는 것이다.
또한, 본 발명에 관련된 열전도 시트의 제조 방법은, 바인더 수지와, 절연 피막에 의해 피복된 탄소 섬유를 함유하는 열전도성 수지 조성물을 소정의 형상으로 성형하여 경화시킴으로써, 상기 열전도성 수지 조성물의 성형체를 얻는 공정과,
상기 성형체를 시트상으로 절단하여, 시트 본체를 얻는 공정과,
상기 시트 본체의 표면에 노출된 상기 탄소 섬유를, 상기 바인더 수지의 성분으로 피복하는 공정을 갖고,
상기 시트 본체를 얻는 공정에 있어서, 상기 시트 본체의 표면에 노출되는 상기 탄소 섬유를 피복하는 상기 절연 피막이 제거되는 것이다.
또한, 본 발명에 관련된 방열 부재는, 전자 부품이 발하는 열을 방열하는 히트 스프레더와, 상기 히트 스프레더에 배치 형성되고, 상기 히트 스프레더와 상기 전자 부품 사이에 협지되는 상기 열전도 시트를 갖는 것이다.
또한, 본 발명에 관련된 반도체 장치는, 반도체 소자와, 상기 반도체 소자가 발하는 열을 방열하는 히트 스프레더와, 상기 히트 스프레더에 배치 형성되고, 상기 히트 스프레더와 상기 반도체 소자 사이에 협지되는 상기 열전도 시트를 갖는 것이다.
본 발명에 의하면, 시트 본체의 표면에 노출된 탄소 섬유는 절연 피막에 피복되어 있지 않기 때문에 상기 절연 피막에 의한 열전도율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 열전도 시트는, 시트 본체의 표면에 노출된, 절연 피막에 피복되어 있지 않은 탄소 섬유가 바인더 수지의 성분으로 피복되기 때문에, 시트의 절연성과 열전도율을 양립시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명이 적용된 열전도 시트, 방열 부재 및 반도체 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 수지 성형체를 슬라이스하여 시트 본체를 잘라내는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 3A 는, 수지 성형체로부터 잘라낸 시트 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3B 는, 시트 본체가 바인더 수지의 성분에 의해서 피복된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 절연 피막에 의해서 피복된 탄소 섬유를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 열전도 시트의 표면 형상의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 열전도 시트의 표면 형상의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 시트 본체가 스페이서를 개재하여 프레스되는 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명이 적용된 열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법, 방열 부재 및 반도체 장치에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이하의 실시형태에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것으로, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 하는 것이다. 또, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있음은 물론이다.
본 발명이 적용된 열전도 시트 (1) 는, 반도체 소자 등의 전자 부품 (3) 이 발하는 열을 방열하는 것으로, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 히트 스프레더 (2) 의 전자 부품 (3) 과 대치되는 주면 (主面) (2a) 에 고정되고, 전자 부품 (3) 과 히트 스프레더 (2) 사이에 협지되는 것이다. 또, 열전도 시트는 히트 스프레더 (2) 와 히트 싱크 (5) 사이에 협지된다. 그리고, 열전도 시트는, 히트 스프레더 (2) 와 함께, 전자 부품 (3) 의 열을 방열하는 방열 부재 (4) 를 구성한다.
히트 스프레더 (2) 는, 예를 들어 사각형 판상으로 형성되고, 전자 부품 (3) 과 대치되는 주면 (2a) 과, 주면 (2a) 의 외주를 따라서 세워 형성된 측벽 (2b) 을 갖는다. 히트 스프레더 (2) 는, 측벽 (2b) 에 둘러싸인 주면 (2a) 에 열전도 시트 (1) 가 형성되고, 또한 주면 (2a) 과 반대측인 타면 (2c) 에 열전도 시트 (1) 를 개재하여 히트 싱크 (5) 가 형성된다. 히트 스프레더 (2) 는, 높은 열전도율을 가질수록 열저항이 감소되어, 효율적으로 반도체 소자 등의 전자 부품 (3) 의 열을 흡열하는 점에서, 예를 들어 열전도성이 양호한 구리나 알루미늄을 사용하여 형성할 수 있다.
전자 부품 (3) 은 예를 들어 BGA 등의 반도체 패키지이고, 배선 기판 (6) 에 실장된다. 또한 히트 스프레더 (2) 도 측벽 (2b) 의 선단면이 배선 기판 (6) 에 실장되고, 이로써 측벽 (2b) 에 의해 소정의 거리를 두고 전자 부품 (3) 을 둘러싸고 있다.
그리고, 히트 스프레더 (2) 의 주면 (2a) 에 열전도 시트 (1) 가 접착됨으로써, 반도체 소자가 발하는 열을 흡수하고, 히트 싱크 (5) 로부터 방열되는 방열 부재 (4) 가 형성된다. 히트 스프레더 (2) 와 열전도 시트 (1) 의 접착은, 후술하는 열전도 시트 (1) 자체의 점착력에 의해 실시할 수 있지만, 적절히 접착제를 사용해도 된다. 접착제로는, 열전도 시트 (1) 의 히트 스프레더 (2) 에 대한 접착과 열전도를 담당하는 공지된 방열성 수지 혹은 방열성 접착 필름을 사용할 수 있다.
[열전도 시트]
열전도 시트 (1) 는, 바인더 수지와, 절연 피막에 피복된 탄소 섬유 (11) 를 함유하는 열전도성 수지 조성물이 경화된 시트 본체 (7) 를 갖고, 상기 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 는, 상기 절연 피막에 의해 피복되어 있지 않고, 상기 시트 본체 (7) 로부터 스며 나온 상기 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해서 피복되어 있다.
열전도 시트 (1) 는, 도 2, 도 3A 및 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 바인더 수지와, 절연 피막에 피복된 탄소 섬유 (11) 를 함유하는 열전도성 수지 조성물을 경화시켜 형성한 수지 성형체 (9) 를 시트상으로 절단하여 시트 표면에 탄소 섬유 (11) 가 노출된 시트 본체 (7) 를 얻고, 그 후, 시트 본체 (7) 를 프레스하거나 또는 방치하여, 시트 본체 (7) 및 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 를 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해서 피복함으로써 제조된다. 또, 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 는, 절연 피막 (12) 에 의해서 피복되어 있지 않다. 상세한 것은 후술한다.
열전도 시트 (1) 를 구성하는 탄소 섬유 (11) 는, 전자 부품 (3) 으로부터의 열을 효율적으로 히트 스프레더 (2) 에 전도시키기 위한 것이다. 탄소 섬유 (11) 는, 평균 직경이 지나치게 작으면 그 비표면적이 과대해져 열전도 시트 (1) 를 제조할 때의 수지 조성물의 점도가 지나치게 높아지는 것이 우려되고, 지나치게 크면 성형체의 제조가 곤란해질 우려가 있는 점에서, 탄소 섬유 (11) 의 평균 직경은, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이다. 또한, 그 평균 섬유 길이은, 바람직하게는 30 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이다. 탄소 섬유 (11) 의 평균 섬유 길이가 30 ㎛ 미만에서는 그 비표면적이 과대해져 열전도성 수지 조성물의 점도가 지나치게 높아지는 경향이 있고, 300 ㎛ 보다 지나치게 크면 열전도 시트 (1) 의 압축을 저해시키는 경향이 있다.
