WO2017006460A1 - 熱伝導部材及び電子部品 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a heat conducting member and an electronic component.
- a method for releasing heat generated during operation of a semiconductor product to the outside a method of attaching a heat radiating member such as a heat sink to the semiconductor product is generally employed. Furthermore, in order to efficiently transfer heat from the semiconductor product to the heat radiating member, a heat conduction member is interposed between the semiconductor product and the heat radiating member to increase the heat conduction efficiency.
- a method of using heat conductive grease as a heat conductive member is known, but when using grease, the problem that it takes time to apply during assembly work, and the oil component of the heat conductive grease flows out due to prolonged use, There was a problem that voids were generated at the heat transfer interface, and the function of the heat transfer grease could not be fully exhibited. Therefore, methods using other heat conducting members are also being studied. For example, metal-layer voids of porous or honeycomb structure made of tungsten or molybdenum are impregnated with a thermally conductive filler that is non-flowable at room temperature and has low viscosity due to heat generation of electronic components and exhibits fluidity There is known a method (see Patent Document 1) in which the obtained material is used as a heat conducting member.
- This method is not applicable to a wide range of materials because it is non-flowable at room temperature and is limited to a thermally conductive filler that exhibits low fluidity due to heat generation of electronic components and exhibits fluidity.
- a metal foil and / or metal mesh having a specific thermal conductivity is used as an intermediate layer, and 100 parts by weight of a silicone resin and a heat conductive filler 1 having an average particle size of 0.1 to 100 ⁇ m are formed on both sides of the intermediate layer.
- a heat conductive member obtained by forming a layer made of a heat conductive composition containing 3,000 to 3,000 parts by weight (see Patent Document 2).
- JP 2005-347500 A Japanese Patent No. 3928943
- a thermally conductive filler is essential.
- a thermally conductive filler that softens and exhibits fluidity at about 40 to 100 ° C. is used.
- low melting point metal powder (1) having a melting temperature of 40 to 250 ° C. is used.
- Thermally conductive powder (2) having a melting temperature exceeding 250 ° C. is used.
- the thermally conductive filler described in Patent Document 1 that softens at about 40 to 100 ° C. and exhibits fluidity, and the low melting point metal powder (1) that has a melting temperature of 40 to 250 ° C. described in Patent Document 2 are both included.
- the heat conductive filler has a certain size.
- any one of three low melting point metal powders having an average particle diameter of 18.4 ⁇ m, 47.6 ⁇ m and 26.9 ⁇ m is used, and the heat conductive composition containing the low melting point metal powder is used.
- the layer made of material is a layer having a thickness of at least 18.4 ⁇ m. Therefore, formation of a layer having a thickness of 15 ⁇ m or less is not substantially disclosed in any patent document. If the heat conductive filler is essential, the manufacturing cost increases.
- a heat radiation adhesive As a heat conduction member, a heat radiation adhesive is conventionally known. This is a mixture of resin and metal powder or inorganic powder having good heat conductivity, and has fluidity. Since it follows the unevenness of the surface of the electronic component and the surface of the heat dissipating member and reacts and cures by heating, there is no adverse effect such as gradually protruding in the lateral direction during use. On the other hand, when pressurizing the electronic component and the heat radiating member via the heat radiating adhesive, the amount of the heat radiating adhesive becomes insufficient depending on the location where the heat radiating adhesive is used, and the heat radiating performance is deteriorated. Was a problem. When the fluidity of the heat-dissipating adhesive is suppressed, the problem is solved. On the other hand, there is a problem that the followability to unevenness is deteriorated and the heat dissipation is lowered.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and (A) has high thermal conductivity, (B) follows the unevenness of the surface of the electronic component and the surface of the heat dissipation member, and (C) laterally extends. It is an object of the present invention to provide a heat conductive member having the characteristic that there is little protrusion and to provide an electronic component in which a heat radiating member is installed via the heat conductive member.
- the inventors of the present invention are heat conductive members containing a metal structure having a through hole and an adhesive, and are bonded to the through hole of the metal structure.
- the present invention has found that a heat conducting member comprising an agent and having an adhesive layer having a predetermined thickness on the surface through which the through hole of the metal structure penetrates can solve the above-mentioned problems. It came to complete. The present invention has been completed based on such knowledge.
- the present invention includes the following contents.
- a heat conduction member comprising a metal structure having a through-hole and an adhesive, wherein the through-hole of the metal structure contains an adhesive, and the through-hole in the metal structure
- a heat conducting member having an adhesive layer having a thickness of 0.5 to 15 ⁇ m on the surface through which the metal penetrates.
- the present invention even if no heat conductive filler is used, (A) it has high heat conductivity, (B) it follows the unevenness of the surface of an electronic component such as a semiconductor package and the surface of a heat dissipation member. It is possible to provide a heat-conducting member having the characteristics and (C) the characteristics that there is little protrusion in the lateral direction. Furthermore, it is possible to provide an electronic component in which a heat radiating member is installed via the heat conducting member. Moreover, the heat conductive member of this invention has a small fall of the heat conductivity after passing through a heat cycle, and can be arrange
- FIG. 1 It is a schematic diagram (top view) which shows an example of the shape of the metal structure which has a through-hole. It is a schematic diagram (sectional drawing) which shows the one aspect
- a heat generating body such as a semiconductor package, and a heat radiating member.
- the heat conducting member of the present invention is a heat conducting member comprising a metal structure having a through hole and an adhesive, wherein the metal structure contains an adhesive in the through hole, and the metal
- This is a heat conducting member having an adhesive layer having a thickness of 0.5 to 15 ⁇ m on the surface through which the through hole penetrates in the structure.
- Metal structure with through hole As the metal forming the metal structure, it is preferable to select a metal having a thermal conductivity of 10 W / mK or more. Further, it is preferable that the thermal conductivity of the metal is 100 W / mK or more because heat can be efficiently dissipated in both the vertical direction and the horizontal direction.
- the thermal conductivity of the metal is more preferably 250 W / mK or more, and further preferably 300 W / mK or more.
- the metal forming the metal structure can be selected from, for example, copper, silver, gold, nickel, zinc, aluminum, tin, indium, gallium, and an alloy containing at least one of these metals. These may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the alloy include brass, white and bronze.
- the thickness of the metal structure is not particularly limited, but is preferably 3 to 300 ⁇ m, 3 to 100 ⁇ m, or 5 to 60 ⁇ m from the viewpoint of thinning the semiconductor package. It may be 45 ⁇ m or 5 to 30 ⁇ m.
- the metal structure can be manufactured by, for example, a method of punching a metal foil, an electroforming method, a pattern plating method, a method of removing unnecessary portions of the metal foil by etching, or the like.
- the pattern plating method is to prepare a plate in which an insulating resist is provided on a predetermined portion of a metal plate so that only a part of the base metal plate is exposed, and then the base metal plate is exposed by electroplating. A metal structure is formed at a location, and the metal is peeled off to obtain a metal structure having a predetermined shape.
- the pattern plating method is preferable in that a plate can be used repeatedly and a fine pattern can be formed at low cost.
- the metal structure may be a two-dimensional metal fiber structure obtained by forming a metal wire into a woven or knitted shape, but is preferably a metal structure in which portions other than the through-holes on the surface are substantially flat. It is preferable that portions other than the through holes on the surface of the metal structure are substantially flat in that heat conduction with an adherend such as a heat dissipation member or a semiconductor package can be efficiently performed.
- substantially flat means that in a sample having a size to be used, the thickness of 10 metal parts other than the through hole is measured, the average thickness is X, the thinnest part is Y, and the thickest. When the thickness of the portion is Z, (ZY) / X is 0.3 or less.
- (ZY) / X may be 0.25 or less, or 0.22 or less. Since the surface of the two-dimensional metal fiber structure has large irregularities, the metal structure having a substantially flat portion other than the surface through-holes is more thermally conductive with an adherend such as a heat dissipation member or a semiconductor package. Tend to be higher.
- the metal structure should just have two or more through-holes, and can also have the hole (recessed part) which has not penetrated. It is preferable that a large number of through holes have a relatively uniform density over the entire surface of the metal structure.
- An adhesive is present in the through hole, and the adhesive that is insufficient due to the flow has an effect of being replenished by the adhesive in the through hole. From the viewpoint of adhesiveness and thermal conductivity, the adhesive preferably satisfies 95% by volume or more of the total volume of the through holes, more preferably 98% by volume or more, and substantially 100% by volume. It is more preferable to satisfy
- the shape of a through-hole is a lattice shape (1), a special lattice shape (2), a honeycomb shape (3), a non-parallel lattice shape (4), and holes of different diameters.
- Various shapes such as a perforated shape (5) having a hole and a perforated shape (6) having a hole having the same diameter can be taken.
- the shape of the metal structure having through holes is a lattice shape (1), a special lattice shape (2), a honeycomb shape (3), a non-parallel lattice shape (4), or a perforated shape having holes of different diameters (5).
- the perforated shape (6) which consists of a hole of the same diameter is preferable, and the lattice shape (1) is particularly preferable from the viewpoint of availability and manufacturing cost.
- the volume ratio of the metal portion to the entire metal structure (including through holes and non-through holes) is preferably 10 to 80% by volume, more preferably 20 to 70% by volume.
- the volume ratio of the metal portion is 10% by volume or more, it is possible to suppress a decrease in thermal conductivity and to suppress deterioration of workability due to deformation. Further, if the volume ratio of the metal portion is 80% by volume or less, a certain amount of the through hole can be secured, so that a sufficient amount of adhesive can be present in the through hole, and the heat at the interface between the electronic component and the heat conducting member can be obtained. There is little risk that resistance will increase and thermal conductivity will decrease. In particular, in the case of a metal structure having no through hole, the function of holding the adhesive is poor, and the adhesive flows during use of the electronic device, so that the thermal resistance at the interface between the electronic component and the heat conducting member increases. There are drawbacks.
- the heat conduction member of the present invention has a good heat conduction path because the metal such as copper having high heat conductivity is continuously present by the metal structure.
- the thermal conductivity is dispersed between the dispersed metal particles. Since there is an adhesive having a low thickness, a heat conduction path is difficult to form, and the thermal conductivity tends to be lower than when a metal structure is used.
- the heat conducting member of the present invention further comprises an adhesive layer having a thickness of 0.5 to 15 ⁇ m on the surface of the metal structure through which the through hole passes.
- the “surface through which the through-hole penetrates” refers to a surface where all the through-holes 3 can be seen (that is, the surface shown in FIG. 1), for example, with reference to FIG. 1.
- the adhesive constituting the adhesive layer may be the same as or different from the adhesive contained in the through hole of the metal structure, but is the same from the viewpoint of workability. Preferably there is. The adhesive will be described later.
- the adhesive layer may be connected to the adhesive in the through hole.
- the heat conductive member has an adhesive layer having a thickness of 0.5 to 15 ⁇ m on the surface through which the through hole of the metal structure passes, high heat conductivity can be obtained, and a semiconductor package can be obtained. It becomes easy to follow the unevenness of the surface of the electronic component such as the surface of the heat dissipation member.
- the thickness of the adhesive layer is as shown in FIG. 2, and the thickness is such that the center point of the heat conducting member and half the distance from the center to the end of the metal structure are located diagonally from the center.
- the average value of the thickness of a total of 5 points (see FIG. 3) selected by 4 points.
- the metal structure is a two-dimensional metal fiber structure in which metal wires are woven or knitted
- the two-dimensional metal fiber structure is sandwiched between two smooth stainless steel plates in parallel.
- the thickness of the metal structure Assuming a substantially flat metal structure in which the distance between the smooth stainless steel plates when the pressure of 98 kPa is applied from both sides of the smooth stainless steel plate is the thickness of the metal structure, this is the same as described above. Determine the thickness of the adhesive layer. If the adhesive layer is too thick, the thermal conductivity is reduced, and if it is too thin, it becomes difficult to follow the unevenness of the surface of the electronic component such as a semiconductor package and the surface of the heat dissipation member. descend.
- the thickness of the adhesive layer is preferably 0.5 to 10 ⁇ m, more preferably 1 from the viewpoints of high thermal conductivity and followability of the surface of an electronic component such as a semiconductor package and the surface of a heat dissipation member. It is ⁇ 7 ⁇ m, more preferably 3 to 7 ⁇ m. Normally, there are two surfaces through which the through-holes in the metal structure penetrate, but the adhesive layer may be provided on one side or both sides, but it has high thermal conductivity and From the viewpoint of following the unevenness on the surface of an electronic component such as a semiconductor package and the surface of the heat dissipation member, it is preferably provided on both surfaces.
- an adhesive film a film-like adhesive (hereinafter referred to as an adhesive film) is pressure-bonded to a metal structure, the metal structure is embedded in the adhesive film, and a load is applied.
