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公開番号2025151162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052444
出願日2024-03-27
発明の名称熱伝導シート及び熱伝導シートの製造方法
出願人日本ゼオン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08J 9/06 20060101AFI20251002BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】圧縮性及び復元性に優れる熱伝導シート熱伝導シートを提供する。
【解決手段】樹脂及び板状窒化ホウ素粒子を含む熱伝導シートである。かかる熱伝導シートは、複数の空隙を含むとともに、架橋樹脂を含有する。そして、熱伝導シート中にて板状窒化ホウ素粒子が熱伝導シートの主面に対して60°以上90°以下の配向角度で配向しており、熱伝導シートの体積に占める板状窒化ホウ素粒子の体積分率が50体積%以上であり、下記式(1)に従って算出される空隙率が10%以上である。
空隙率(%)=100×(1-熱伝導シートの実測比重÷熱伝導シートの理論比重)・・・(1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂及び板状窒化ホウ素粒子を含む熱伝導シートであって、
前記熱伝導シートは複数の空隙を含み、
前記樹脂が架橋樹脂を含有し、
前記板状窒化ホウ素粒子は前記熱伝導シートの主面に対して６０°以上９０°以下の配向角度で配向しており、
前記熱伝導シートの体積に占める前記板状窒化ホウ素粒子の体積分率が５０体積％以上であり、
下記式（１）に従って算出される空隙率が１０％以上である熱伝導シート。
空隙率（％）＝１００×（１－熱伝導シートの実測比重÷熱伝導シートの理論比重）・・・（１）
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記熱伝導シート中の前記複数の空隙のうち、前記空隙の輪郭を楕円近似した場合の長軸の長さが前記熱伝導シートの厚みの２０％以上である空隙の前記長軸が、前記熱伝導シートの主面に対して６０°以上９０°以下の配向角度で配向している、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
前記空隙のアスペクト比が８以上である、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項４】
前記熱伝導シートがさらに液状物を含む、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項５】
請求項１～４の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法であって、
架橋性樹脂を含有する樹脂、板状窒化ホウ素粒子、架橋剤、及び発泡剤を含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得るプレ熱伝導シート成形工程と、
前記プレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、あるいは、前記プレ熱伝導シートを折畳又は捲回して、積層体を得る積層体形成工程と、
前記積層体を加圧しながら加熱して、架橋及び発泡反応を行う架橋反応工程と、
前記積層体を積層方向に対して４５°以下の角度でスライスして、熱伝導シートを得るスライス工程とを含む、方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導シート及び熱伝導シートの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、パワー半導体（ＩＧＢＴモジュールなど）や集積回路（ＩＣ）チップ等の電子部品は、高性能化に伴って発熱量が増大している。その結果、電子部品を用いた電子デバイスでは、電子部品の温度上昇による機能障害対策を講じる必要が生じている。
【０００３】
電子部品の温度上昇による機能障害対策としては、一般に、電子部品等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、熱伝導性が高いシート状の部材（熱伝導シート）を介し、この熱伝導シートに対して所定の圧力をかけることで発熱体と放熱体とを密着させている。
【０００４】
熱伝導シートは、使用時に、異なる高さの複数の熱源に対して、１枚のシートが取り付けられることが多く、圧縮性に優れることが求められている。例えば特許文献１では、熱伝導シートを提供するにあたり、アスペクト比が１超である黒鉛粒子の体積分率を５０体積％以上にするとともに、黒鉛粒子の長軸が厚み方向に配向するようにし、さらに、厚み方向に熱伝導シートを加圧した場合に、熱伝導シート内の所定の領域に黒鉛粒子の長軸が変曲点を有さないような構造をとることで、得られる熱伝導シートの熱伝導性及び圧縮性を共に優れたものとする技術が開示されている。また、例えば特許文献２では、黒鉛放熱シート層と、粘着剤に対して発泡性粒子を配合して発泡させることで形成した柔軟性を有する粘着層とを交互に積層した積層体を準備してから、かかる積層体を積層方向に所定の厚さで切断して、熱伝導率が４Ｗ／ｍ・Ｋ以上、且つ、密度が、０．２ｇ／ｃｍ
３
～１．０ｇ／ｃｍ
３
である熱伝導シートを製造したことが開示されている。さらに、特許文献３では、発泡体シートと、粘着材とを備える電子機器用熱伝導性シートであって、発泡体シートの主成分を構成する樹脂を架橋させてなり、５０％圧縮強度が１０００ｋＰａ以下、且つ、５０％圧縮時の熱抵抗が５．０℃／Ｗ以下である、シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１５１５８２号公報
国際公開第２０２０／２０２９０８号
特開２０１７－７９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、熱伝導シートには、圧縮性に加えて、熱伝導シートが適用された部材の膨張収縮に対する追従性をより一層高める観点から、厚み方向の圧力が除荷された後の復元性に優れることも必要とされている。
【０００７】
しかし、上記従来のシートには、圧縮性及び復元性を高いレベルで両立するという点において改善の余地があった。
【０００８】
そこで、本発明は、圧縮性及び復元性に優れる熱伝導シート、及びこのような熱伝導シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、樹脂及び板状窒化ホウ素粒子を含む熱伝導シートにおいて、熱伝導シートが複数の空隙を含み、樹脂が架橋樹脂を含有し、シート内において板状窒化ホウ素粒子が所定の角度で配向し、熱伝導シートにおける板状窒化ホウ素粒子の体積分率が一定以上であり、所定の式によって算出される空隙率が２０％以上であるときに、圧縮性及び復元性に優れることを新たに見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明は、［１］樹脂及び板状窒化ホウ素粒子を含む熱伝導シートであって、前記熱伝導シートは複数の空隙を含み、前記樹脂が架橋樹脂を含有し、前記板状窒化ホウ素粒子は前記熱伝導シートの主面に対して６０°以上９０°以下の配向角度で配向しており、前記熱伝導シートの体積に占める前記板状窒化ホウ素粒子の体積分率が５０体積％以上であり、下記式（１）に従って算出される空隙率が１０％以上であることを特徴とする熱伝導シートである。
空隙率（％）＝１００×（１－熱伝導シートの実測比重÷熱伝導シートの理論比重）・・・（１）
かかる熱伝導シートは、圧縮性及び復元性に優れる。
なお、本明細書において、板状窒化ホウ素粒子の配向角度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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