탄소 섬유 (11) 는, 열전도 시트 (1) 에 대해서 요구되는 기계적 성질, 열적 성질, 전기적 성질 등의 특성에 따라서 선택된다. 그 중에서도, 고탄성률, 양호한 열전도성, 고도전성, 전파 차폐성, 저열팽창성 등을 나타내는 점에서 피치계 탄소 섬유 혹은 폴리벤자졸을 흑연화시킨 탄소 섬유를 바람직하게 사용할 수 있다.
탄소 섬유 (11) 의 열전도 시트 (1) 중의 함유량은, 지나치게 적으면 열전도율이 낮아지고, 지나치게 많으면 점도가 높아지는 경향이 있으므로, 바람직하게는 16 체적％ ∼ 40 체적％ 이다.
[절연 피막]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 탄소 섬유 (11) 는 표면이 절연 피막 (12) 에 의해서 피복되어 있다. 절연 피막 (12) 은, 예를 들어 산화규소, 질화붕소 등의 우수한 전기 절연성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또한, 절연 피막 (12) 에 의해 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 방법으로는, 예를 들어 졸겔법, 액상 퇴적법, 폴리실록산법 등을 들 수 있다. 또, 탄소 섬유 (11) 와 절연 피막 (12) 의 접착성을 높이기 위해, 탄소 섬유 (11) 의 표면을 기상법, 약액 처리법, 전해법 등에 의해서 산화시켜도 된다.
탄소 섬유 (11) 를 피복하는 절연 피막 (12) 을 산화규소로 한 경우, 단면 TEM 관찰에 의해 관찰되는 절연 피막 (12) 의 평균 두께를 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 미만으로 하는 것이 바람직하다.
평균 두께 50 ㎚ 미만의 절연 피막 (12) 을 형성하고자 하면, 피막 처리 농도를 저하시킬 필요가 있기 때문에, 피막 형성에 긴시간을 필요로 하여 생산성이 손상되는 것 외에, 배치의 처리량이 줄고 폐액이 늘어난다. 또한, 피막 처리 농도를 높여도 두께 제어가 어렵고, 생산성이 손상되는 것 외에, 탄소 섬유 (11) 가 부분적으로 노출되는 등 절연 성능을 손상시킬 우려도 있다.
또한, 평균 두께 100 ㎚ 이상의 절연 피막 (12) 을 형성하는 경우, 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 절연 피막 (12) 의 형성에 기여하는 실리카 외에, 미립자상의 실리카가 형성되어 버린다. 이 때문에, 절연 피막 (12) 에 의해 피복된 탄소 섬유 (11) 를 바인더 수지에 혼합하고자 하면, 미립자상의 실리카도 동시에 혼합되어, 열저항치의 악화를 초래한다. 또한, 피막 처리 농도를 조정하여 복수 회 반복해서 막두께를 조정하는 방법도 고려되지만, 피복 처리의 횟수가 늘어나는 것으로, 생산 효율의 저하와 폐액량의 증가로 이어지기 때문에, 바람직하지 않다.
[열전도성 필러]
또, 탄소 섬유 (11) 외에, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 섬유상 필러, 판상 필러, 인편상 필러, 구상 필러 등의 열전도성 필러를 병용할 수 있다.
열전도성 필러로는, 예를 들어, 금속 (예를 들어, 니켈, 철 등), 유리, 세라믹스 [예를 들어, 산화물 (예를 들어, 산화알루미늄, 이산화규소 등), 질화물 (예를 들어, 질화붕소, 질화알루미늄 등), 붕화물 (예를 들어, 붕화알루미늄 등), 탄화물 (예를 들어, 탄화 규소 등) 등의 비금속계 무기 섬유] 등의 각종 필러를 들 수 있다.
특히, 탄소 섬유 (11) 의 열전도성 수지 조성물 중에서의 2 차 응집의 억제라는 관점에서, 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 직경의 구상 필러 (바람직하게는 구상 알루미나나 구상 질화알루미늄) 를, 탄소 섬유 (11) 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 50 질량부 ∼ 900 질량부 병용하는 것이 바람직하다.
[바인더 수지]
바인더 수지는, 탄소 섬유 (11) 및 적절히 첨가된 열전도성 필러를 열전도 시트 (1) 내에 유지하는 것으로, 열전도 시트 (1) 에 요구되는 기계적 강도, 내열성, 전기적 성질 등의 특성에 따라서 선택된다. 이러한 바인더 수지로는, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 열경화성 수지 중에서 선택할 수 있다.
열가소성 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 에틸렌-α올레핀 공중합체, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리불화비닐리덴 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 (ABS) 수지, 폴리페닐렌-에테르 공중합체 (PPE) 수지, 변성 PPE 수지, 지방족 폴리아미드류, 방향족 폴리아미드류, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산메틸에스테르 등의 폴리메타크릴산에스테르류, 폴리아크릴산류, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르니트릴, 폴리에테르케톤, 폴리케톤, 액정 폴리머, 실리콘 수지, 아이오노머 등을 들 수 있다.
열가소성 엘라스토머로는, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 또는 그 수첨(水添)화물, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 또는 그 수첨화물, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다.
열경화성 수지로는, 가교 고무, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지 등을 들 수 있다. 가교 고무의 구체예로는, 천연 고무, 아크릴 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 니트릴 고무, 수소 첨가 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 불소 고무, 우레탄 고무 및 실리콘 고무를 들 수 있다.
열전도성 수지 조성물은 섬유상 필러와 바인더 수지에 추가하여, 필요에 따라서 각종 첨가제나 휘발성 용제를 공지된 수법에 의해 균일하게 혼합함으로써 조정할 수 있다.
이러한 열전도 시트 (1) 는, 후술하는 바와 같이, 바인더 수지 중에 절연 피막 (12) 에 의해서 피복된 탄소 섬유 (11) 를 함유하는 열전도성 수지 조성물을 경화시켜 형성한 수지 성형체 (9) 를, 시트상으로 슬라이스하여 시트 표면에 탄소 섬유 (11) 가 노출된 시트 본체 (7) 를 얻고, 그 후, 시트 본체 (7) 를 프레스하거나 또는 방치함으로써 제조된다.
이 때, 슬라이스에 의해, 시트 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 의 절연 피막 (12) 이 제거되기 때문에, 열전도 시트 (1) 는 절연 피막 (12) 에 의한 열전도율의 저하를 억제할 수 있다. 그 후, 열전도 시트 (1) 는, 시트 본체 (7) 를 프레스하거나 또는 방치함으로써 표면에 스며 나온 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해서 절연 피막 (12) 이 제거된 탄소 섬유 (11) 가 피복되기 때문에, 시트의 절연성과 열전도율을 양립시킬 수 있다.