- an adhesive that is not fluid at 25 ° C. (room temperature) as will be described later, it is preferably bonded at 50 to 200 ° C., more preferably 50 to 150 ° C., and even more preferably 80 to 150 ° C. during the pressure bonding.
- the metal structure may be easily embedded in the adhesive film by heating the film. Other manufacturing methods can also be employed.
- a metal plate for example, a stainless steel plate, an aluminum plate, etc.
- the thickness of the adhesive layer on the surface through which the through hole penetrates in the metal structure can be made within the above range.
- the protective film on which the metal structure is placed is peeled off, an adhesive is applied thereto, and then a metal plate is pressed through the protective film, whereby a thickness of 0.
- An adhesive layer of 5 to 15 ⁇ m can be provided. A necessary amount of the adhesive overflowing in the lateral direction of the metal structure (that is, the adhesive protruding from the end portion) may be appropriately removed.
- a protective film is installed on a metal plate, an adhesive is applied on the protective film, and the metal structure is pressed against the applied adhesive so that the adhesive sufficiently overflows from the through hole. Then, an adhesive layer having a thickness of 0.5 to 15 ⁇ m may be provided on the surface through which the through hole in the metal structure passes by pressing the metal plate through the protective film from the surface on which the adhesive overflows. it can.
- an adhesive that is not fluid at 25 ° C. room temperature
- the adhesive when the adhesive is applied, it is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 50 to 150 ° C., and still more preferably 80 to It is good to apply after heating to 150 ° C. to give the adhesive fluidity.
- the metal plate preferably has a substantially flat surface on the adhesive side.
- substantially flat means that the thickness of 10 locations on a metal plate of the size to be used is measured, the average thickness is X ′, the thickness of the thinnest part is Y ′, and the thickness of the thickest part is When Z, (Z′ ⁇ Y ′) / X ′ is 0.3 or less. (Z′ ⁇ Y ′) / X ′ is preferably 0.25 or less, and more preferably 0.22 or less.
- a material of the said protective film polyethylene, a polypropylene, a polyethylene terephthalate, polyester, a polyimide etc. are mentioned, for example.
- the protective film may be a single layer or a multilayer in which two or more types are combined.
- mold release agents such as a silicone type mold release agent, can also use a protective film.
- An adhesive having improved heat dissipation by incorporating a material other than resin, such as a metal having high thermal conductivity or graphite, is preferable in that the thermal conductivity can be improved. Since the metal structure improves heat conduction, it is possible to obtain high heat conductivity even with an adhesive that does not contain a material having high heat conductivity. When using adhesives that do not require materials other than resins such as metals with high thermal conductivity or graphite, it becomes easier to follow the irregularities on the surface of electronic parts such as semiconductor packages and the surface of heat dissipation members, and the manufacturing cost is reduced. Can be achieved.
- the adhesive is capable of adhering the heat dissipation member to the electronic component, and preferably has an adhesive force of 500 N / m or more, more preferably 1000 N / m or more, and even more preferably 1500 N / m or more.
- the adhesive force is a value measured by a 90 ° peel strength test method at room temperature.
- an adhesive that is fluid at 25 ° C. (room temperature), for example, the viscosity at 25 ° C. is preferably 0.1 to 1000 Pa ⁇ s, more preferably 0.5 to 50 Pa ⁇ s, and still more preferably 0.
- An adhesive that is 5 to 10 Pa ⁇ s can be used. Further, an adhesive that is not fluid at 25 ° C.
- room temperature for example, an adhesive having a softening point of 40 ° C. or higher can be used, and an adhesive having a softening point of 40 to 120 ° C. can also be used. An adhesive having a softening point of 40 to 80 ° C. can also be used. Furthermore, you may use together the adhesive which is fluid at 25 degreeC (room temperature), and the adhesive which is not fluid at 25 degreeC (room temperature).
- the adhesive can contain a thermosetting resin from the viewpoint of heat resistance.
- the thermosetting resin include an epoxy resin, an acrylic resin, a cyanate resin, a silicone resin, a phenol resin, and a bismaleimide resin. That is, the adhesive can contain at least one thermosetting resin selected from an epoxy resin, an acrylic resin, a cyanate resin, a silicone resin, a phenol resin, and a bismaleimide resin. From the viewpoints of adhesiveness, heat resistance, moisture resistance, etc., an epoxy resin may be selected as the thermosetting resin.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it cures and exhibits an adhesive action.
- Epoxy resins having at least two functional groups and preferably having a molecular weight of less than 5000, more preferably less than 3000 can be used.
- the epoxy resin include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin Novolac type epoxy resins such as bisphenol F novolac type epoxy resins; stilbene type epoxy resins; dicyclopentadiene type epoxy resins; naphthalene type epoxy resins; biphenyl type epoxy resins; biphenyl aralkyl type epoxy resins; xylylene type epoxy resins; Resin; epoxy resin containing heterocycle; diglycidyl etherified product of biphenol, diglycidyl etherified product of naphthalenediol, jig of phenols Glycidyl etherified product, diglycidyl ethers of alcohols
- an epoxy resin that is solid at 25 ° C. (room temperature) and has a softening point of 50 ° C. or higher can also be used as the thermosetting resin.
- the softening point is a softening point measured by a ring and ball method defined in JIS K 7234.
- the epoxy resin having a softening point of 50 ° C. or higher can be used in a proportion of 20% by mass or more of the entire epoxy resin, can be used in a proportion of 40% by mass or more, and used in a proportion of 60% by mass or more. it can.
- bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin; alicyclic epoxy resin; aliphatic chain epoxy resin A novolac type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a bisphenol A novolak type epoxy resin; It can be selected from diglycidyl etherified products of alcohol compounds; and alkyl-substituted products, halides or hydrogenated products of the epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more.
- the adhesive can further contain a curing agent.
- a curing agent when the adhesive contains an epoxy resin, those capable of curing the epoxy resin can be used without any particular limitation.
- curing agent for epoxy resins a polyfunctional phenol type compound, an amine compound, an acid anhydride, and these halides, Furthermore, polyamide, a polyimide, a polysulfide, boron trifluoride etc. are mentioned, for example. These may be used alone or in combination of two or more.
- polyfunctional phenol compounds examples include monocyclic bifunctional phenols such as hydroquinone, resorcinol, and catechol; polycyclic bifunctional phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, naphthalenediols, and biphenols; and their halides or Examples include alkyl group-substituted products.
- phenol resins such as phenol novolak resins, resol resins, bisphenol A novolak resins and cresol novolak resins which are polycondensates of these polyfunctional phenolic compounds and aldehyde compounds can also be used.
- a polyfunctional phenol type compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- Examples of the amine compound include dicyandiamide, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, and the like.
- Examples of the acid anhydride include phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, and a maleic anhydride copolymer. In any case, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the adhesive may contain a curing accelerator.
- epoxy resin curing accelerators include imidazoles and derivatives thereof, organophosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts.
- the adhesive may contain 5 to 80% by volume of a polymer compound incompatible with the epoxy resin.
- the polymer compound incompatible with the epoxy resin include acrylic copolymers, rubbers such as acrylic rubber, silicone modified resins such as silicone resins and silicone modified polyamideimides, and the like.
- being incompatible with the epoxy resin means a property that when mixed with the epoxy resin, the two are separated into two or more phases.
- the polymer compound preferably has a transmittance of less than 30%.
- the high molecular compound incompatible with the epoxy resin preferably has a reactive group (functional group) and has a weight average molecular weight of 100,000 or more, more preferably 100,000 to 1,000,000, more preferably 200,000. More preferably, it is ⁇ 800,000.
- the reactive group include a carboxylic acid group, an amino group, a hydroxyl group, and an epoxy group.
- the monomer having a reactive group as a raw material is acrylic acid having a carboxylic acid type group (such as a carbonyl group or an ester group)
- the crosslinking reaction is likely to proceed and gelation in a varnish state, B stage
- the adhesive strength may decrease due to an increase in the degree of cure in the state.
- glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate which does not cause a decrease in adhesive force or takes a long time to decrease the adhesive force even when it occurs. That is, it is preferable to use an epoxy group-containing acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more as the polymer compound incompatible with the epoxy resin.
- a weight average molecular weight is a value calculated
- the adhesive may be one containing a silicone resin (hereinafter sometimes referred to as a silicone adhesive).
- a silicone adhesive containing at least one of silicone rubber and non-rubber silicone resin as a main component (a component containing a total of 50% by mass or more) can be used.
- the total content of silicone rubber and non-rubber silicone resin in the silicone adhesive may be 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more. .
- silicone rubber examples include polydimethylsiloxane or polymethylphenylsiloxane having a low molecular weight (for example, a weight average molecular weight of 10,000 or less) and a liquid before curing, or a high molecular weight (for example, a weight average molecular weight of 100,000 to 1 million) polydimethylsiloxane or polymethylphenylsiloxane, and a silicone rubber having a silanol group at the molecular terminal (preferably both molecular terminals) can be used.
- the non-rubber silicone resin for example, a methyl silicone resin, a methyl phenyl silicone resin, or the like can be used as the non-rubber silicone resin.
- silicone rubber is a kind of silicone resin, but among silicone resins, it refers to those having rubber elasticity.
- the elastic modulus (tensile elastic modulus) of the silicone rubber is about 0.1 to 50 MPa, may be 0.1 to 30 MPa, and may be 1 to 15 MPa.
- the tensile elastic modulus was measured using an automatic tensile testing machine (manufactured by A & D Co., Ltd.), a sample having a length of 50 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 20 ⁇ m at 25 ° C., a length between chucks of 20 mm, and a tensile speed of 5 mm / It is a value measured under the condition of minutes.
- the non-rubber silicone resin may be one that is fluid at 25 ° C. (room temperature), for example, one having a viscosity at 25 ° C. of 0.1 to 1000 Pa ⁇ s. Those having a viscosity of 5 to 50 Pa ⁇ s can be used, and those having a viscosity of 0.5 to 10 Pa ⁇ s can also be used.
- the silicone rubber or non-rubber silicone resin may be cross-linked.
- it can be crosslinked by a silane addition reaction, an alkoxy condensation reaction, an acetoxy condensation reaction, a radical reaction with a peroxide, or the like.
- examples of such commercially available adhesives include YR3286 (trade name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK), TSR1521 (product name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK), DKQ9- 9009 (trade name, manufactured by Dow Corning).
- the adhesive may contain a thermoplastic resin.
- thermoplastic resin any material can be selected according to the purpose.
- PVC polyvinyl chloride resin
- PVA polyvinylidene chloride resin
- PS polystyrene resin
- ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin
- PE polyethylene resin
- EVA Ethylene / vinyl acetate copolymer resin
- PP polypropylene resin
- TPX polymethyl methacrylate resin
- PMMA polyetheretherketone resin
- PPI polyimide resin
- PEI polyetherimide resin
- PPS polyphenylene sulfide resin
- cellulose acetate polytetrafluoroethylene resin
- PVDF polyvinylidene fluoride resin
- PVDF polyethylene terephthalate resin
- PES poly Bromide
- the adhesive may contain other components as long as the thickness of the adhesive layer can be 15 ⁇ m or less and does not impair the effects of the present invention.
- a flame retardant, an antioxidant, an adhesion improver and the like may be contained. These may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the flame retardant include metal hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl-2,6-xylenyl phosphate, 1,3- Phosphoric ester compounds such as phenylene bis (diphenyl phosphate), 1,3-phenylene bis (di-2,6-xylenyl phosphate), bisphenol A bis (diphenyl phosphate); phosphazenes; Flame retardants: Inorganic flame retardant aids such as antimony trioxide, zinc molybdate and the like. Examples of the antioxidant include hindered phenol compounds and styrenated phenols. Examples of the adhesion improver include urea compounds such as urea silane, silane coupling agents, and the like. In any case, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the adhesive may contain various additives such as oil and wax from the viewpoint of flexibility.
- oil include silicone oil and process oil.
- process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil.
- wax include natural waxes such as petroleum wax and carnauba wax; and synthetic waxes such as polyethylene wax.
- the adhesive may contain at least one kind selected from a metal, graphite, and inorganic particles having high thermal conductivity from the viewpoint of further increasing thermal conductivity, but in any case, the average particle size is 15 ⁇ m or less. (Preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less).
- the metal having a high thermal conductivity include metals such as copper, silver, gold, nickel, aluminum, and tin, or alloys containing a metal selected from these metals.
- the metal powder can be used.
- graphite include natural graphite, artificial graphite, and expanded graphite. As the graphite, one having high crystallinity is preferable.
- inorganic particles for example, alumina, aluminum nitride, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica and the like are preferable from the viewpoint of thermal conductivity.
