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公開番号2023073998
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-26
出願番号2022181713
出願日2022-11-14
発明の名称熱伝導シート及び熱伝導シートの製造方法
出願人デクセリアルズ株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20230519BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】低誘電率と高熱伝導率を両立しつつ、長期の熱安定性に優れる熱伝導シートを提供する。
【解決手段】熱伝導シート1は、熱硬化性樹脂2と、異方性熱伝導剤3と、熱伝導性粒子4と、中空フィラー5とを含む熱伝導性樹脂組成物を少なくとも含み、熱伝導率が4.0W/m・K以上であり、比誘電率が4.0以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱硬化性樹脂と、異方性熱伝導剤と、熱伝導性粒子と、中空フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物を少なくとも含み、熱伝導率が４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、比誘電率が４．０以下である、熱伝導シート。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
上記熱硬化性樹脂の体積％を、上記異方性熱伝導剤と上記熱伝導性粒子と上記中空フィラーの各体積％の合計で除した値が０．５以上２．０以下である、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
上記中空フィラーの材質が、硼珪酸ガラスである、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項４】
上記異方性熱伝導剤が、鱗片状の窒化ホウ素であり、
上記熱伝導性粒子が、凝集窒化ホウ素、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化亜鉛及び水酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項５】
比重が２以下である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項６】
上記熱硬化性樹脂と、上記異方性熱伝導剤と、上記熱伝導性粒子、上記中空フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物が押出成形された柱状の硬化物が、柱の長さ方向に対し略垂直方向に切断されてなる、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項７】
熱伝導率が５．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項８】
上記中空フィラーの含有量が、上記異方性熱伝導剤と上記熱伝導性粒子の総含有量よりも少ない、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項９】
有機系バルーンを実質的に含まない、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項１０】
熱硬化性樹脂と、異方性熱伝導剤と、熱伝導性粒子と、中空フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物を作製する工程と、
上記熱伝導性樹脂組成物を押出成形し、柱状の硬化物を得る工程と、
上記柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略垂直方向に所定の厚みに切断し、熱伝導率が４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、比誘電率が４．０以下である熱伝導シートを得る工程と
を有する熱伝導シートの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本技術は、熱伝導シート及び熱伝導シートの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電子機器の更なる高性能化に伴って、半導体素子の高密度化、高実装化が進んでいる。これに伴って、電子機器を構成する電子部品から発熱する熱をさらに効率よく放熱することが重要になっている。また、今後の５Ｇ通信やミリ波レーダには、従来から使用されている６ＧＨｚ以下の周波数バンドに加え、ミリ波領域といわれる２０ＧＨｚ以上の新たな周波数帯での通信が必要となる。このような技術の実用化には、高い周波数帯域での通信により適した誘電特性を満たす材料開発が求められる。
【０００３】
放熱材料として、発熱体である半導体素子と、放熱部材であるヒートシンクなどの間に設けられる熱伝導シートがある。上述した観点から、熱伝導率がより向上し、より低誘電率化された熱伝導シートが求められる。
【０００４】
誘電特性を満たすためのフィラーの例として窒化ホウ素が挙げられる。窒化ホウ素は、熱伝導シートにおいて、高い熱伝導率を維持しつつ、誘電率を低下させるために有用である。また、誘電特性を良好とする目的や、熱伝導シート自体を軽量化する目的で、中空フィラーを用いることが提案されている（例えば特許文献１，２）。
【０００５】
特許文献１には、エラストマからなる母剤に嵩比重が０．１～１．０の中空フィラーと熱伝導フィラーとを混合し、シート状に成形してなる熱伝導シートであって、熱伝導フィラーとして最も多く含まれる熱伝導フィラーうちの少なくとも１種類が窒化ホウ素以外の熱伝導フィラーである熱伝導シートが記載されている。また、特許文献１には、バインダ樹脂としてシリコーン樹脂を用い、且つ、中空フィラーとして樹脂系バルーン（有機系バルーン）を用いた熱伝導シートが記載されている。しかし、特許文献１で用いられる樹脂系バルーンは、長期の熱安定性に劣る傾向にある。
【０００６】
特許文献２には、母材となるオルガノポリシロキサン成分１００質量部、熱伝導性フィラー４００～２５００質量部、及び、気体を内包した中空粒子５～３００質量部を含有する熱伝導性シリコーン組成物が記載されている。例えば、特許文献２には、熱伝導性フィラーとして酸化アルミニウム又は水酸化アルミニウムを用い、バインダ樹脂をシリコーン樹脂とし、中空フィラーとしてガラスバルーンを用いた熱伝導性シリコーン組成物の硬化物が記載されている。しかし、特許文献２に記載された熱伝導性シリコーン組成物の硬化物は、熱伝導率が低い傾向にある。また、特許文献２には、熱伝導性シリコーン組成物の硬化物が、長期の熱安定性を有するか否かについて記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１２－１１９６７４号公報
特開２０２０－２９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、低誘電率と高熱伝導率を両立しつつ、長期の熱安定性に優れる熱伝導シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術に係る熱伝導シートは、熱硬化性樹脂と、異方性熱伝導剤と、熱伝導性粒子と、中空フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物を少なくとも含み、熱伝導率が４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、比誘電率が４．０以下である。
【００１０】
本技術に係る熱伝導シートの製造方法は、熱硬化性樹脂と、異方性熱伝導剤と、熱伝導性粒子と、中空フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物を作製する工程と、熱伝導性樹脂組成物を押出成形し、柱状の硬化物を得る工程と、柱状の硬化物を柱の長さ方向に対し略垂直方向に所定の厚みに切断し、熱伝導率が４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、比誘電率が４．０以下である熱伝導シートを得る工程とを有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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