또한, 열전도 시트 (1) 는 프레스되거나 또는 방치됨으로써, 시트 본체 (7) 로부터 전체 표면에 걸쳐서 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나오고, 당해 미경화 성분 (8) 에 의해서 이하의 (1) 및 (2) 가 피복되어 있다.
(1) 시트 본체 (7) 의 표면
(2) 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11)
이로써, 열전도 시트 (1) 는, 시트 표면에 미세 점착성 (택성) 이 발현된다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는, 전자 부품 (3) 이나 히트 스프레더 (2) 의 표면에 대한 추종성, 밀착성이 향상되어, 저하중 영역에서도 열저항을 저감시킬 수 있다.
또한, 열전도 시트 (1) 는, 시트 본체 (7) 의 표면이 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해 피복되어, 표면에 미세 점착성이 발현됨으로써, 히트 스프레더 (2) 의 주면 (2a) 에 대한 접착, 또는 전자 부품 (3) 의 상면 (3a) 에 대한 임시 고정이 가능해진다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는 별도 접착제를 사용할 필요가 없어, 제조 공정의 생력화 (省力化), 저비용화를 실현할 수 있다.
또, 미경화 성분 (8) 에 의한 시트 본체 (7) 의 표면의 피복 및 미경화 성분 (8) 에 의한 절연 피막 (12) 이 제거된 탄소 섬유 (11) 의 피복은, 반드시 절연 피막 (12) 이 제거된 탄소 섬유 (11) 가 완전히 매몰되는 두께는 필요치 않고, 시트 본체 (7) 의 표면 및 절연 피막 (12) 이 제거된 탄소 섬유 (11) 가 피복되어 있다면, 절연 피막 (12) 이 제거된 탄소 섬유 (11) 의 형상을 판단할 수 있을 정도의 두께여도 충분하다.
여기서, 열전도 시트 (1) 는, 열전도성 수지 조성물의 바인더 수지의 주제와 경화제의 성분비를 조정함으로써, 원하는 미세 점착성 (택성) 을 얻을 수 있다. 예를 들어, 열전도성 수지 조성물의 바인더 수지로서 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지를 사용한 경우, 주제와 경화제의 성분 비율은
주제 : 경화제 ＝ 50 : 50 ∼ 65 : 35 (질량비)
로 하는 것이 바람직하다.
이 성분비로 조정함으로써, 열전도 시트 (1) 는 시트 형상을 유지하면서, 프레스하거나 또는 방치함으로써 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나오고, 시트 본체 (7) 의 전체 표면을 피복하여, 시트 전체에 적당한 미세 점착성을 얻을 수 있다.
한편, 이 성분비보다도 주제의 성분이 적으면, 열전도 시트 (1) 는, 바인더 수지의 경화가 진행되어 유연성이 부족함과 함께, 시트 본체 (7) 의 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의한 피복도 불충분하여 시트 본체 (7) 의 적어도 일부에서는 미세 점착성도 발현되지 않는다. 또, 이 성분비보다도 경화제의 성분이 적으면, 점착성이 과잉으로 발현되어 시트 형상을 유지할 수 없고, 또한 성형체로부터 시트상으로 잘라내는 것도 곤란해져 취급성을 저해시킨다.
또한, 열전도 시트 (1) 는, ASTM-D2240 의 측정 방법에 의한 쇼어 OO 경도가 70 이하인 것이 바람직하다. 열전도 시트 (1) 의 경도가 쇼어 OO 경도로 70 을 초과하면, 시트 본체 (7) 가 충분한 유연성을 발휘할 수 없어, 전자 부품 (3) 이나 히트 스프레더 (2) 의 표면에 대한 추종성, 밀착성이 저하되고, 열저항을 상승시킬 우려가 있다. 또, 열전도 시트 (1) 의 경도의 하한은 특별히 한정되지 않는다.
또, 열전도 시트 (1) 의 체적 저항률은, 1 × 106 Ω·㎝ 이상이 바람직하다. 이로써, 주변의 회로 부품에 열전도 시트 (1) 가 접촉하여도, 전자 기기의 고장 등을 초래할 우려가 없다.
열전도 시트의 표면 형상은, 예를 들어 이하의 예를 들 수 있다.
하나는, 도 5 에 나타내는 바와 같이 표면이 평활한 양태이다. 이 경우, 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 미경화 성분 (8) 의 표면이 평활하다.
또 하나는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 표면이 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 에서 유래하는 볼록부를 갖는 양태이다. 이 경우, 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 미경화 성분 (8) 의 표면은 평활하지 않고, 탄소 섬유 (11) 에서 유래하는 볼록부를 갖고 있다.
또, 도 5 및 도 6 에 있어서는, 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 절연 피막 (12) 을 생략하고 있다.
[열전도 시트의 제조 공정]
본 발명의 열전도 시트 (1) 는, 이하의 공정 (A) ∼ (D) 을 갖는 제조 방법에 의해서 제조할 수 있다. 이하, 공정별로 상세히 설명한다.
<공정 A>
먼저, 절연 피막 (12) 에 의해서 피복된 탄소 섬유 (11) 및 적절히 첨가되는 열전도성 필러를 바인더 수지에 분산시키는 것에 의해서 열전도 시트 (1) 형성용의 열전도성 수지 조성물을 조제한다. 이 조제는, 탄소 섬유 (11) 및 열전도성 필러와 바인더 수지와 필요에 따라서 배합되는 각종 첨가제나 휘발성 용제를 공지된 수법에 의해 균일하게 혼합함으로써 실시할 수 있다.
<공정 B>
다음으로, 조제된 열전도성 수지 조성물로부터 압출 성형법 또는 금형성 형법에 의해 블록상의 수지 성형체 (9) 를 형성한다.
압출 성형법, 금형 성형법으로는 특별히 제한되지 않고, 공지된 각종 압출 성형법, 금형 성형법 중에서 열전도성 수지 조성물의 점도나 열전도 시트 (1) 에 요구되는 특성 등에 따라서 적절히 채용할 수 있다.
압출 성형법에 있어서, 열전도성 수지 조성물을 다이로부터 압출할 때, 혹은 금형 성형법에 있어서, 열전도성 수지 조성물을 금형에 압입할 때, 바인더 수지가 유동하고, 그 유동 방향을 따라 일부의 탄소 섬유 (11) 가 배향되는데, 대부분은 배향이 랜덤하게 되어 있다.
또, 다이의 선단에 슬릿을 장착한 경우, 압출된 수지 성형체 (9) 의 폭 방향에 대해 중앙부는, 탄소 섬유 (11) 가 배향되기 쉬운 경향이 있다. 그 한편, 수지 성형체 (9) 의 폭 방향에 대해 주변부는, 슬릿벽의 영향을 받아 탄소 섬유 (11) 가 랜덤하게 배향되기 쉽다.