- inorganic particles include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, and alumina. Further, it can be selected from crystalline silica, amorphous silica and the like. As described above, in the present invention, it is not necessary to contain a metal, graphite, or inorganic particles having high thermal conductivity.
- the viscosity of the adhesive is high, it will not flow and the resin layer will remain thick between the metal structure and the adherend, so from the viewpoint of suppressing heat dissipation, the viscosity at the operating temperature is Even when any of the above adhesives is used, it is preferably 100,000 Pa ⁇ s or less.
- an adhesive agent can also be hardened by heating by oven etc. If it is after installing in an electronic component (heating element), an adhesive agent can be hardened simply by making it generate heat by operating an electronic component (heating element). That is, the heat conducting member may be heat treated.
- a heat conducting member When a heat conducting member is installed between an electronic component (heating element) such as a semiconductor package and a heat radiating member after the adhesive has undergone a crosslinking reaction, the following steps (i) to It can be manufactured and used in the order of (iv).
- a metal structure is placed on a protective film having releasability and impregnated with an uncured adhesive. If necessary, an uncured adhesive may be applied in the form of a protective film before placing the metal structure on the protective film.
- a protective film having a releasability is disposed thereon, sandwiched between flat plates, and heat-treated under pressure.
- the material of the protective film examples include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, and polyimide.
- the protective film may be a single layer or a multilayer in which two or more types are combined.
- mold release agents such as a silicone type mold release agent, can also use a protective film.
- the heat dissipating member installed on the heat conducting member is generally called a heat sink or the like, and those generally used for electronic components can be used.
- the heat dissipating member includes a heat sink having an aluminum or copper fin or plate, an aluminum or copper block connected to a heat pipe, an aluminum or copper block in which cooling liquid is circulated by a pump, a Peltier Examples include an element and an aluminum or copper block provided with a Peltier element.
- the present invention also provides an electronic component in which a heat radiating member is installed via the heat conducting member.
- the electronic components referred to in this specification include semiconductor packages, light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LD), power semiconductor elements, CPUs (central processing units), memories, motors, and automobile electrical equipment. Or a heating element such as an audio amplifier, a display, or an electric lamp.
- LEDs light-emitting diodes
- LD laser diodes
- CPUs central processing units
- memories central processing units
- motors motors
- automobile electrical equipment or a heating element such as an audio amplifier, a display, or an electric lamp.
- the pattern was formed by a pattern plating method. Specifically, a diamond-like carbon insulating resist is provided on a predetermined portion of the SUS plate, and a plate is prepared in which only a part of the underlying metal plate is exposed, and then the underlying metal plate is exposed by copper electrolytic plating.
- a copper structure was formed at a location to be 35 ⁇ m thick, and the copper structure was peeled off to obtain a lattice copper pattern.
- a die bonding film “HS-260” (trade name, film thickness: 50 ⁇ m, epoxy resin-containing adhesive film, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was pressure-bonded to the grid-like copper pattern at 110 ° C., and the pattern was embedded in the adhesive film. . As shown in FIG. 2, the adhesive is filled in the through-holes of the grid-like copper pattern and covers the copper pattern.
- the thickness of the heat conducting member including the copper pattern was 50 ⁇ m.
- the heat conducting member is sandwiched between the heat radiating fin and the semiconductor package with the heat radiating copper plate exposed on the surface, and the semiconductor package is shifted to the left and right so that the heat radiating copper plate is in close contact with each other while applying a load of 9.8 N (pressure: 98 kPa).
- the thickness of the heat conducting member was 45 ⁇ m (the thickness of the adhesive layer: 5 ⁇ m each), and a part of the heat radiation adhesive protruded slightly at the end.
- a current was applied to the semiconductor package, and the thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the amount of power calculated from the current and voltage.
- the thermal resistance at this time was 0.25 ° C./W.
- the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured. The thermal resistance at this time was 0.28 ° C./W.
- the pattern was formed by a pattern plating method. Specifically, a diamond-like carbon insulating resist is provided on a predetermined portion of the SUS plate, and a plate is prepared in which only a part of the underlying metal plate is exposed, and then the underlying metal plate is exposed by copper electrolytic plating.
- a copper structure was formed at a location to be 10 ⁇ m thick, and the copper structure was peeled off to obtain circular perforated copper.
- This grid-like copper pattern is placed on a releasable aluminum foil, and thermosetting silicone resin “TSE3062” (trade name, viscosity: 1.0 Pa ⁇ s (23 ° C.), silicone adhesive, momentary performance. -Materials Japan GK) was dripped.
- an aluminum foil having releasability was placed, this sample was sandwiched between two stainless steel plates, left at 120 ° C. for 10 minutes under a pressure of 2 MPa, and then taken out. As shown in FIG.
- the adhesive is filled in the through-holes of the grid-like copper pattern and covers the copper pattern.
- the thickness of the heat conducting member including the copper pattern was 12 ⁇ m.
- the heat conducting member is sandwiched between the heat radiating fin and the semiconductor package with the heat radiating copper plate exposed on the surface, and the semiconductor package is shifted from side to side so as to make good adhesion, and a load of 9.8 N (pressure: 98 kPa) is applied to make close contact.
- the state was as shown in FIG.
- the thickness of the heat conductive member was 12 ⁇ m (the thickness of the adhesive layer: 0.7 ⁇ m and 1.3 ⁇ m, respectively), and no end portion of the adhesive was seen.
- a current was applied to the semiconductor package, and the thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the amount of power calculated from the current and voltage.
- the thermal resistance at this time was 0.08 ° C./W.
- the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured.
- the thermal resistance at this time was 0.08 ° C./W.
- Example 3 In Example 2, after dropping the silicone resin, an aluminum foil having releasability was disposed, and this sample was sandwiched between two stainless steel plates, and then left at 120 ° C. for 3 minutes under a pressure of 2 MPa. Thereafter, a heat conducting member was produced in the same manner except that it was taken out. The silicone resin was in a semi-cured state. After the heat conducting member was attached between the semiconductor package and the heat radiating member, a current was applied to the semiconductor package. As a result, the entire temperature reached 100 ° C. due to heat generation of the semiconductor package, and the device was left in that state for 20 minutes. When the end of the resin was slightly peeled in this state, the film was in a fully cured state.
- a current was applied to the semiconductor package, and the thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the amount of power calculated from the current and voltage.
- the thermal resistance at this time was 0.08 ° C./W.
- the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured.
- the thermal resistance at this time was 0.08 ° C./W.
- Example 1 In Example 1, a grid-like copper pattern was not used, and only the adhesive film was used except that it was sandwiched between the radiating fin and the semiconductor package exposing the radiating copper plate so as to have a thickness of 45 ⁇ m. A heat conducting member was installed. The thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the electric energy calculated from the current and voltage. The thermal resistance at this time was 0.6 ° C./W. Further, the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured. As a result, the thermal resistance was 0.7 ° C./W.
- Example 2 heat conduction was conducted in the same manner except that the lattice pattern was not used and silicone resin was sandwiched between the heat radiation fin and the semiconductor package exposing the heat radiation copper plate so that the thickness was 12 ⁇ m. The member was installed. The thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the electric energy calculated from the current and voltage. The thermal resistance at this time was 0.2 ° C./W. Further, the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured. The thermal resistance at this time was 0.25 ° C./W.
- Example 3 In Example 1, the heat conducting member is sandwiched between the heat radiation fin and the semiconductor package with the surface of the heat radiation copper plate exposed, and a load of 9.8 N (pressure: 98 kPa) is applied while shifting the semiconductor package to the left and right so as to make good contact.
- the heat conducting member was installed in the same manner except that the thickness of the heat conducting member at this time was 35.5 ⁇ m (the thickness of the adhesive layer: 0.25 ⁇ m each).
- the thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the electric energy calculated from the current and voltage. The thermal resistance at this time was 0.34 ° C./W. Further, the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured. The thermal resistance at this time was 0.70 ° C./W.
- Example 4 a die bonding film “HS-270” (trade name, film thickness 100 ⁇ m, containing epoxy resin) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was used as the adhesive film, and the heat conductive member was a heat radiating fin, a heat radiating member.
- the copper plate is sandwiched between the semiconductor package exposed on the surface, and the semiconductor package is shifted to the left and right so as to be in close contact with each other with a load of 9.8 N (pressure: 98 kPa).
- a heat conducting member was installed in the same manner except that the thickness was 71 ⁇ m (adhesive layer thickness: 18 ⁇ m each).
- the thermal resistance was calculated from the temperature rise of the thermocouple attached to the semiconductor package and the electric energy calculated from the current and voltage.
- the thermal resistance at this time was 1.2 ° C./W. Further, the process of applying power of 10 W for 1 minute and cutting off the power for 1 minute was repeated 1000 times, and the thermal resistance was measured. The thermal resistance at this time was 1.2 ° C./W.
- Example 1 the epoxy resin is cured and the heat conduction member is manufactured, and further, since the metal structure is included, it is flexible and appropriate, has excellent workability, and has a semiconductor package and heat dissipation. Since there is little protrusion of an adhesive when installing a heat conductive member between members, it is excellent in reliability. In addition, since the adhesive layer is reasonably thin on the metal structure, the adhesive layer follows the unevenness of the surface of the semiconductor package and the surface of the heat dissipation member, and reduces the thermal resistance at the interface with each heat conducting member. Can be small. In Example 2, the silicone adhesive is cured and then used as a heat conducting member, and the heat conducting member is disposed between the semiconductor package and the heat radiating member.
- the adhesive layer exists on the metal structure in an appropriately thin state, the adhesive layer follows the unevenness of the surface of the semiconductor package and the surface of the heat dissipation member, and heat at the interface with each heat conducting member. Resistance can be reduced.
- the silicone adhesive is semi-cured and then used as a heat conductive member, and then cured by heating.
- the handling is good and it is not necessary to continue to pressurize in order to maintain the installation state of the heat conducting member between the electronic component and the heat radiating member, it is easy to radiate heat on the electronic component.
- the members can be bonded.
- the adhesive layer is thin on the metal structure, the adhesive layer follows the unevenness of the surface of the semiconductor package and the surface of the heat dissipation member, and reduces the thermal resistance of the interface with each heat conducting member. Can be small.
- the heat conducting member contains a metal structure, and thus has a certain thickness. Therefore, stress relaxation properties are maintained, and therefore reliability is excellent.
- the heat conductive member of the present invention has the specific metal structure, (A) it has high heat conductivity, and (B) the unevenness of the surface of the electronic component and the surface of the heat dissipation member. It is easy to follow, and (C) has the characteristic that there is little protrusion in a horizontal direction, and also has a high stress relaxation property. Therefore, as the above Example shows, when the heat conductive member of the present invention was used, stable heat dissipation was maintained even after the heat cycle.
- Comparative Examples 1 and 2 are methods that do not use a grid-like copper pattern corresponding to a metal structure, and thus have high thermal resistance.
- the thickness of the adhesive layer on the grid-like copper pattern is 0.25 ⁇ m. In this case, the adhesive layer does not sufficiently follow the irregularities on the surface of the semiconductor package and the surface of the heat dissipation member. It is presumed that the thermal resistance at the interface with each heat conducting member has increased.
- the thickness of the adhesive layer on the grid-like copper pattern is 18 ⁇ m. In this case, the adhesive layer sufficiently follows the irregularities on the surface of the semiconductor package and the surface of the heat dissipation member, Since the agent layer is too thick, it is presumed that the thermal resistance at the interface with each heat conducting member has become very large.
- the heat conducting member of the present invention is useful as a heat conducting member when attaching a heat radiating member such as a heat sink to an electronic component such as a semiconductor package.