수지 성형체 (9) 의 크기·형상은 요구되는 열전도 시트 (1) 의 크기에 따라서 정할 수 있다. 예를 들어, 단면의 세로 크기가 0.5 ㎝ ∼ 15 ㎝ 이고 가로 크기가 0.5 ㎝ ∼ 15 ㎝ 인 직방체를 들 수 있다. 직방체의 길이는 필요에 따라서 결정하면 된다.
<공정 C>
다음으로, 형성된 수지 성형체 (9) 를 시트상으로 슬라이스한다. 이것에 의해 시트 본체 (7) 가 얻어진다. 이 시트 본체 (7) 는, 슬라이스에 의해 얻어지는 시트의 표면 (슬라이스면) 에 탄소 섬유 (11) 가 노출된다. 이 때, 수지 성형체 (9) 와 함께 탄소 섬유 (11) 도 커트되기 때문에서, 시트 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 를 피복하는 절연 피막 (12) 이 제거된다 (즉, 시트 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 는, 절연 피막 (12) 에 의해서 피복되어 있지 않다). 따라서, 열전도 시트 (1) 는 두께 방향에 걸쳐 양호한 열전도율을 유지할 수 있다.
슬라이스하는 방법으로는 특별히 제한은 없고, 수지 성형체 (9) 의 크기나 기계적 강도에 따라 공지된 슬라이스 장치 (13) (바람직하게는 초음파 커터나 대패) 중에서 적절히 선택할 수 있다. 수지 성형체 (9) 의 슬라이스 방향으로는, 성형 방법이 압출 성형 방법인 경우에는, 압출 방향으로 배향되어 있는 것도 있기 때문에 압출 방향에 대해 60 도 ∼ 120 도, 보다 바람직하게는 70 도 ∼ 100 도의 방향이다. 특히 바람직하게는 90 도 (수직) 의 방향이다.
슬라이스 두께로도 특별히 제한은 없고, 열전도 시트 (1) 의 사용 목적 등 에 따라서 적절히 선택할 수 있다.
<공정 D>
이어서, 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 를, 바인더 수지의 성분으로 피복한다. 이 방법에서는, 예를 들어, 이하의 방법을 들 수 있다.
(1) 시트 본체 (7) 를 프레스함으로써, 시트 본체 (7) 로부터 스며 나온 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해서, 시트 본체 (7) 의 표면 및 시트 본체 (7) 의 표면으로부터 노출되는 탄소 섬유 (11) 를 피복한다.
(2) 시트 본체 (7) 를 방치함으로써, 시트 본체 (7) 로부터 스며 나온 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해서, 시트 본체 (7) 의 표면 및 시트 본체 (7) 의 표면으로부터 노출되는 탄소 섬유 (11) 를 피복한다.
먼저, 상기 (1) 의 방법에 대해서 설명한다.
얻어진 시트 본체 (7) 의 슬라이스면을 프레스한다. 프레스 방법으로는, 평반 (平盤) 과 표면이 평탄한 프레스 헤드로 이루어지는 1 쌍의 프레스 장치를 사용할 수 있다. 또, 핀치 롤로 프레스해도 된다.
프레스의 조건에 따라서, 얻어지는 열전도 시트의 표면 형상이 상이하다.
다음으로, 상기 (2) 의 방법에 대해서 설명한다.
얻어진 시트 본체 (7) 를 방치한다. 방치 시간에 따라서, 얻어지는 열전도 시트의 표면 형상이 상이하다.
예를 들어, 단시간의 방치이면, 도 6 에 나타내는 바와 같은, 표면이 시트 본체 (7) 의 표면에 노출된 탄소 섬유 (11) 에서 유래하는 볼록부를 갖는 열전도 시트가 얻어진다.
한편, 장시간의 방치이면, 도 5 에 나타내는 바와 같은, 표면이 평활한 열전도 시트가 얻어진다.
이로써, 시트 본체 (7) 로부터 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나오고, 당해 미경화 성분 (8) 에 의해서 시트 본체 (7) 의 표면이 피복된 열전도 시트 (1) 를 얻는다 (도 3B 참조). 열전도 시트 (1) 는, 슬라이스면에 노출되어 있던 탄소 섬유 (11) (절연 피막에 의해 피복되어 있지 않은 탄소 섬유 (11)) 가, 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 으로 피복된다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는 전기적인 절연성을 확보할 수 있어, 반도체 소자 주변의 회로에 접촉한 경우나, 열전도 시트 (1) 에 결손이 생겨 회로에 낙하한 경우에도, 쇼트에 의한 전자 기기의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 열전도 시트 (1) 는, 시트 표면에 미세 점착성 (택성) 이 발현된다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는, 전자 부품 (3) 이나 히트 스프레더 (2) 의 표면에 대한 추종성, 밀착성이 향상되어 열저항을 저감시킬 수 있다.
또, 열전도 시트 (1) 는, 시트 본체 (7) 의 표면이 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 에 의해 피복되어, 표면에 미세 점착성이 발현됨으로써, 히트 스프레더 (2) 의 주면 (2a) 에 대한 접착 혹은 전자 부품 (3) 의 상면 (3a) 에 대한 임시 고정이 가능해진다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는, 별도 접착제를 사용할 필요가 없어, 제조 공정의 생력화, 저비용화를 실현할 수 있다.
그리고, 열전도 시트 (1) 는 취급 중에 표면의 미세 점착성을 상실한 경우에도, 프레스를 실시하면, 재차 시트 본체 (7) 로부터 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나와, 당해 미경화 성분 (8) 에 의해 표면이 피복된다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는, 히트 스프레더 (2) 에 대한 접착 위치나 전자 부품 (3) 에 대한 임시 고정 위치가 어긋난 경우에도, 리페어가 가능해진다.
또, 열전도 시트 (1) 는, 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 시트 본체 (7) 의 전체면으로부터 스며 나와, 시트 본체 (7) 의 표리면 뿐만 아니라 측면도 피복된다. 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 은 절연성을 갖기 때문에, 열전도 시트 (1) 는 측면에 절연성이 부여된다. 따라서, 열전도 시트 (1) 는, 전자 부품 (3) 과 히트 스프레더 (2) 에 협지되어 주변으로 팽출되고, 주변에 배치된 도전성 부재와 접촉한 경우에도, 열전도 시트 (1) 를 개재하여 반도체 소자나 히트 싱크와 당해 도전성 부재가 단락되는 것을 방지할 수 있다.
또, 열전도 시트 (1) 는, 프레스됨으로써 두께 방향으로 압축되어, 탄소 섬유 (11) 나 열전도성 필러끼리의 접촉 빈도를 증대시킬 수 있다. 이로써, 열전도 시트 (1) 의 열저항을 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, 열전도 시트 (1) 는 프레스됨으로써, 표면이 평활화된다.
프레스시의 압력으로는, 지나치게 낮으면 프레스를 하지 않은 경우와 열저항에 변함이 없는 경향이 있고, 지나치게 높으면 시트가 연신되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 0.0098 ㎫ ∼ 9.8 ㎫, 보다 바람직하게는 0.049 ㎫ ∼ 9.3 ㎫ 이다.
또, 열전도 시트 (1) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 프레스 헤드와 대치되는 재치(載置)면에 스페이서 (10) 를 배치하고 시트 본체 (7) 가 프레스됨으로써, 당해 스페이서 (10) 의 높이에 따른 소정의 시트 두께로 형성할 수 있다.
열전도 시트 (1) 는 프레스됨으로써, 시트 본체 (7) 내의 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나와, 시트 표면의 전체를 피복하면, 스며 나오는 것이 멈춘다. 프레스 시간은, 바인더 수지 중의 바인더 수지 성분과 경화제 성분의 배합비, 프레스 압력, 시트 면적 등에 따라서 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나와, 시트 본체 (7) 의 표면 전체를 피복하는 데에 충분한 시간을 적절히 설정할 수 있다.
또, 프레스 공정은, 바인더 수지의 미경화 성분 (8) 이 스며 나와, 시트 본체 (7) 표면의 피복 효과를 보다 촉진시키기 위해서, 히터를 내장한 프레스 헤드를 사용하여 가열하면서 실시해도 된다. 이와 같은 효과를 높이기 위해, 가열 온도는 바인더 수지의 유리 전이 온도 이상에서 실시하는 것이 바람직하다. 이로써, 프레스 시간을 단축시킬 수 있다.
실시예
이어서, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 열전도성 수지 조성물의 바인더 성분과 경화제 성분의 성분비, 및 절연 피막에 의한 탄소 섬유의 절연 피복의 유무를 변경하여 열전도 시트의 샘플을 형성하고, 각 샘플에 대해, 미세 점착성의 유무, 쇼어 OO 경도, 압축 응력 [N], 시트의 초기 두께 [㎜], 열저항 (K·㎠/W), 체적 저항률 [Ω·㎝] 을 측정, 평가하였다.
[제조예 1 : 탄소 섬유의 절연 피막 처리]
각 실시예에 사용한 탄소 섬유에 대한 절연 피막의 형성은, 이하의 방법에 의해 실시하였다.
수지 용기 (PE) 에, 제 1 배합물 [평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛ 의 피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유 : 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조) 300 g, 테트라에톡시실란 600 g, 및 에탄올 2700 g] 을 투입하고 교반 날개로 혼합하였다. 이것에, 제 2 배합물 (10 질량％ 암모니아수 1050 g) 을 5 분간에 걸쳐 투입하였다. 제 2 배합물의 투입이 완료된 시점을 0 분으로 하여 3 시간 교반을 실시하였다. 교반 종료후, 진공 펌프를 사용하여 흡인 여과를 실시하고, 회수한 샘플을 비이커로 옮겨, 물이나 에탄올로 세정 후, 재차 여과를 실시하여, 샘플을 회수하였다. 회수한 샘플을 100 ℃ 에서 2 시간 건조하고, 200 ℃ 에서 8 시간 소성을 실시하여, 피복 탄소 섬유를 얻었다.
TEM 으로 단면 측장함으로써, 평균 두께 77 ㎚ 의 SiO2 를 주로 하는 피막이 관찰되었다.
[제조예 2 : 탄소 섬유의 절연 피막 처리]
제조예 1 에 있어서, 피치계 탄소 섬유를 이하의 피치계 탄소 섬유로 바꾼 것 이외에는 제조예 1 과 동일하게 하여 탄소 섬유의 절연 피막 처리를 실시하고, 피복 탄소 섬유를 얻었다.
·피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유, 평균 섬유 길이 150 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛, 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조)
TEM 으로 단면 측장함으로써, 평균 두께 55 ㎚ 의 SiO2 를 주로 하는 피막이 관찰되었다.
[제조예 3 : 탄소 섬유의 절연 피막 처리]
제조예 1 에 있어서, 피치계 탄소 섬유를 이하의 피치계 탄소 섬유로 바꾼 것 이외에는 제조예 1 과 동일하게 하여 탄소 섬유의 절연 피막 처리를 실시하고, 피복 탄소 섬유를 얻었다.
·피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유, 평균 섬유 길이 90 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛, 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조)
TEM 으로 단면 측장함으로써, 평균 두께 95 ㎚ 의 SiO2 를 주로 하는 피막이 관찰되었다.
[제조예 4 : 탄소 섬유의 절연 피막 처리]
제조예 1 에 있어서, 피치계 탄소 섬유를 이하의 피치계 탄소 섬유로 바꾼 것 이외에는 제조예 1 과 동일하게 하여 탄소 섬유의 절연 피막 처리를 실시하고, 피복 탄소 섬유를 얻었다.
·피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유, 평균 섬유 길이 110 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛, 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조)
TEM 으로 단면 측장함으로써, 평균 두께 65 ㎚ 의 SiO2 를 주로 하는 피막이 관찰되었다.
또, 제조예 1 ∼ 4 에 있어서는, 피치계 탄소 섬유의 평균 섬유 길이를 바꾼 것 이외에는, 동일한 처리 조건이다. 동일한 처리 조건이라도, 피치계 탄소 섬유의 평균 섬유 길이를 변경함으로써, 형성되는 피막의 두께가 변화하였다. 구체적으로는, 탄소 섬유의 평균 섬유 길이가 길어질수록, 형성되는 피막의 두께가 얇아졌다. 또, 탄소 섬유의 평균 섬유 길이는, 피복의 두께가 변하는 요소의 하나이다.
[쇼어 OO 경도의 측정]
실시예 1 ∼ 16, 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 각 열전도 시트 샘플에 대해서, ASTM-D2240 의 측정 방법에 의한 쇼어 OO 경도를 측정하였다.
[압축 응력의 측정]
또한, 실시예 1 ∼ 16, 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 시트 본체 프레스 후의 열전도 시트에 대해서, 인장 압축 시험기 ((주) A & D 제조, 텐실론 RTG1225) 를 사용하여, 압축 속도 25.4 ㎜/min 으로 40 ％ 압축했을 때의 최대 압축 응력을 측정하였다.
[열저항치의 측정]
또한, 실시예 1 ∼ 16, 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 각 열전도 시트 샘플에 대해서, ASTM-D5470 에 준거한 방법으로 하중 1.0 kgf/㎠ 의 범위에서 열저항치를 측정하였다.
[체적 저항률의 측정]
또한, 실시예 1 ∼ 16, 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 각 열전도 시트 샘플에 대해서, JIS K-6911 에 준거한 방법으로, 미츠비시 화학 아날리텍사 제조 하이레스터 (MCP-HT800) 및 URS 프로브를 사용하여, 체적 저항률을 측정하였다. 인가 전압은 실시예 1 ∼ 16 에서는 100 V, 비교예 1 ∼ 4 에서는 1 V, 비교예 5 ∼ 6 에서는 100 V 로 하였다.