- Thermal conduction member 2 Metal structure 3: Through hole 4: Adhesive 5: Semiconductor package 6: Heat radiation member 7: Protective film 8: Stainless steel plate
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Abstract
（Ａ）高い熱伝導性を有する、（Ｂ）電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従する、及び（Ｃ）横方向へのはみ出しが少ないという特性を併せ持つ熱伝導部材と、該熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品とを提供する。該熱伝導部材は、貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなる熱伝導部材である。
Description
本発明は、熱伝導部材及び電子部品に関する。
半導体製品の大容量化、高速処理化及び微細配線化に伴い、半導体製品の作動中に発生する熱をこれまで以上に効率的に外部へ逃がすことが重要視されている。半導体製品の作動中に発生する熱を外部へ逃がす方法としては、一般的にヒートシンク等の放熱部材を半導体製品に取り付ける方法が採用されている。更に、半導体製品から放熱部材へ熱を効率良く伝えるため、半導体製品と放熱部材との間に熱伝導部材を介在させて熱伝導効率を高めるということがなされている。
熱伝導部材として熱伝導グリースを用いる方法が知られているが、グリースを用いる場合、組み立て作業時の塗布に手間がかかるという問題、及び長時間の使用によって熱伝導グリースのオイル成分が流出し、伝熱界面に空隙が生じて熱伝導グリースの機能が十分に発揮できなくなるという問題があった。
そこで、その他の熱伝導部材を用いる方法も検討されている。例えば、タングステン又はモリブデンからなる多孔質ないしハニカム構造を有する金属基盤の層内空孔に、常温では非流動性で、電子部品の発熱により低粘度化して流動性を呈する熱伝導性充填材を含浸させたものを熱伝導部材として利用する方法（特許文献１参照）が知られている。この方法は、常温にて非流動性であり、且つ電子部品の発熱によって低粘度化して流動性を呈する熱伝導性充填材に限定されるため、幅広い材料に応用できない。
更に、特定の熱伝導率を有する金属箔及び／又は金属メッシュを中間層とし、その中間層の両面に、シリコーン樹脂１００重量部と、平均粒径０．１～１００μｍの熱伝導性充填剤１，０００～３，０００重量部とを含有する熱伝導性組成物からなる層を形成して得られる熱伝導部材（特許文献２参照）も知られている。
熱伝導部材として熱伝導グリースを用いる方法が知られているが、グリースを用いる場合、組み立て作業時の塗布に手間がかかるという問題、及び長時間の使用によって熱伝導グリースのオイル成分が流出し、伝熱界面に空隙が生じて熱伝導グリースの機能が十分に発揮できなくなるという問題があった。
そこで、その他の熱伝導部材を用いる方法も検討されている。例えば、タングステン又はモリブデンからなる多孔質ないしハニカム構造を有する金属基盤の層内空孔に、常温では非流動性で、電子部品の発熱により低粘度化して流動性を呈する熱伝導性充填材を含浸させたものを熱伝導部材として利用する方法（特許文献１参照）が知られている。この方法は、常温にて非流動性であり、且つ電子部品の発熱によって低粘度化して流動性を呈する熱伝導性充填材に限定されるため、幅広い材料に応用できない。
更に、特定の熱伝導率を有する金属箔及び／又は金属メッシュを中間層とし、その中間層の両面に、シリコーン樹脂１００重量部と、平均粒径０．１～１００μｍの熱伝導性充填剤１，０００～３，０００重量部とを含有する熱伝導性組成物からなる層を形成して得られる熱伝導部材（特許文献２参照）も知られている。
特許文献１及び２のいずれにおいても、熱伝導性充填材を必須としている。特許文献１においては、４０～１００℃程度で軟化して流動性を呈する熱伝導性充填材が用いられ、特許文献２においては、溶融温度が４０～２５０℃の低融点金属粉末（１）と溶融温度が２５０℃を超える熱伝導性粉末（２）とを用いている。特許文献１に記載の４０～１００℃程度で軟化して流動性を呈する熱伝導性充填材、特許文献２に記載の溶融温度が４０～２５０℃の低融点金属粉末（１）は、いずれも電子部品の発熱等によって流動性を呈し、電子部品との接触面及びヒートシンクとの接触面における空隙に流れ込むことによって、熱伝導性を高めている。そのため、一定のサイズの熱伝導性充填材であることが必要となる。特許文献２の実施例では、平均粒径１８．４μｍ、４７．６μｍ及び２６．９μｍの３種の低融点金属粉末のいずれかを用いており、該低融点金属粉末を含有する熱伝導性組成物からなる層は、少なくとも１８．４μｍ以上の厚さの層となっている。そのため、厚さ１５μｍ以下の層を形成することについては、いずれの特許文献においても実質的に開示されていない。
熱伝導性充填材を必須とすると、製造コストが増大する。そのため、熱伝導性充填材を用いなくても十分な熱伝導性を発現されることが求められる。更に、たとえ、４０～１００℃程度で軟化して流動性を呈する熱伝導性充填材等を用いなくても、電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従することが求められる。
熱伝導性充填材を必須とすると、製造コストが増大する。そのため、熱伝導性充填材を用いなくても十分な熱伝導性を発現されることが求められる。更に、たとえ、４０～１００℃程度で軟化して流動性を呈する熱伝導性充填材等を用いなくても、電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従することが求められる。
また、熱伝導部材としては、放熱接着剤が従来知られているが、これは樹脂と金属粉又は熱伝導性の良い無機粉体との混合物であり、流動性を有し、接着時には半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、かつ加熱により反応及び硬化するため、使用中に徐々に横方向へはみ出すなどの弊害がない。一方、該放熱接着剤を介して電子部品と放熱部材とを接合する際に加圧する場合、放熱接着剤を使用した箇所によっては放熱接着剤の量が不十分になり、放熱性能が悪化することが問題になっていた。放熱接着剤の流動性を抑制するとその問題は解決されるが、一方で凹凸への追従性が悪化して放熱性が低下するという問題が生じていた。
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、（Ａ）高い熱伝導性を有する、（Ｂ）電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従する、及び（Ｃ）横方向へのはみ出しが少ないという特性を併せ持つ熱伝導部材を提供すること、及び該熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に所定の厚さの接着剤層を有してなる熱伝導部材が上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、係る知見に基づいて完成したものである。本発明は、以下の内容を含む。
［１］貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなる熱伝導部材。
［２］貫通孔が貫通する面に有する接着剤層の厚さが０．５～１０μｍである、上記［１］に記載の熱伝導部材。
［３］前記金属構造体の厚さが３～３００μｍである、上記［１］又は［２］に記載の熱伝導部材。
［４］接着剤の２５℃における粘度が０．１～１０００Ｐａ・ｓである、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［５］接着剤の軟化点が４０℃以上である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［６］接着剤が、貫通孔の全体積の９５体積％以上を満たしている、上記［１］～［５］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［７］接着剤が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びビスマレイミド樹脂から選択される少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含有してなるものである、上記［１］～［６］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［８］金属構造体を形成する金属が、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、インジウム、ガリウム及びこれらの金属のうちの少なくとも１種類を含む合金から選択される、上記［１］～［７］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［９］熱処理されてなる、上記［１］～［８］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［１０］上記［１］～［９］のいずれかに記載の熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品。
［２］貫通孔が貫通する面に有する接着剤層の厚さが０．５～１０μｍである、上記［１］に記載の熱伝導部材。
［３］前記金属構造体の厚さが３～３００μｍである、上記［１］又は［２］に記載の熱伝導部材。
［４］接着剤の２５℃における粘度が０．１～１０００Ｐａ・ｓである、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［５］接着剤の軟化点が４０℃以上である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［６］接着剤が、貫通孔の全体積の９５体積％以上を満たしている、上記［１］～［５］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［７］接着剤が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びビスマレイミド樹脂から選択される少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含有してなるものである、上記［１］～［６］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［８］金属構造体を形成する金属が、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、インジウム、ガリウム及びこれらの金属のうちの少なくとも１種類を含む合金から選択される、上記［１］～［７］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［９］熱処理されてなる、上記［１］～［８］のいずれかに記載の熱伝導部材。
［１０］上記［１］～［９］のいずれかに記載の熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品。
本発明によれば、たとえ熱伝導性充填材を用いなくても、（Ａ）高い熱伝導性を有する、（Ｂ）半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従するという特性を有し、且つ（Ｃ）横方向へのはみ出しが少ないという特性を併せ持つ熱伝導部材を提供できる。更に、該熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品を提供できる。
また、本発明の熱伝導部材は、ヒートサイクルを経た後の熱伝導性の低下が小さく、かつ電子部品上等に容易に配置可能である。
また、本発明の熱伝導部材は、ヒートサイクルを経た後の熱伝導性の低下が小さく、かつ電子部品上等に容易に配置可能である。
［熱伝導部材］
本発明の熱伝導部材は、貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなる熱伝導部材である。
（貫通孔を有する金属構造体）
金属構造体を形成する金属としては、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の金属を選択することが好ましい。また、金属の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であると、縦方向及び横両方向に効率的に熱を放散できるために好ましい。同様の観点から、金属の熱伝導率は、２５０Ｗ／ｍＫ以上であるとより好ましく、３００Ｗ／ｍＫ以上であると更に好ましい。金属の熱伝導率の上限値に特に制限はないが、例えば、７００Ｗ／ｍＫ以下であってもよく、６００Ｗ／ｍＫ以下であってもよく、５００Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。金属構造体を形成する金属としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、インジウム、ガリウム及びこれらの金属のうちの少なくとも１種類を含む合金等から選択することができる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。前記合金の具体例としては、例えば、黄銅、洋白、青銅等が挙げられる。
熱伝導性及び製造コストの観点から、金属構造体を形成する金属として銅を選択することが好ましい。
金属構造体の厚さに特に制限はないが、半導体パッケージの薄型化の観点から、好ましくは３～３００μｍであり、３～１００μｍであってもよく、５～６０μｍであってもよく、５～４５μｍであってもよく、５～３０μｍであってもよい。
本発明の熱伝導部材は、貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなる熱伝導部材である。
（貫通孔を有する金属構造体）
金属構造体を形成する金属としては、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の金属を選択することが好ましい。また、金属の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であると、縦方向及び横両方向に効率的に熱を放散できるために好ましい。同様の観点から、金属の熱伝導率は、２５０Ｗ／ｍＫ以上であるとより好ましく、３００Ｗ／ｍＫ以上であると更に好ましい。金属の熱伝導率の上限値に特に制限はないが、例えば、７００Ｗ／ｍＫ以下であってもよく、６００Ｗ／ｍＫ以下であってもよく、５００Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。金属構造体を形成する金属としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、インジウム、ガリウム及びこれらの金属のうちの少なくとも１種類を含む合金等から選択することができる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。前記合金の具体例としては、例えば、黄銅、洋白、青銅等が挙げられる。
熱伝導性及び製造コストの観点から、金属構造体を形成する金属として銅を選択することが好ましい。
金属構造体の厚さに特に制限はないが、半導体パッケージの薄型化の観点から、好ましくは３～３００μｍであり、３～１００μｍであってもよく、５～６０μｍであってもよく、５～４５μｍであってもよく、５～３０μｍであってもよい。
金属構造体は、例えば、金属箔をパンチングする方法、電気鋳造法、パターンめっき法、金属箔の不要な部分をエッチングにて除去する方法等により製造できる。
このうち、パターンめっき法は、金属板の所定部分に絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、電界めっきで下地の金属板が露出する箇所に金属構造体を形成し、更に、その金属を剥離して所定形状の金属構造体を得るものである。パターンめっき法は、版を繰り返し使用でき、また、微細なパターンを安価に形成できる点で好ましい。
このうち、パターンめっき法は、金属板の所定部分に絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、電界めっきで下地の金属板が露出する箇所に金属構造体を形成し、更に、その金属を剥離して所定形状の金属構造体を得るものである。パターンめっき法は、版を繰り返し使用でき、また、微細なパターンを安価に形成できる点で好ましい。
金属構造体は、金属のワイヤーを織物状又は編物状にした２次元金属繊維構造体であってもよいが、表面の貫通孔以外の箇所が略平坦である金属構造体であるものが好ましい。金属構造体の表面の貫通孔以外の箇所が略平坦であると、放熱部材や半導体パッケージ等の被着体との間の熱伝導を効率的に行える点で好ましい。ここで「略平坦」とは、使用する寸法のサンプルにおいて、貫通孔以外の金属部の１０箇所の厚さを測定し、その平均厚さをＸ、最も薄い部分の厚さをＹ、最も厚い部分の厚さをＺとすると、（Ｚ－Ｙ）／Ｘが０．３以下であることである。（Ｚ－Ｙ）／Ｘは０．２５以下であってもよいし、０．２２以下であってもよい。
前記２次元金属繊維構造体は表面の凹凸が大きいため、表面の貫通孔以外の箇所が略平坦である金属構造体の方が、放熱部材や半導体パッケージ等の被着体との間の熱伝導が高くなる傾向にある。
前記２次元金属繊維構造体は表面の凹凸が大きいため、表面の貫通孔以外の箇所が略平坦である金属構造体の方が、放熱部材や半導体パッケージ等の被着体との間の熱伝導が高くなる傾向にある。
金属構造体は貫通孔を複数有していればよく、貫通していない孔（凹部）を有することもできる。貫通孔は、金属構造体の全面にわたって比較的均一な密度で多数あることが好ましい。
貫通孔には接着剤が存在しており、流動により不足した接着剤が貫通孔内の接着剤によって補給される作用をも有する。接着性及び熱伝導性の観点から、接着剤は、貫通孔の全体積の９５体積％以上を満たしていることが好ましく、９８体積％以上満たしていることがより好ましく、実質的に１００体積％満たしていることが更に好ましい。接着剤については後述する。