또, 비교예 1 ∼ 4 에 있어서, 인가 전압을 1 V 로 하는 것은, 실시예나, 비교예 5 ∼ 6 과는 달리, 인가 전압이 낮더라도 측정이 가능하기 때문이다.
[실시예 1]
실시예 1 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지에, 실란 커플링제로 커플링 처리한 알루미나 입자 (열전도성 입자 : 덴키 화학 공업 주식회사 제조, 평균 입경 4 ㎛) 20 vol％ 와, 제조예 1 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 22 vol％ 와, 실란 커플링제로 커플링 처리한 질화알루미늄 (열전도성 입자 : 주식회사 토쿠야마 제조, 평균 입경 1 ㎛) 24 vol％ 를 분산시켜, 실리콘 수지 조성물 (열전도성 수지 조성물) 을 조제하였다.
2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지는 실리콘 A 액 50 질량％, 실리콘 B 액 50 질량％ 의 비율로 혼합한 것이다. 또, 이하의 실시예·비교예에 있어서 사용한 실리콘 A 액 및 실리콘 B 액은, 상기 실리콘 A 액 및 상기 실리콘 B 액과 각각 동일한 것이다.
얻어진 실리콘 수지 조성물을, 내벽에 박리 처리한 PET 필름을 붙인 직방체상의 중공 금형 (30 ㎜ × 30 ㎜) 내로 압출하여 실리콘 성형체를 성형하였다. 얻어진 실리콘 성형체를 오븐에서 100 ℃ 에서 6 시간 경화시켜 실리콘 경화물로 하였다. 얻어진 실리콘 경화물을 초음파 커터로 절단하여, 두께 약 2 ㎜ 의 성형체 시트를 얻었다. 초음파 커터의 슬라이스 속도는 매초 50 ㎜ 로 하였다. 또한, 초음파 커터에 부여되는 초음파 진동은 발진 주파수를 20.5 kHz 로 하고, 진폭을 60 ㎛ 로 하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 두께 1.97 ㎜ 의 스페이서를 넣고 프레스함으로써, 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 프레스 조건은, 80 ℃, 1 ㎫ 설정에서, 3 min 으로 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 77 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 61, 시트의 초기 두께가 1.998 ㎜, 압축 응력이 900 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 1 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 1.00 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 2.3 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 2]
실시예 2 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 55 질량％ 와, 실리콘 B 액 45 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 77 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 55, 시트의 초기 두께가 2.031 ㎜, 압축 응력이 700 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 2 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.95 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 2.7 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 3]
실시예 3 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 60 질량％ 와, 실리콘 B 액 40 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 77 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 50, 시트의 초기 두께가 2.005 ㎜, 압축 응력이 450 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 3 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.92 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 3.6 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 4]
실시예 4 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 65 질량％ 와, 실리콘 B 액 35 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 77 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 42, 시트의 초기 두께가 1.982 ㎜, 압축 응력이 300 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 4 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.94 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 4.4 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 5]
실시예 5 에서는, 탄소 섬유로서 제조예 2 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 150 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 55 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 70, 시트의 초기 두께가 2.000 ㎜, 압축 응력이 950 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 5 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.91 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 3.6 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 6]
실시예 6 에서는, 탄소 섬유로서 제조예 2 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 150 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 55 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 58, 시트의 초기 두께가 2.009 ㎜, 압축 응력이 800 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.88 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 4.7 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 7]
실시예 7 에서는, 탄소 섬유로서 제조예 2 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 150 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 3 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 55 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 57, 시트의 초기 두께가 1.991 ㎜, 압축 응력이 550 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 7 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.86 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 6.7 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 8]
실시예 8 에서는, 탄소 섬유로서 제조예 2 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 150 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 4 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 55 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 50, 시트의 초기 두께가 2.016 ㎜, 압축 응력이 350 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 8 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.88 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 8.2 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 9]
실시예 9 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지에, 실란 커플링제로 커플링 처리한 알루미나 입자 (열전도성 입자 : 덴키 화학 공업 주식회사 제조, 평균 입경 4 ㎛) 43 vol％ 와, 제조예 3 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 90 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 23 vol％ 를 분산시켜, 실리콘 수지 조성물 (열전도성 수지 조성물) 을 조제하였다.
2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지는, 실리콘 A 액 50 질량％, 실리콘 B 액 50 질량％ 의 비율로 혼합한 것이다.
얻어진 실리콘 수지 조성물을, 내벽에 박리 처리한 PET 필름을 붙인 직방체상의 중공 금형 (30 ㎜ × 30 ㎜) 내로 압출하여 실리콘 성형체를 성형하였다. 얻어진 실리콘 성형체를 오븐에서 100 ℃ 에서 6 시간 경화시켜 실리콘 경화물로 하였다. 얻어진 실리콘 경화물을 초음파 커터로 절단하여, 두께 약 2 ㎜ 의 성형체 시트를 얻었다. 초음파 커터의 슬라이스 속도는 매초 50 ㎜ 로 하였다. 또한, 초음파 커터에 부여되는 초음파 진동은 발진 주파수를 20.5 kHz 로 하고, 진폭을 60 ㎛ 로 하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 스페이서를 넣고 프레스함으로써, 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 프레스 조건은, 80 ℃, 1 ㎫ 설정에서, 3 min 으로 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 95 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 59, 시트의 초기 두께가 2.017 ㎜, 압축 응력이 900 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 9 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 1.89 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 1.2 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 10]
실시예 10 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 55 질량％ 와, 실리콘 B 액 45 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 9 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 95 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 53, 시트의 초기 두께가 2.008 ㎜, 압축 응력이 800 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 10 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 1.83 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 2.9 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 11]
실시예 11 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 60 질량％ 와, 실리콘 B 액 40 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 9 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 95 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 51, 시트의 초기 두께가 1.982 ㎜, 압축 응력이 500 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 11 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 1.79 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 4.2 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 12]
실시예 12 에서는, 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 65 질량％ 와, 실리콘 B 액 35 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 실시예 9 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 95 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 45, 시트의 초기 두께가 1.996 ㎜, 압축 응력이 250 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 12 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 1.85 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 5.5 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 13]
실시예 13 에서는, 제조예 4 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 110 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 3 과 동일한 조건으로, 성형체 시트를 제조하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리를 한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 두께 1.97 ㎜ 의 스페이서를 넣고 프레스함으로써, 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 프레스 조건은, 100 ℃, 1 ㎫ 설정에서, 30 sec 로 하였다. 온도를 보다 고온으로 하여 프레스 시간을 짧게 함으로써 시트 표면은 열전도 필러의 형상을 반영하면서 표면을 반응에 기여하지 않는 성분으로 피복되도록 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 65 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 52, 시트의 초기 두께가 2.011 ㎜, 압축 응력이 500 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 13 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.85 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 8.9 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 14]
실시예 14 에서는, 제조예 4 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 110 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 4 와 동일한 조건으로, 성형체 시트를 제조하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리를 한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 두께 1.97 ㎜ 의 스페이서를 넣고 프레스함으로써, 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 프레스 조건은, 100 ℃, 1 ㎫ 설정에서, 30 sec 로 하였다. 온도를 보다 고온으로 하여 프레스 시간을 짧게 함으로써 시트 표면은 열전도 필러의 형상을 반영하면서 표면을 반응에 기여하지 않는 성분으로 피복되도록 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 65 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 48, 시트의 초기 두께가 1.978 ㎜, 압축 응력이 330 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 14 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.84 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 8.3 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 15]
실시예 15 에서는, 제조예 4 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 110 ㎛) 을 사용한 것 외에는 실시예 3 과 동일한 조건으로, 성형체 시트를 제조하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리를 한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 프레스를 하지 않고서 1 일 방치하여 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 시트 표면은 열전도 필러의 형상을 반영하면서 표면을 반응에 기여하지 않는 성분으로 피복되도록 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 65 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 50, 시트의 초기 두께가 2.023 ㎜, 압축 응력이 400 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 15 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.88 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 9.4 × 109 [Ω·㎝] 였다.