貫通孔の形状に特に制限はなく、例えば、円形、四角形、多角形、ギザギザ形状、ラセン形状等が挙げられる。また、各形状が組み合わさっていてもよい。貫通孔を有する金属構造体の形状は、図１に示すような、格子状（１）、特殊格子状（２）、蜂の巣状（３）、非平行格子状（４）、異径の穴を有する穴あき状（５）及び同径の穴からなる穴あき状（６）等、多様な形状をとることができる。これらのような金属構造体を設けることで、接着剤の流動性をある程度維持しながら、過剰なはみ出しや膜厚の極端な低減を防止することができる。貫通孔を有する金属構造体の形状は、格子状（１）、特殊格子状（２）、蜂の巣状（３）、非平行格子状（４）、異径の穴を有する穴あき状（５）及び同径の穴からなる穴あき状（６）が好ましく、特に、入手容易性及び製造コストの観点から、格子状（１）が好ましい。
金属構造体の全体（貫通孔及び貫通していない空孔を含む。）に対する金属部分の体積比は１０～８０体積％が好ましく、２０～７０体積％がより好ましい。金属部分の体積比が１０体積％以上であれば、熱伝導性の低下を抑制でき、かつ変形して作業性が悪化するのを抑制できる。また金属部分の体積比が８０体積％以下であれば、貫通孔を一定量確保できるため、十分な量の接着剤を貫通孔に存在させることができ、電子部品と熱伝導部材の界面の熱抵抗が上昇して熱伝導性が低下するというおそれが少ない。特に、貫通孔がない金属構造体の場合、接着剤を保持する機能に乏しく、電子機器の使用中に接着剤が流動するため、電子部品と熱伝導部材の界面の熱抵抗が増大する等の欠点がある。
本発明の熱伝導部材は、前記金属構造体によって熱伝導率の高い銅等の前記金属が連続して存在しているため、良好な熱伝導パスを有する。一方、前記金属構造体を用いず、その代わりに、接着剤に熱伝導率の高い金属粒子等（例えば銅粒子等）を分散させた熱伝導部材では、分散した金属粒子の間に熱伝導率の低い接着剤が存在するため、熱伝導パスが形成されにくく、金属構造体を用いた場合に比べて熱伝導性が低くなる傾向にある。
貫通孔には接着剤が存在しており、流動により不足した接着剤が貫通孔内の接着剤によって補給される作用をも有する。接着性及び熱伝導性の観点から、接着剤は、貫通孔の全体積の９５体積％以上を満たしていることが好ましく、９８体積％以上満たしていることがより好ましく、実質的に１００体積％満たしていることが更に好ましい。接着剤については後述する。
貫通孔の形状に特に制限はなく、例えば、円形、四角形、多角形、ギザギザ形状、ラセン形状等が挙げられる。また、各形状が組み合わさっていてもよい。貫通孔を有する金属構造体の形状は、図１に示すような、格子状（１）、特殊格子状（２）、蜂の巣状（３）、非平行格子状（４）、異径の穴を有する穴あき状（５）及び同径の穴からなる穴あき状（６）等、多様な形状をとることができる。これらのような金属構造体を設けることで、接着剤の流動性をある程度維持しながら、過剰なはみ出しや膜厚の極端な低減を防止することができる。貫通孔を有する金属構造体の形状は、格子状（１）、特殊格子状（２）、蜂の巣状（３）、非平行格子状（４）、異径の穴を有する穴あき状（５）及び同径の穴からなる穴あき状（６）が好ましく、特に、入手容易性及び製造コストの観点から、格子状（１）が好ましい。
金属構造体の全体（貫通孔及び貫通していない空孔を含む。）に対する金属部分の体積比は１０～８０体積％が好ましく、２０～７０体積％がより好ましい。金属部分の体積比が１０体積％以上であれば、熱伝導性の低下を抑制でき、かつ変形して作業性が悪化するのを抑制できる。また金属部分の体積比が８０体積％以下であれば、貫通孔を一定量確保できるため、十分な量の接着剤を貫通孔に存在させることができ、電子部品と熱伝導部材の界面の熱抵抗が上昇して熱伝導性が低下するというおそれが少ない。特に、貫通孔がない金属構造体の場合、接着剤を保持する機能に乏しく、電子機器の使用中に接着剤が流動するため、電子部品と熱伝導部材の界面の熱抵抗が増大する等の欠点がある。
本発明の熱伝導部材は、前記金属構造体によって熱伝導率の高い銅等の前記金属が連続して存在しているため、良好な熱伝導パスを有する。一方、前記金属構造体を用いず、その代わりに、接着剤に熱伝導率の高い金属粒子等（例えば銅粒子等）を分散させた熱伝導部材では、分散した金属粒子の間に熱伝導率の低い接着剤が存在するため、熱伝導パスが形成されにくく、金属構造体を用いた場合に比べて熱伝導性が低くなる傾向にある。
本発明の熱伝導部材は、更に、前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなるものである。ここで、「貫通孔が貫通する面」とは、例えば図１を用いて説明すると、全ての貫通孔３が見えている面（つまり図１に示されている面）のことである。また、接着剤層を構成する接着剤は、金属構造体が有する貫通孔中に含有する接着剤と同じであってもよいし、異なっていてもよいが、作業容易性の観点から、同じであることが好ましい。接着剤については後述する。また、該接着剤層は、貫通孔内の接着剤とつながっていてもよい。
熱伝導部材が、前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなるものであることにより、高い熱伝導性が得られ、且つ半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸へ追従し易くなる。接着剤層の厚さは図２に示すとおりであり、該厚さは、熱伝導部材の中央１点と、中央から金属構造体の端までの距離の半分の位置を、中央から対角線上に４点選択した計５点（図３参照）の厚さの平均値である。なお、金属構造体が、金属のワイヤーを織物状又は編物状にした２次元金属繊維構造体である場合は、２枚の平滑ステンレス板で２次元金属繊維構造体を平行に挟み、２枚の平滑ステンレス板の両外側から９８ｋＰａの圧力をかけた際の、平滑ステンレス板間の隙間の距離を金属構造体の厚みとした略平坦な金属構造体と仮想し、これを基にして前述同様にして接着剤層の厚さを求める。
該接着剤層は、厚過ぎると熱伝導性が低下し、また、薄過ぎると半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸へ追従し難くなると共に、この場合も熱伝導性が低下する。そのため、接着剤層の厚さは、高い熱伝導性及び半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸への追従性の観点から、好ましくは０．５～１０μｍ、より好ましくは１～７μｍ、更に好ましくは３～７μｍである。
金属構造体における貫通孔が貫通する面は、通常、２面あるが、接着剤層は、その片面に設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよいが、高い熱伝導性及び半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸への追従性の観点から、両面に設けられていることが好ましい。
熱伝導部材が、前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなるものであることにより、高い熱伝導性が得られ、且つ半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸へ追従し易くなる。接着剤層の厚さは図２に示すとおりであり、該厚さは、熱伝導部材の中央１点と、中央から金属構造体の端までの距離の半分の位置を、中央から対角線上に４点選択した計５点（図３参照）の厚さの平均値である。なお、金属構造体が、金属のワイヤーを織物状又は編物状にした２次元金属繊維構造体である場合は、２枚の平滑ステンレス板で２次元金属繊維構造体を平行に挟み、２枚の平滑ステンレス板の両外側から９８ｋＰａの圧力をかけた際の、平滑ステンレス板間の隙間の距離を金属構造体の厚みとした略平坦な金属構造体と仮想し、これを基にして前述同様にして接着剤層の厚さを求める。
該接着剤層は、厚過ぎると熱伝導性が低下し、また、薄過ぎると半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸へ追従し難くなると共に、この場合も熱伝導性が低下する。そのため、接着剤層の厚さは、高い熱伝導性及び半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸への追従性の観点から、好ましくは０．５～１０μｍ、より好ましくは１～７μｍ、更に好ましくは３～７μｍである。
金属構造体における貫通孔が貫通する面は、通常、２面あるが、接着剤層は、その片面に設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよいが、高い熱伝導性及び半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸への追従性の観点から、両面に設けられていることが好ましい。
金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を設ける手段に特に制限はない。簡便で好ましい方法としては、例えば、フィルム状とした接着剤（以下、接着フィルムと称する。）を金属構造体へ圧着し、金属構造体を接着フィルム中へ埋め込み、荷重をかける方法が挙げられる。後述するような２５℃（室温）において流動的ではない接着剤を使用する場合、圧着の際に、好ましくは５０～２００℃、より好ましくは５０～１５０℃、更に好ましくは８０～１５０℃に接着フィルムを加熱することによって、金属構造体を接着フィルム中へ埋め込み易くするのがよい。
その他の製造方法を採用することもできる。例えば、保護フィルム上に金属構造体を置き、金属構造体全体が覆われるように接着剤を塗布した後、保護フィルムを介した金属板（例えば、ステンレス板、アルミニウム板等であり、以下同様である。）を押し付けることによって、金属構造体における貫通孔が貫通する面上の接着剤層の厚さを上記範囲とすることができる。更に、必要に応じて、金属構造体を置いた保護フィルムを剥がし、そこへ接着剤を塗布して、次いで保護フィルムを介して金属板を押し付けることによって、反対側の面にも厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を設けることができる。金属構造体の横方向へ溢れた接着剤（つまり、端部からはみ出した接着剤）は、適宜、必要量を除去してもよい。
更に他の方法としては、金属板上に保護フィルムを設置し、保護フィルム上に接着剤を塗布し、塗布した接着剤へ金属構造体を押し付けて貫通孔から接着剤が十分に溢れ出すようにし、次いで接着剤が溢れ出した側の面から保護フィルムを介して金属板を押し付けることによって、金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を設けることもできる。
上記方法において、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤を使用する場合、接着剤を塗布する際には、好ましくは５０～２００℃、より好ましくは５０～１５０℃、更に好ましくは８０～１５０℃に加熱し、接着剤に流動性をもたせてから塗布するのがよい。
その他の製造方法を採用することもできる。例えば、保護フィルム上に金属構造体を置き、金属構造体全体が覆われるように接着剤を塗布した後、保護フィルムを介した金属板（例えば、ステンレス板、アルミニウム板等であり、以下同様である。）を押し付けることによって、金属構造体における貫通孔が貫通する面上の接着剤層の厚さを上記範囲とすることができる。更に、必要に応じて、金属構造体を置いた保護フィルムを剥がし、そこへ接着剤を塗布して、次いで保護フィルムを介して金属板を押し付けることによって、反対側の面にも厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を設けることができる。金属構造体の横方向へ溢れた接着剤（つまり、端部からはみ出した接着剤）は、適宜、必要量を除去してもよい。
更に他の方法としては、金属板上に保護フィルムを設置し、保護フィルム上に接着剤を塗布し、塗布した接着剤へ金属構造体を押し付けて貫通孔から接着剤が十分に溢れ出すようにし、次いで接着剤が溢れ出した側の面から保護フィルムを介して金属板を押し付けることによって、金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を設けることもできる。
上記方法において、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤を使用する場合、接着剤を塗布する際には、好ましくは５０～２００℃、より好ましくは５０～１５０℃、更に好ましくは８０～１５０℃に加熱し、接着剤に流動性をもたせてから塗布するのがよい。
なお、前記金属板としては、接着剤側の表面が略平坦であるものが好ましい。ここで「略平坦」とは、使用する寸法の金属板において１０箇所の厚さを測定し、その平均厚さをＸ’、最も薄い部分の厚さをＹ’、最も厚い部分の厚さをＺとすると、（Ｚ’－Ｙ’）／Ｘ’が０．３以下であることである。（Ｚ’－Ｙ’）／Ｘ’は０．２５以下が好ましく、０．２２以下がより好ましい。
また、前記保護フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。保護フィルムは単層であってもよいし、２種以上を組み合わせた多層であってもよい。なお、保護フィルムは、シリコーン系離型剤等の離型剤で表面処理されたものも使用できる。
また、前記保護フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。保護フィルムは単層であってもよいし、２種以上を組み合わせた多層であってもよい。なお、保護フィルムは、シリコーン系離型剤等の離型剤で表面処理されたものも使用できる。
（接着剤）
熱伝導率の高い金属又は黒鉛等の、樹脂以外の材料を接着剤に含有させることによって放熱性を改善した接着剤は、熱伝導率を改善できる点で好ましいが、本発明の熱伝導部材は、前記金属構造体が熱伝導を改善するため、熱伝導率の高い材料を含有しない接着剤でも高い熱伝導率を得ることが可能である。熱伝導率の高い金属又は黒鉛等の樹脂以外の材料が必須ではない接着剤を用いる場合、半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し易くなり、かつ製造コストの低減を図ることができる。
本発明において、接着剤は、放熱部材を電子部品へ接着し得るものであり、好ましくは５００Ｎ／ｍ以上の接着力、より好ましくは１０００Ｎ／ｍ以上の接着力、更に好ましくは１５００Ｎ／ｍ以上の接着力を有する。該接着力は、室温において９０°ピール強度試験方法により測定した値である。
接着剤としては、２５℃（室温）において流動的である接着剤、例えば、２５℃における粘度が好ましくは０．１～１０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは０．５～５０Ｐａ・ｓ、更に好ましくは０．５～１０Ｐａ・ｓである接着剤を使用できる。
また、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤、例えば、軟化点が４０℃以上である接着剤を使用することもでき、軟化点が４０～１２０℃である接着剤を使用することもでき、軟化点が４０～８０℃である接着剤を使用することもできる。
更に、２５℃（室温）において流動的である接着剤と、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤とを併用してもよい。
熱伝導率の高い金属又は黒鉛等の、樹脂以外の材料を接着剤に含有させることによって放熱性を改善した接着剤は、熱伝導率を改善できる点で好ましいが、本発明の熱伝導部材は、前記金属構造体が熱伝導を改善するため、熱伝導率の高い材料を含有しない接着剤でも高い熱伝導率を得ることが可能である。熱伝導率の高い金属又は黒鉛等の樹脂以外の材料が必須ではない接着剤を用いる場合、半導体パッケージ等の電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し易くなり、かつ製造コストの低減を図ることができる。
本発明において、接着剤は、放熱部材を電子部品へ接着し得るものであり、好ましくは５００Ｎ／ｍ以上の接着力、より好ましくは１０００Ｎ／ｍ以上の接着力、更に好ましくは１５００Ｎ／ｍ以上の接着力を有する。該接着力は、室温において９０°ピール強度試験方法により測定した値である。
接着剤としては、２５℃（室温）において流動的である接着剤、例えば、２５℃における粘度が好ましくは０．１～１０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは０．５～５０Ｐａ・ｓ、更に好ましくは０．５～１０Ｐａ・ｓである接着剤を使用できる。
また、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤、例えば、軟化点が４０℃以上である接着剤を使用することもでき、軟化点が４０～１２０℃である接着剤を使用することもでき、軟化点が４０～８０℃である接着剤を使用することもできる。
更に、２５℃（室温）において流動的である接着剤と、２５℃（室温）において流動的ではない接着剤とを併用してもよい。
接着剤は、耐熱性の観点から、熱硬化性樹脂を含有することができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂等が挙げられる。つまり、接着剤は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びビスマレイミド樹脂から選択される少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含有してなるものであることができる。
接着性、耐熱性及び耐湿性等の観点から、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を選択してもよい。
エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限はない。二官能基以上で、好ましくは分子量が５０００未満、より好ましくは３０００未満のエポキシ樹脂が使用できる。エポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；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ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；キシリレン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；複素環含有エポキシ樹脂；ビフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物；及び前記エポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物などが挙げられる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
接着性、耐熱性及び耐湿性等の観点から、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を選択してもよい。
エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限はない。二官能基以上で、好ましくは分子量が５０００未満、より好ましくは３０００未満のエポキシ樹脂が使用できる。エポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；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ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；キシリレン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；複素環含有エポキシ樹脂；ビフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物；及び前記エポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物などが挙げられる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
耐熱性の観点から、２５℃（室温）で固体であり、軟化点が５０℃以上のエポキシ樹脂を熱硬化性樹脂として用いることもできる。ここで、軟化点は、ＪＩＳ Ｋ ７２３４に規定される環球法で測定した軟化点である。
軟化点が５０℃以上の該エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂全体の２０質量％以上の割合で用いることができ、４０質量％以上の割合で用いることができ、６０質量％以上の割合で用いることができる。軟化点が５０℃以上のエポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；脂肪族鎖状エポキシ樹脂；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ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール系化合物のジグリシジルエーテル化物、アルコール化合物のジグリシジルエーテル化物；及び前記エポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物から選択できる。これらは１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
軟化点が５０℃以上の該エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂全体の２０質量％以上の割合で用いることができ、４０質量％以上の割合で用いることができ、６０質量％以上の割合で用いることができる。軟化点が５０℃以上のエポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；脂肪族鎖状エポキシ樹脂；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ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール系化合物のジグリシジルエーテル化物、アルコール化合物のジグリシジルエーテル化物；及び前記エポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物から選択できる。これらは１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
また、接着剤は、更に硬化剤を含有することができる。
硬化剤としては、接着剤がエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂を硬化させることが可能なものを特に限定することなく使用可能である。エポキシ樹脂用の硬化剤としては、例えば、多官能フェノール系化合物、アミン化合物、酸無水物、及びこれらのハロゲン化物、更に、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素等が挙げられる。これらは１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
硬化剤としては、接着剤がエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂を硬化させることが可能なものを特に限定することなく使用可能である。エポキシ樹脂用の硬化剤としては、例えば、多官能フェノール系化合物、アミン化合物、酸無水物、及びこれらのハロゲン化物、更に、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素等が挙げられる。これらは１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
多官能フェノール系化合物としては、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール等の単環二官能フェノール；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ナフタレンジオール類、ビフェノール類等の多環二官能フェノール；及びこれらのハロゲン化物又はアルキル基置換体等が挙げられる。また、これらの多官能フェノール系化合物とアルデヒド化合物との重縮合物であるフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂及びクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂なども使用できる。
多官能フェノール系化合物は１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
多官能フェノール系化合物は１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
アミン化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられる。
酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
いずれも、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
いずれも、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
接着剤は、硬化促進剤を含有していてもよい。例えば、エポキシ樹脂の硬化促進剤としては、イミダゾール類及びその誘導体、有機リン系化合物、第二級アミン類、第三級アミン類、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
また、エポキシ樹脂の可とう性の改善及び流動性を制御する観点から、接着剤は、エポキシ樹脂と非相容の高分子化合物を５～８０体積％含有してもよい。エポキシ樹脂と非相容の高分子化合物としては、例えば、アクリル系共重合体、アクリルゴム等のゴム、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリアミドイミド等のシリコーン変性樹脂などが挙げられる。ここで、エポキシ樹脂と非相容であるとは、エポキシ樹脂と混合したときに、両者が分離して二つ以上の相に分かれる性質をいう。相容性は、エポキシ樹脂と上記高分子化合物を含むワニス（成分比＝１：１）から調製したフィルム（５０μｍ）の可視光（６００ｎｍ）透過率から次の様に定義する。つまり、該透過率が５０％以上のとき、「相容」とし、５０％未満のとき、「非相容（相容しない）」とする。上記高分子化合物は、該透過率が３０％未満であるものが好ましい。
エポキシ樹脂と非相容の高分子化合物は、反応性基（官能基）を有し、重量平均分子量が１０万以上であるものが好ましく、１０万～１００万であるものがより好ましく、２０万～８０万であるものが更に好ましい。該反応性基としては、例えば、カルボン酸基、アミノ基、水酸基及びエポキシ基が挙げられる。但し、原料となる反応性基を有するモノマーがカルボン酸タイプの基（カルボニル基、エステル基等）を有するアクリル酸であると、橋架け反応が進行しやすく、ワニス状態でのゲル化、Ｂステージ状態での硬化度の上昇により接着力が低下することがある。そのため、反応性基を有するモノマーとしては、接着力の低下が生じないか、又は生じる場合でも接着力が低下するまでに時間がかかる、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートを使用することが好ましい。
つまり、エポキシ樹脂と非相容の高分子化合物としては、重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有アクリル共重合体を使用することが好ましい。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレン換算値から求める値である。
つまり、エポキシ樹脂と非相容の高分子化合物としては、重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有アクリル共重合体を使用することが好ましい。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレン換算値から求める値である。
また、接着剤はシリコーン樹脂を含有するもの（以下、シリコーン接着剤と称することがある）であってもよい。
シリコーン接着剤としては、シリコーンゴムと、非ゴム状のシリコーン樹脂との少なくとも一方を主成分（合計５０質量％以上含有される成分）としたシリコーン接着剤を用いることができる。シリコーン接着剤におけるシリコーンゴムと非ゴム状のシリコーン樹脂の合計含有量は、７０質量％以上であってもよいし、８０質量％以上であってもよいし、９０質量％以上であってもよい。シリコーンゴムとしては、例えば、硬化前において低分子量（例えば重量平均分子量１万以下）で液状のポリジメチルシロキサン又はポリメチルフェニルシロキサンからなるか、又は硬化前において高分子量（例えば重量平均分子量１０万～１００万）のポリジメチルシロキサン又はポリメチルフェニルシロキサンからなり、更に分子末端（好ましくは分子両末端）にシラノール基を有するシリコーンゴム等を用いることができる。また、非ゴム状のシリコーン樹脂としては、例えば、メチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂等を用いることができる。
ここで、シリコーンゴムはシリコーン樹脂の一種であるが、シリコーン樹脂の中でも、ゴム弾性を有するもののことをいう。シリコーンゴムの弾性率（引張弾性率）は、０．１～５０ＭＰａ程度であり、０．１～３０ＭＰａであってもよく、１～１５ＭＰａであってもよい。引張弾性率は、自動引張試験機（株式会社エイ・アンド・デイ製）を用いて、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２０μｍの試料を、２５℃、チャック間長さ２０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で測定した値である。その他の詳細な条件及び引張弾性率の算出方法は、ＩＳＯ ５２７１（１９９３）に準じて行うことができる。
また、非ゴム状のシリコーン樹脂は、作業性の観点から、２５℃（室温）において流動的であるもの、例えば、２５℃における粘度が０．１～１０００Ｐａ・ｓであるものを使用でき、０．５～５０Ｐａ・ｓであるものも使用でき、０．５～１０Ｐａ・ｓであるものも使用できる。
シリコーン接着剤としては、シリコーンゴムと、非ゴム状のシリコーン樹脂との少なくとも一方を主成分（合計５０質量％以上含有される成分）としたシリコーン接着剤を用いることができる。シリコーン接着剤におけるシリコーンゴムと非ゴム状のシリコーン樹脂の合計含有量は、７０質量％以上であってもよいし、８０質量％以上であってもよいし、９０質量％以上であってもよい。シリコーンゴムとしては、例えば、硬化前において低分子量（例えば重量平均分子量１万以下）で液状のポリジメチルシロキサン又はポリメチルフェニルシロキサンからなるか、又は硬化前において高分子量（例えば重量平均分子量１０万～１００万）のポリジメチルシロキサン又はポリメチルフェニルシロキサンからなり、更に分子末端（好ましくは分子両末端）にシラノール基を有するシリコーンゴム等を用いることができる。また、非ゴム状のシリコーン樹脂としては、例えば、メチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂等を用いることができる。
ここで、シリコーンゴムはシリコーン樹脂の一種であるが、シリコーン樹脂の中でも、ゴム弾性を有するもののことをいう。シリコーンゴムの弾性率（引張弾性率）は、０．１～５０ＭＰａ程度であり、０．１～３０ＭＰａであってもよく、１～１５ＭＰａであってもよい。引張弾性率は、自動引張試験機（株式会社エイ・アンド・デイ製）を用いて、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２０μｍの試料を、２５℃、チャック間長さ２０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で測定した値である。その他の詳細な条件及び引張弾性率の算出方法は、ＩＳＯ ５２７１（１９９３）に準じて行うことができる。
また、非ゴム状のシリコーン樹脂は、作業性の観点から、２５℃（室温）において流動的であるもの、例えば、２５℃における粘度が０．１～１０００Ｐａ・ｓであるものを使用でき、０．５～５０Ｐａ・ｓであるものも使用でき、０．５～１０Ｐａ・ｓであるものも使用できる。
シリコーン接着剤の凝集力を制御するために、シリコーンゴム又は非ゴム状のシリコーン樹脂は架橋されていてもよい。例えば、シランの付加反応、アルコキシ縮合反応、アセトキシ縮合反応、過酸化物等によるラジカル反応などにより、架橋させることができる。この様な市販の接着剤としては、例えば、ＹＲ３２８６（商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、ＴＳＲ１５２１（商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、ＤＫＱ９－９００９（商品名、ダウコーニング社製）等がある。
また、接着剤は、熱可塑性樹脂を含有するものであってもよい。
熱可塑性樹脂としては、目的に応じて任意の材質のものを選択することができる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリ４－メチルペンテン樹脂（ＴＰＸ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、酢酸セルロース、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ナイロン等）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド樹脂（ＰＰＯ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリウレタン樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィン樹脂等から選択することができる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
なお、前記熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂は、いずれか一方を使用してもよいし、併用してもよい。
熱可塑性樹脂としては、目的に応じて任意の材質のものを選択することができる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリ４－メチルペンテン樹脂（ＴＰＸ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、酢酸セルロース、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ナイロン等）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド樹脂（ＰＰＯ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリウレタン樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィン樹脂等から選択することができる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
なお、前記熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂は、いずれか一方を使用してもよいし、併用してもよい。