[실시예 16]
실시예 16 에서는, 제조예 4 에서 얻어진 피복 탄소 섬유 (평균 섬유 길이 110 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 3 과 동일한 조건으로, 성형체 시트를 제조하였다.
얻어진 성형체 시트를 박리 처리를 한 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 프레스를 하지 않고서 1 주일간 방치하여 시트 표면이 바인더 수지의 미경화 성분으로 덮인 열전도 시트 샘플을 얻었다. 시트 표면은 열전도 시트 표면을 반응에 기여하지 않는 성분으로 피복되도록 하였다.
피복 탄소 섬유는 절연 피막의 두께가 65 ㎚ 였다.
열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 49, 시트의 초기 두께가 2.001 ㎜, 압축 응력이 350 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 실시예 16 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.90 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 1.2 × 1010 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 1]
비교예 1 에서는, 절연 피막 처리를 실시하지 않은 피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유 : 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조, 평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 1 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 72, 시트의 초기 두께가 2.010 ㎜, 압축 응력이 1000 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 비교예 1 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.88 [K·㎠/W], 인가 전압 1 V 에서의 체적 저항률이 3.4 × 104 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 2]
비교예 2 에서는, 절연 피막 처리를 실시하지 않은 피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유 : 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조, 평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 2 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 63, 시트의 초기 두께가 1.99 ㎜, 압축 응력이 900 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 비교예 2 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.85 [K·㎠/W], 인가 전압 1 V 에서의 체적 저항률이 3.6 × 104 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 3]
비교예 3 에서는, 절연 피막 처리를 실시하지 않은 피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유 : 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조, 평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 3 과 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 3 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 59, 시트의 초기 두께가 1.999 ㎜, 압축 응력이 450 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 비교예 3 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.84 [K·㎠/W], 인가 전압 1 V 에서의 체적 저항률이 3.9 × 104 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 4]
비교예 4 에서는, 절연 피막 처리를 실시하지 않은 피치계 탄소 섬유 (열전도성 섬유 : 닛폰 그라파이트 파이버 주식회사 제조, 평균 섬유 길이 100 ㎛, 평균 섬유 직경 9 ㎛) 를 사용한 것 외에는 실시예 4 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 4 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 50, 시트의 초기 두께가 2.005 ㎜, 압축 응력이 300 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 비교예 4 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 0.87 [K·㎠/W], 인가 전압 1 V 에서의 체적 저항률이 4.7 × 104 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 5 ]
비교예 5 에서는, 비교예 1 에서 얻어진 열전도 시트에 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 50 질량％ 와, 실리콘 B 액 50 질량％ 를 혼합한 것을 도포하여 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 5 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 75, 시트의 초기 두께가 2.030 ㎜, 압축 응력이 1050 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현되었다.
또한, 비교예 5 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 2.43 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 1.0 × 1012 [Ω·㎝] 였다.
[비교예 6]
비교예 6 에서는, 도포하는 2 액성의 부가 반응형 액상 실리콘 수지로서, 실리콘 A 액 45 질량％ 와, 실리콘 B 액 55 질량％ 를 혼합한 것을 사용한 것 외에는 비교예 5 와 동일한 조건으로, 열전도 시트 샘플을 제조하였다.
비교예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 쇼어 OO 경도가 75, 시트의 초기 두께가 2.015 ㎜, 압축 응력이 1200 N 이었다.
시트 표면에는 미세 점착성이 발현하지않았다.
또한, 비교예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 열저항이 2.56 [K·㎠/W], 인가 전압 100 V 에서의 체적 저항률이 8.1 × 1011 [Ω·㎝] 였다.
[미세 점착성의 평가]
또한, 실시예 1 ∼ 16 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 각 열전도 시트 샘플에 대해서, 미세 점착성을 평가하였다. 미세 점착성의 평가는, 실시예 1 ∼ 16 및 비교예 1 ∼ 6 에 관련된 실리콘 경화물을 슬라이스하여 얻어진 성형체 시트를 박리 처리하지 않은 PET 필름에 의해 사이에 끼운 후, 두께 1.97 ㎜ 의 스페이서를 넣고 80 ℃, 2.45 ㎫ 설정으로, 3 min 프레스한 후, 상온까지 냉각함으로써, 미세 점착성 평가용 열전도 시트 샘플을 얻었다.
이 미세 점착성 평가용 열전도 시트 샘플의 PET 필름의 단부를 손으로 박리하고, 시험기로 당해 단부를 협지한 후, 90°상방으로 50 ㎜/㎜ 의 속도로 잡아 당기고, 하중을 측정하여, 박리력 (하중) 에 따라서 미세 점착성 (택성) 에 대해서 평가하였다. 각 샘플의 박리력은 소정의 폭을 갖고 계측된다. 이하의 평가 기준으로 평가하였다.