接着剤は、接着剤層の厚さが１５μｍ以下になり得るものであり、且つ本発明の効果を損なわない程度であれば、その他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、難燃剤、酸化防止剤、密着性向上剤等を含有していてもよい。これらは、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用することもできる。
難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウム等の金属水和物；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジル－２,６－キシレニルホスフェート、１,３－フェニレンビス（ジフェニルホスフェート）、１,３－フェニレンビス（ジ－２,６－キシレニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）等のリン酸エステル系化合物；ホスファゼン；赤リン等のリン系難燃剤；三酸化アンチモン、モリブデン酸亜鉛等の無機難燃助剤などが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、スチレン化フェノール等が挙げられる。密着性向上剤としては、例えば、尿素シラン等の尿素化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。
いずれも、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウム等の金属水和物；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジル－２,６－キシレニルホスフェート、１,３－フェニレンビス（ジフェニルホスフェート）、１,３－フェニレンビス（ジ－２,６－キシレニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）等のリン酸エステル系化合物；ホスファゼン；赤リン等のリン系難燃剤；三酸化アンチモン、モリブデン酸亜鉛等の無機難燃助剤などが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、スチレン化フェノール等が挙げられる。密着性向上剤としては、例えば、尿素シラン等の尿素化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。
いずれも、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
接着剤は、可とう性の観点から、オイル、ロウ等の各種添加剤を含有していてもよい。
オイルとしては、例えば、シリコーンオイル、プロセスオイル等が挙げられる。該プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。
ロウとしては、例えば、石油ワックス、カルナバロウ等の天然ロウ；ポリエチレンワックス等の合成ロウなどが挙げられる。
オイルとしては、例えば、シリコーンオイル、プロセスオイル等が挙げられる。該プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。
ロウとしては、例えば、石油ワックス、カルナバロウ等の天然ロウ；ポリエチレンワックス等の合成ロウなどが挙げられる。
接着剤は、熱伝導性をより高くする観点から、熱伝導性の大きい金属、黒鉛及び無機粒子から選択される少なくとも１種類を含有していてもよいが、いずれにおいても平均粒子径が１５μｍ以下（好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下）のものに制限される。
熱伝導率の大きい金属としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、スズ等の金属、又はこれらから選択される金属を含有する合金が挙げられる。該金属としては、粉体を用いることができる。
黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等が挙げられる。黒鉛としては、結晶性が高いものが好ましい。
無機粒子としては、熱伝導性の観点からは、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましく挙げられる。なお、溶融粘度の調整及びチクソトロピック性の付与の観点から、無機粒子としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ等の中から選択することもできる。
なお、前述の通り、本発明においては、熱伝導性の大きい金属、黒鉛又は無機粒子を含有させる必要性は乏しい。
熱伝導率の大きい金属としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、スズ等の金属、又はこれらから選択される金属を含有する合金が挙げられる。該金属としては、粉体を用いることができる。
黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等が挙げられる。黒鉛としては、結晶性が高いものが好ましい。
無機粒子としては、熱伝導性の観点からは、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましく挙げられる。なお、溶融粘度の調整及びチクソトロピック性の付与の観点から、無機粒子としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ等の中から選択することもできる。
なお、前述の通り、本発明においては、熱伝導性の大きい金属、黒鉛又は無機粒子を含有させる必要性は乏しい。
接着剤の粘度が高いと、流動せず、金属構造体と被着体との間に樹脂の層が厚く残るため、放熱性の低下を抑制する観点から、使用時、使用温度での粘度は、前記いずれの接着剤を用いた場合でも、１００，０００Ｐａ・ｓ以下であると好ましい。
（電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する方法）
接着剤が架橋反応を起こす前に半導体パッケージ等の電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する場合には、予め接合箇所に接着剤を未硬化の状態で塗布した後、接着剤上に金属構造体をおき、金属構造体を接着剤に押し付けることによって熱伝導部材を形成し、そのまま電子部品（発熱体）上に設置するという工法をとってもよい。
または、金属構造体に未硬化の状態で接着剤を含浸させて熱伝導部材を形成しておき、得られた熱伝導部材を必要な大きさに切断し、電子部品（発熱体）上に設置するという工法をとってもよい。
後者の工法をとる場合、電子部品の組立メーカーにおいて、接着剤を塗布して熱伝導部材を形成する工程が不要であるため、好ましい。
なお、電子部品（発熱体）上に設置する前であれば、オーブン等によって加熱することで接着剤を硬化させることもできる。電子部品（発熱体）に設置した後であれば、電子部品（発熱体）を作動することによって発熱させることで、接着剤を簡便に硬化させることができる。つまり、熱伝導部材は、熱処理されてなるものであってもよい。
接着剤が架橋反応を起こす前に半導体パッケージ等の電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する場合には、予め接合箇所に接着剤を未硬化の状態で塗布した後、接着剤上に金属構造体をおき、金属構造体を接着剤に押し付けることによって熱伝導部材を形成し、そのまま電子部品（発熱体）上に設置するという工法をとってもよい。
または、金属構造体に未硬化の状態で接着剤を含浸させて熱伝導部材を形成しておき、得られた熱伝導部材を必要な大きさに切断し、電子部品（発熱体）上に設置するという工法をとってもよい。
後者の工法をとる場合、電子部品の組立メーカーにおいて、接着剤を塗布して熱伝導部材を形成する工程が不要であるため、好ましい。
なお、電子部品（発熱体）上に設置する前であれば、オーブン等によって加熱することで接着剤を硬化させることもできる。電子部品（発熱体）に設置した後であれば、電子部品（発熱体）を作動することによって発熱させることで、接着剤を簡便に硬化させることができる。つまり、熱伝導部材は、熱処理されてなるものであってもよい。
接着剤が架橋反応を起こした後に半導体パッケージ等の電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する場合には、図５に示すような、以下の工程（ｉ）～（iv）の順で製造、使用することができる。
（ｉ）離型性のある保護フィルム上に金属構造体を置き、そこに未硬化の接着剤を含浸させる。なお、必要に応じて、保護フィルム上に金属構造体を置く前に、未硬化の接着剤を保護フィルム状に塗布しておいてもよい。
（ii）更にその上から、離型性のある保護フィルムを配し、平板で挟み、加圧下で熱処理する。
（iii）それを必要な大きさに切断する。但し、一方の保護フィルムは切断されていなくてもよい。
（iv）電子部品（発熱体）上に設置する。更に、熱伝導部材上に放熱部材を設置する。
この場合、電子部品の組立メーカーにおいて、接着剤を塗布して熱伝導部材を形成する工程が不要であるため、好ましい。
また、接着剤が架橋反応を起こした後に半導体パッケージ等の電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する場合には、上記工程（ｉ）～（iv）以外にも、接着剤を加熱ロールへ通すことにより、接着剤の硬化及び平坦化を行う工程、スキージ等で余分な未硬化接着剤をそぎ落とした後、加熱炉へ通すことで硬化する工程、カーテンコーター等により必要量を塗布した後、加熱炉へ通し、硬化する工程などを有していてもよい。これらの工程は、連続的に熱伝導部材を製造できる点で好ましい。
（ｉ）離型性のある保護フィルム上に金属構造体を置き、そこに未硬化の接着剤を含浸させる。なお、必要に応じて、保護フィルム上に金属構造体を置く前に、未硬化の接着剤を保護フィルム状に塗布しておいてもよい。
（ii）更にその上から、離型性のある保護フィルムを配し、平板で挟み、加圧下で熱処理する。
（iii）それを必要な大きさに切断する。但し、一方の保護フィルムは切断されていなくてもよい。
（iv）電子部品（発熱体）上に設置する。更に、熱伝導部材上に放熱部材を設置する。
この場合、電子部品の組立メーカーにおいて、接着剤を塗布して熱伝導部材を形成する工程が不要であるため、好ましい。
また、接着剤が架橋反応を起こした後に半導体パッケージ等の電子部品（発熱体）と放熱部材との間に熱伝導部材を設置する場合には、上記工程（ｉ）～（iv）以外にも、接着剤を加熱ロールへ通すことにより、接着剤の硬化及び平坦化を行う工程、スキージ等で余分な未硬化接着剤をそぎ落とした後、加熱炉へ通すことで硬化する工程、カーテンコーター等により必要量を塗布した後、加熱炉へ通し、硬化する工程などを有していてもよい。これらの工程は、連続的に熱伝導部材を製造できる点で好ましい。
上記保護フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。保護フィルムは単層であってもよいし、２種以上を組み合わせた多層であってもよい。なお、保護フィルムは、シリコーン系離型剤等の離型剤で表面処理されたものも使用できる。
熱伝導部材上に設置する放熱部材は、一般的にヒートシンク等と称され、電子部品に一般的に使用されるものを使用できる。放熱部材としては、アルミニウム製又は銅製のフィン又は板を有するヒートシンク、ヒートパイプに接続されているアルミニウム製又は銅製のブロック、内部に冷却液体をポンプで循環させているアルミニウム製又は銅製のブロック、ペルチェ素子、ペルチェ素子を備えたアルミニウム製又は銅製のブロック等が挙げられる。
本発明は、前記熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品をも提供する。
なお、本明細書でいう電子部品は、半導体パッケージのほか、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子、パワー半導体素子、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、モーター、自動車用電装品、オーディオアンプ、ディスプレイ、電灯等の発熱体であってもよい。
本発明は、前記熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品をも提供する。
なお、本明細書でいう電子部品は、半導体パッケージのほか、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子、パワー半導体素子、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、モーター、自動車用電装品、オーディオアンプ、ディスプレイ、電灯等の発熱体であってもよい。
以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
図１（１）に示すような金属構造体として、パターン幅５０μｍ、厚さ３５μｍ、パターン間の距離７０μｍの格子状銅パターン（銅の熱伝導率：４０３Ｗ／ｍＫ）を形成した。その際のパターン厚さのばらつきは±３μｍ［（Ｚ－Ｙ）／Ｘ＝０．１７］であった。なお、パターンは、パターンめっき法により形成した。詳細には、ＳＵＳ板の所定部分にダイヤモンドライクカーボンの絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、銅電解めっきで下地の金属板が露出する箇所に３５μｍ厚になるように銅構造体を形成し、更に、その銅構造体を剥離して格子状銅パターンを得た。
この格子状銅パターンに、ダイボンディングフィルム「ＨＳ－２６０」（商品名、膜厚５０μｍ、エポキシ樹脂含有接着フィルム、日立化成株式会社製）を１１０℃で圧着し、パターンを接着フィルム中に埋め込んだ。
接着剤は、図２に示すように、格子状銅パターンの貫通孔に満たされており、また、銅パターンを覆っている。銅パターンを含む熱伝導部材の厚さは５０μｍであった。該熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させて図４に示す様な状態とした。このときの熱伝導部材の厚さは４５μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ５μｍ）であり、一部の放熱接着剤は少し端部にはみ出していた。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．２５℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．２８℃／Ｗであった。
図１（１）に示すような金属構造体として、パターン幅５０μｍ、厚さ３５μｍ、パターン間の距離７０μｍの格子状銅パターン（銅の熱伝導率：４０３Ｗ／ｍＫ）を形成した。その際のパターン厚さのばらつきは±３μｍ［（Ｚ－Ｙ）／Ｘ＝０．１７］であった。なお、パターンは、パターンめっき法により形成した。詳細には、ＳＵＳ板の所定部分にダイヤモンドライクカーボンの絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、銅電解めっきで下地の金属板が露出する箇所に３５μｍ厚になるように銅構造体を形成し、更に、その銅構造体を剥離して格子状銅パターンを得た。
この格子状銅パターンに、ダイボンディングフィルム「ＨＳ－２６０」（商品名、膜厚５０μｍ、エポキシ樹脂含有接着フィルム、日立化成株式会社製）を１１０℃で圧着し、パターンを接着フィルム中に埋め込んだ。
接着剤は、図２に示すように、格子状銅パターンの貫通孔に満たされており、また、銅パターンを覆っている。銅パターンを含む熱伝導部材の厚さは５０μｍであった。該熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させて図４に示す様な状態とした。このときの熱伝導部材の厚さは４５μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ５μｍ）であり、一部の放熱接着剤は少し端部にはみ出していた。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．２５℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．２８℃／Ｗであった。
［実施例２］
図１（６）に示すような金属構造体として、孔径２５μｍ、開孔率２２．７％、膜厚１０μｍの円形穴あき銅を用いた。その際のパターン厚さのばらつきは±１μｍ［（Ｚ－Ｙ）／Ｘ＝０．２０］であった。なお、パターンは、パターンめっき法により形成した。詳細には、ＳＵＳ板の所定部分にダイヤモンドライクカーボンの絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、銅電解めっきで下地の金属板が露出する箇所に１０μｍ厚になるように銅構造体を形成し、更に、その銅構造体を剥離して円形穴あき銅を得た。
この格子状銅パターンを離型性のあるアルミホイル上におき、更に熱硬化性のシリコーン樹脂「ＴＳＥ３０６２」（商品名、粘度：１．０Ｐａ・ｓ（２３℃）、シリコーン接着剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）を滴下した。
その上に、離型性のあるアルミホイルを配し、このサンプルを２枚のステンレス平板で挟み、１２０℃で１０分間、圧力２ＭＰaをかけた状態で放置した後、取り出した。
接着剤は、図２に示すように、格子状銅パターンの貫通孔に満たされており、また、銅パターンを覆っている。銅パターンを含む熱伝導部材の厚さは１２μｍであった。該熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけ密着させて図４に示す様な状態とした。このときの熱伝導部材の厚さは１２μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ０．７μｍ、１．３μｍ）であり、接着剤の端部はみ出しは見られなかった。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。
図１（６）に示すような金属構造体として、孔径２５μｍ、開孔率２２．７％、膜厚１０μｍの円形穴あき銅を用いた。その際のパターン厚さのばらつきは±１μｍ［（Ｚ－Ｙ）／Ｘ＝０．２０］であった。なお、パターンは、パターンめっき法により形成した。詳細には、ＳＵＳ板の所定部分にダイヤモンドライクカーボンの絶縁レジストを設け、一部のみ、下地の金属板が露出するようにした版を用意し、その後、銅電解めっきで下地の金属板が露出する箇所に１０μｍ厚になるように銅構造体を形成し、更に、その銅構造体を剥離して円形穴あき銅を得た。
この格子状銅パターンを離型性のあるアルミホイル上におき、更に熱硬化性のシリコーン樹脂「ＴＳＥ３０６２」（商品名、粘度：１．０Ｐａ・ｓ（２３℃）、シリコーン接着剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）を滴下した。
その上に、離型性のあるアルミホイルを配し、このサンプルを２枚のステンレス平板で挟み、１２０℃で１０分間、圧力２ＭＰaをかけた状態で放置した後、取り出した。
接着剤は、図２に示すように、格子状銅パターンの貫通孔に満たされており、また、銅パターンを覆っている。銅パターンを含む熱伝導部材の厚さは１２μｍであった。該熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけ密着させて図４に示す様な状態とした。このときの熱伝導部材の厚さは１２μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ０．７μｍ、１．３μｍ）であり、接着剤の端部はみ出しは見られなかった。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。
［実施例３］
実施例２において、シリコーン樹脂の滴下後、離型性のあるアルミホイルを配し、このサンプルを２枚のステンレス平板で挟んだ後、１２０℃で３分間、圧力２ＭＰaをかけた状態で放置した後、取り出したこと以外は同様にして熱伝導部材を作製した。シリコーン樹脂は半硬化の状態であった。該熱伝導部材を半導体パッケージと放熱部材との間に取り付けた後、半導体パッケージに電流を印加したところ、半導体パッケージの発熱により全体が１００℃の温度になり、その状態で２０分間放置した。その状態で樹脂の端部をわずかに剥離したところ、フィルムは十分に硬化した状態になっていた。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。
実施例２において、シリコーン樹脂の滴下後、離型性のあるアルミホイルを配し、このサンプルを２枚のステンレス平板で挟んだ後、１２０℃で３分間、圧力２ＭＰaをかけた状態で放置した後、取り出したこと以外は同様にして熱伝導部材を作製した。シリコーン樹脂は半硬化の状態であった。該熱伝導部材を半導体パッケージと放熱部材との間に取り付けた後、半導体パッケージに電流を印加したところ、半導体パッケージの発熱により全体が１００℃の温度になり、その状態で２０分間放置した。その状態で樹脂の端部をわずかに剥離したところ、フィルムは十分に硬化した状態になっていた。
半導体パッケージに電流を印加し、半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．０８℃／Ｗであった。
［比較例１］
実施例１において、格子状銅パターンを使用せず、接着剤フィルムのみを、厚さ４５μｍになるように放熱フィンと放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟んだこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．６℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．７℃／Ｗであった。
実施例１において、格子状銅パターンを使用せず、接着剤フィルムのみを、厚さ４５μｍになるように放熱フィンと放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟んだこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．６℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．７℃／Ｗであった。
［比較例２］
実施例２において、格子状パターンを使用せず、シリコーン樹脂を、厚さは１２μｍになるように放熱フィンと放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟んだこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．２℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．２５℃／Ｗであった。
実施例２において、格子状パターンを使用せず、シリコーン樹脂を、厚さは１２μｍになるように放熱フィンと放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟んだこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．２℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．２５℃／Ｗであった。
［比較例３］
実施例１において、熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させ、このときの熱伝導部材の厚さを３５．５μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ０．２５μｍ）としたこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．３４℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．７０℃／Ｗであった。
実施例１において、熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させ、このときの熱伝導部材の厚さを３５．５μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ０．２５μｍ）としたこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は０．３４℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は０．７０℃／Ｗであった。
［比較例４］
実施例１において、接着フィルムとして、日立化成株式会社製のダイボンディングフィルム「ＨＳ－２７０」（商品名、膜厚１００μｍ、エポキシ樹脂含有）を用い、更に、熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させ、このときの熱伝導部材の厚さを７１μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ１８μｍ）としたこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は１．２℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は１．２℃／Ｗであった。
実施例１において、接着フィルムとして、日立化成株式会社製のダイボンディングフィルム「ＨＳ－２７０」（商品名、膜厚１００μｍ、エポキシ樹脂含有）を用い、更に、熱伝導部材を、放熱フィンと、放熱銅板を表面露出する半導体パッケージとの間に挟み、良く密着するように左右に半導体パッケージをずらしながら荷重９．８Ｎ（圧力：９８ｋＰａ）をかけて密着させ、このときの熱伝導部材の厚さを７１μｍ（接着剤層の厚さ：それぞれ１８μｍ）としたこと以外は同様にして熱伝導部材を設置した。半導体パッケージに取り付けた熱電対の温度上昇と、電流、電圧から計算した電力量から、熱抵抗を算出した。このときの熱抵抗は１．２℃／Ｗであった。また、１分間１０Ｗの電力印加を行い、１分間電力を遮断する過程を１０００回繰り返した後、熱抵抗を測定したところ、このときの熱抵抗は１．２℃／Ｗであった。
実施例１では、エポキシ樹脂を硬化してから熱伝導部材を作製しており、更に金属構造体が含まれているため、柔軟で適度な腰があり、作業性に優れる上、半導体パッケージと放熱部材との間に熱伝導部材を設置する際に接着剤のはみ出しが少ないため、信頼性に優れている。また、金属構造体上に接着剤層が適度に薄く存在するため、該接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗を小さくすることができる。
実施例２では、シリコーン接着剤を硬化してから熱伝導部材として用いており、該熱伝導部材を半導体パッケージと放熱部材との間に設置している。電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置状態を維持するために、加圧し続けることが不要であるため、電子部品上等に容易に放熱部材を接着できる。この場合も、金属構造体上に接着剤層が適度に薄く存在するため、該接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗を小さくすることができる。
また、実施例３では、シリコーン接着剤を半硬化してから熱伝導部材として用いており、その後、加熱することにより硬化させている。この場合、ハンドリングが良好で、かつ、電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置状態を維持するために、加圧し続けることが不要であるため、電子部品上等に容易に放熱部材を接着できる。この場合も、金属構造体上に接着剤層が薄く存在するため、該接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗を小さくすることができる。
また、いずれの場合も、電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置の際に圧力をかけたとしても、熱伝導部材は金属構造体を含有していることより、一定の厚みが確保されるため、応力緩和性が保たれ、それゆえに信頼性に優れる。
よって、本発明の熱伝導部材は、前記特定の金属構造体を有しているために、（Ａ）高い熱伝導性を有し、（Ｂ）電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し易く、（Ｃ）横方向へのはみ出しが少ないという特性を併せ持っており、更に、応力緩和性が大きい。そのため、以上の実施例が示すように、本発明の熱伝導部材を用いると、ヒートサイクルを経た後も安定した放熱性を維持できた。
実施例２では、シリコーン接着剤を硬化してから熱伝導部材として用いており、該熱伝導部材を半導体パッケージと放熱部材との間に設置している。電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置状態を維持するために、加圧し続けることが不要であるため、電子部品上等に容易に放熱部材を接着できる。この場合も、金属構造体上に接着剤層が適度に薄く存在するため、該接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗を小さくすることができる。
また、実施例３では、シリコーン接着剤を半硬化してから熱伝導部材として用いており、その後、加熱することにより硬化させている。この場合、ハンドリングが良好で、かつ、電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置状態を維持するために、加圧し続けることが不要であるため、電子部品上等に容易に放熱部材を接着できる。この場合も、金属構造体上に接着剤層が薄く存在するため、該接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗を小さくすることができる。
また、いずれの場合も、電子部品と放熱部材との間への熱伝導部材の設置の際に圧力をかけたとしても、熱伝導部材は金属構造体を含有していることより、一定の厚みが確保されるため、応力緩和性が保たれ、それゆえに信頼性に優れる。
よって、本発明の熱伝導部材は、前記特定の金属構造体を有しているために、（Ａ）高い熱伝導性を有し、（Ｂ）電子部品の表面及び放熱部材の表面の凹凸に追従し易く、（Ｃ）横方向へのはみ出しが少ないという特性を併せ持っており、更に、応力緩和性が大きい。そのため、以上の実施例が示すように、本発明の熱伝導部材を用いると、ヒートサイクルを経た後も安定した放熱性を維持できた。
一方、比較例１及び２は、金属構造体に相当する格子状銅パターンを使用しない方法であるため、熱抵抗が大きい。
比較例３では、格子状銅パターン上に有する接着剤層の厚さが０．２５μｍであり、この場合は、接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に十分に追従せず、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗が大きくなったものと推察される。
比較例４では、格子状銅パターン上に有する接着剤層の厚さが１８μｍであり、この場合は、接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に十分に追従するが、接着剤層が厚すぎるため、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗が非常に大きくなったものと推察される。
比較例３では、格子状銅パターン上に有する接着剤層の厚さが０．２５μｍであり、この場合は、接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に十分に追従せず、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗が大きくなったものと推察される。
比較例４では、格子状銅パターン上に有する接着剤層の厚さが１８μｍであり、この場合は、接着剤層が半導体パッケージの表面及び放熱部材の表面の凹凸に十分に追従するが、接着剤層が厚すぎるため、それぞれの熱伝導部材との界面の熱抵抗が非常に大きくなったものと推察される。
本発明の熱伝導部材は、半導体パッケージ等の電子部品にヒートシンク等の放熱部材を取り付ける際の熱伝導部材として有用である。
１：熱伝導部材
２：金属構造体
３：貫通孔
４：接着剤
５：半導体パッケージ
６：放熱部材
７：保護フィルム
８：ステンレス板
２：金属構造体
３：貫通孔
４：接着剤
５：半導体パッケージ
６：放熱部材
７：保護フィルム
８：ステンレス板
Claims (10)
- 貫通孔を有する金属構造体と接着剤を含有してなる熱伝導部材であって、金属構造体が有する貫通孔中に接着剤を含有してなり、且つ前記金属構造体における貫通孔が貫通する面に厚さ０．５～１５μｍの接着剤層を有してなる熱伝導部材。
- 貫通孔が貫通する面に有する接着剤層の厚さが０．５～１０μｍである、請求項１に記載の熱伝導部材。
- 前記金属構造体の厚さが３～３００μｍである、請求項１又は２に記載の熱伝導部材。
- 接着剤の２５℃における粘度が０．１～１０００Ｐａ・ｓである、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 接着剤の軟化点が４０℃以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 接着剤が、貫通孔の全体積の９５体積％以上を満たしている、請求項１～５のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 接着剤が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びビスマレイミド樹脂から選択される少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含有してなるものである、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 金属構造体を形成する金属が、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、インジウム、ガリウム及びこれらの金属のうちの少なくとも１種類を含む合金から選択される、請求項１～７のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 熱処理されてなる、請求項１～８のいずれか１項に記載の熱伝導部材。
- 請求項１～９のいずれか１項に記載の熱伝導部材を介して放熱部材が設置された電子部品。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/069648 WO2017006460A1 (ja) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 熱伝導部材及び電子部品 |
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Publications (1)
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|---|---|
| WO2017006460A1 true WO2017006460A1 (ja) | 2017-01-12 |
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ID=57684971
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2015
- 2015-07-08 WO PCT/JP2015/069648 patent/WO2017006460A1/ja active Application Filing
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