[평가 기준]
◎ (최적) : 박리력이 0.05 ∼ 0.25 (N/㎝) 의 범위에서 변동되는 경우
○ (양호) : 박리력이 0.02 ∼ 0.05 (N/㎝), 0.20 ∼ 0.30 (N/㎝) 의 범위에서 변동되는 경우
△ (보통) : 박리력이 0 ∼ 0.04 (N/㎝) 의 범위에서 변동되는 경우
× (불량) : 시트의 일부에서도 미세 점착성이 발현되지 않은 부분이 확인된 경우
Figure 112017021813355-pct00001
Figure 112017021813355-pct00002
Figure 112017021813355-pct00003
Figure 112017021813355-pct00004
표 1 ∼ 4 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 16 에 관련된 열전도 시트 샘플에서는, 열저항이 최대로 1.89 [K·㎠/W] 이고, 체적 저항률이 최소로 3.6 × 109 [Ω·㎝] 로, 대략 열전도성과 절연성의 양립이 꾀해지고 있다. 이는, 열전도 시트 샘플에 함유되어 있는 탄소 섬유가 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 미만의 두께로 절연 피막에 의해 피복되어 있는 점에서, 원하는 막두께에 의해 절연 피막이 형성되어, 양호한 체적 저항률을 구비함과 함께, 실리카 미립자의 생성을 억제할 수 있어, 열전도율의 저하를 방지할 수 있는 것에 따른다. 또한, 실시예 1 ∼ 16 에 관련된 열전도 시트 샘플에서는, 시트 표면에 노출된 탄소 섬유는 슬라이스시에 절연 피막이 절단되어 탄소 섬유가 노출되어 있지만, 바인더 수지의 미경화 성분에 의해서 피복되어 있는 점에서, 열전도율을 손상시키지 않고, 주위의 부재에 대한 절연성을 갖는 것에 따른다.
또, 실시예 1 ∼ 12, 16 에 있어서는, 도 5 에 나타내는 바와 같은, 표면이 평활한 열전도 시트가 얻어졌다. 실시예 13 ∼ 15 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같은, 표면이 시트 본체의 표면에 노출된 탄소 섬유에서 유래하는 볼록부를 갖는 열전도 시트가 얻어졌다.
한편, 비교예 1 ∼ 4 에 관련된 열전도 시트 샘플에서는, 절연 피막이 형성되어 있지 않은 탄소 섬유를 사용하고 있기 때문에, 열저항은 낮게 억제되었지만, 체적 저항률이 낮아, 절연성이 불충분하였다. 또한, 비교예 5 및 비교예 6 에서는, 열전도 시트 샘플에 추가로 바인더 수지를 도포함으로써 체적 저항률은 높고 절연성이 우수하였지만, 탄소 섬유가 바인더 수지 내에 매몰된 점에서 열저항이 높아졌다.
또, 비교예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플에서는, 도포한 실리콘 수지의 실리콘 A 액의 구성 비율이 45 ％ 로 낮아서, 미경화 성분이 충분히 남아 있지 않아, 프레스하는 것에 의해서도 시트의 전체 표면을 피복하기에 이르지 못하고, 일부에서 미세 점착성은 발현되지 않았다. 그 때문에, 비교예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플은, 미세 점착성이 발현되지 않은 부분에서는 접속 대상에 대한 임시 고정이 불가능하여, 작업성이 나쁘다. 또한, 비교예 6 에 관련된 열전도 시트 샘플은 유연성이 결여됨과 동시에, 접착 대상에 대한 추종성, 밀착성이 나쁘고, 열저항이 상승하였다.
1 : 열전도 시트
2 : 히트 스프레더
2a : 주면
3 : 전자 부품
3a : 상면
4 : 방열 부재
5 : 히트 싱크
6 : 배선 기판
7 : 시트 본체
8 : 미경화 성분
9 : 수지 성형체
10 : 스페이서
11 : 탄소 섬유
12 : 절연 피막
13 : 슬라이스 장치

Claims (13)

  1. 바인더 수지와, 절연 피막에 의해 피복된 탄소 섬유를 함유하는 열전도성 수지 조성물이 경화된 시트 본체를 갖고,
    상기 시트 본체의 절단면에 노출된 상기 탄소 섬유는 상기 절연 피막에 의해 피복되어 있지 않고, 또한 상기 시트 본체로부터 스며 나온 상기 바인더 수지의 미경화 성분에 의해서 피복되어 있는, 열전도 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표면이, 상기 시트 본체의 절단면에 노출된 상기 탄소 섬유에서 유래하는 볼록부를 갖는, 열전도 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유를 피복하는 상기 절연 피막은 산화규소이고,
    단면 TEM 관찰에 의해 관찰되는 상기 절연 피막의 평균 두께가 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 미만인, 열전도 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    ASTM-D2240 의 측정 방법에 의한 쇼어 OO 경도가 70 이하인, 열전도 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도성 수지 조성물이 상기 탄소 섬유 이외의 열전도성 필러를 더 함유하는, 열전도 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 본체의 표면이 상기 바인더 수지의 미경화 성분으로 피복되어 있는, 열전도 시트.
  7. 바인더 수지와, 절연 피막에 의해 피복된 탄소 섬유를 함유하는 열전도성 수지 조성물을 소정의 형상으로 성형하여 경화시킴으로써, 상기 열전도성 수지 조성물의 성형체를 얻는 공정과,
    상기 성형체를 시트상으로 절단하여, 시트 본체를 얻는 공정과,
    상기 시트 본체의 절단면에 노출된 상기 탄소 섬유를, 상기 시트 본체로부터 스며 나온 상기 바인더 수지의 미경화 성분으로 피복하는 공정을 갖고,
    상기 시트 본체를 얻는 공정에 있어서, 상기 시트 본체의 표면에 노출되는 상기 탄소 섬유를 피복하는 상기 절연 피막이 제거되는, 열전도 시트의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피복하는 공정이, 상기 시트 본체를 프레스함으로써, 상기 시트 본체로부터 스며 나온 상기 바인더 수지의 미경화 성분에 의해서, 상기 시트 본체의 표면 및 상기 시트 본체의 절단면으로부터 노출되는 상기 탄소 섬유를 피복하는 공정인, 열전도 시트의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 피복하는 공정이, 상기 시트 본체를 방치함으로써, 상기 시트 본체로부터 스며 나온 상기 바인더 수지의 미경화 성분에 의해서, 상기 시트 본체의 표면 및 상기 시트 본체의 절단면으로부터 노출되는 상기 탄소 섬유를 피복하는 공정인, 열전도 시트의 제조 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    중공상의 틀 안에, 상기 열전도성 수지 조성물을 압출하여 충전하고, 상기 열전도성 수지 조성물을 열경화시킴으로써, 상기 탄소 섬유가, 압출 방향에 대하여 랜덤하게 배향되어 있는 상기 성형체를 얻는, 열전도 시트의 제조 방법.
  11. 전자 부품이 발하는 열을 방열하는 히트 스프레더와,
    상기 히트 스프레더에 배치 형성되고, 상기 히트 스프레더와 상기 전자 부품 사이에 협지되는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도 시트를 갖는, 방열 부재.
  12. 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자가 발하는 열을 방열하는 히트 스프레더와,
    상기 히트 스프레더에 배치 형성되고, 상기 히트 스프레더와 상기 반도체 소자 사이에 협지되는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도 시트를 갖는, 반도체 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    히트 싱크를 구비하고,
    상기 히트 스프레더와 상기 히트 싱크 사이에 상기 열전도 시트가 협지되어 있는, 반도체 장치.
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