(57)【要約】【課題】高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シートを提供する。【解決手段】熱伝導シート１１は、樹脂および炭素材料を含み、且つ、熱伝導シート１１の厚み方向に延びる複数の孔部１５を備えたシート本体１２と、孔部１５に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる複数の補強部２１とを備え、複数の補強部２１それぞれの熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の平均面積の総和が、熱伝導シート１１の厚み方向一方の表面の面積に対して１％未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂および炭素材料を含む熱伝導シートであって、
前記樹脂および前記炭素材料を含み、且つ、前記熱伝導シートの厚み方向に延びる複数の孔部を備えたシート本体と、
前記孔部に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる複数の補強部とを備え、
前記複数の補強部それぞれの前記熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和が、前記熱伝導シートの厚み方向一方の表面の面積に対して１％未満である、熱伝導シート。
【請求項２】
前記熱伝導シートの厚み（Ｔ）に対する前記補強部の前記熱伝導シートの厚み方向の長さ（Ｌ）の割合[（Ｌ/Ｔ）×１００]が５０％以上である、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
１．５ＭＰａ加圧下での前記熱伝導シートの熱伝導率が２．５Ｗ／ｍＫ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４】
前記補強部は、前記熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の長径が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【請求項５】
前記補強部の配設密度が１個／ｃｍ２以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【請求項６】
前記シート本体中の前記炭素材料の含有割合が１５質量％以上８０質量％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導シートに関するものであり、特に、樹脂および炭素材料を含む熱伝導シートに関するものである。
【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機器では、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】
ここで、一般に、温度上昇による機能障害対策としては、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、通常、熱伝導性が高い熱伝導シートを介在させた状態で発熱体と放熱体とを密着させている。
【０００４】
そして例えば特許文献１および２には、樹脂と熱伝導性充填材とを含み、且つ、当該熱伝導性充填材を熱伝導シートの厚み方向に配向させてなる、被着体との密着性および熱伝導性に優れた熱伝導シートが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、マトリックス樹脂で構成される熱伝導シートの厚み方向に延在する貫通孔に熱伝導フィラーを充填することで、厚み方向の熱伝導性を高めた熱伝導シートが開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、接着性フィルムに貫通孔を作製し、得られた貫通孔に熱伝導ペーストを充填することで得られる、高い熱伝導性と接着力とを有する接着用熱伝導性フィルムが開示されている。なお、熱伝導ペーストが充填された貫通孔は、半導体チップとフレームの間を結び付ける熱伝導路として作用するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０２６２０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５４７６６号公報
【特許文献３】特開平５−２５９６７１号公報
【特許文献４】特開２００４−１４０１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の熱伝導シートは、高荷重下で使用すると、熱伝導シートが潰れてしまい、その結果、熱伝導シートの熱伝導性が低下する問題があった。そのため、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シートが求められていた。
【０００９】
そこで、本発明は、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして本発明者らは、樹脂および炭素材料を含む熱伝導シートであって、前記樹脂および前記炭素材料を含み、且つ、前記熱伝導シートの厚み方向に延びる複数の孔部を備えたシート本体と、前記孔部に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる複数の補強部とを備え、前記複数の補強部それぞれの前記熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和と、前記熱伝導シートの厚み方向一方の表面の面積とが特定の関係を有する熱伝導シートであれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
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、本発明の熱伝導シートは、樹脂および炭素材料を含む熱伝導シートであって、前記樹脂および前記炭素材料を含み、且つ、前記熱伝導シートの厚み方向に延びる複数の孔部を備えたシート本体と、前記孔部に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる複数の補強部とを備え、前記複数の補強部それぞれの前記熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和が、前記熱伝導シートの厚み方向一方の表面の面積に対して１％未満であることを特徴とする。このように、シート本体の孔部に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる補強部を備え、且つ、複数の補強部それぞれの熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和が、熱伝導シートの厚み方向一方の表面の面積に対して１％未満である熱伝導シートであれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持することができる。
【００１２】
また、本発明の熱伝導シートは、前記熱伝導シートの厚み（Ｔ）に対する前記補強部の前記熱伝導シートの厚み方向の長さ（Ｌ）の割合[（Ｌ/Ｔ）×１００]が５０％以上であることが好ましい。熱伝導シートの厚み（Ｔ）に対する補強部の熱伝導シートの厚み方向の長さ（Ｌ）の割合が５０％以上であれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れを更に抑制することができる。
【００１３】
そして、本発明の熱伝導シートは、１．５ＭＰａ加圧下での前記熱伝導シートの熱伝導率が２．５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。１．５ＭＰａ加圧下での熱伝導シートの熱伝導率が２．５Ｗ／ｍＫ以上であれば、高荷重下でも好適に使用され得る熱伝導シートとすることができる。
なお、本発明において、「熱伝導率」は、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１４】
更に、本発明の熱伝導シートにおいて、前記補強部は、前記熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の長径が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。補強部の熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の長径が上記下限値以上であれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れを好適に抑制することができる。また。補強部の熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の長径が上記上限値以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性を好適に維持することができる。
【００１５】
また、本発明の熱伝導シートにおいて、前記補強部の配設密度が１個／ｃｍ２以上であることが好ましい。補強部の配設密度が１個／ｃｍ２以上であれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れをより良好に抑制することができる。
【００１６】
そして、本発明の熱伝導シートは、前記シート本体中の前記炭素材料の含有割合が１５質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。シート本体中の炭素材料の含有割合が上記下限値以上であれば、シート本体中で炭素材料がより良好に配向し、炭素材料同士が接触して良好な伝導パスを形成する。その結果、熱伝導シートにより高い熱伝導性を発揮させることができる。また、炭素材料の含有割合が上記上限値以下であれば、シート本体に柔軟性を付与することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱伝導シートを概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す熱伝導シートの正面図である。
【図３】図２中、Ａで示す部分の拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図１に示す熱伝導シートの平面図である。
【図６】図５中、Ｃで示す部分のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。
【図７】図１に示す熱伝導シートの使用態様の一例を概略的に示す正面図である。
【図８】本発明の熱伝導シートにおける補強部の変形例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の熱伝導シートは、樹脂および炭素材料を含む熱伝導シートである。そして本発明の熱伝導シートは、例えば、発熱体に放熱体を取り付ける際に発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用することができる。
【００２０】
（熱伝導シート）
ここで、本発明の一実施形態に係る熱伝導シートについて説明する。
図１に斜視図を示す熱伝導シート１１は、樹脂および炭素材料を含むシート本体１２を備えている。そして、シート本体１２は、熱伝導シート１１の厚み方向を貫通する複数の孔部１５を備えている。また、熱伝導シート１１は、孔部１５に金属および無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなる複数の補強部２１を備えている。
【００２１】
そして、図２に正面図を示し、図３に、図２中、Ａで示す部分の拡大図を示し、図４に、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示す熱伝導シート１１において、複数の補強部２１それぞれの熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の平均面積の総和をＳ（Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２・・・＋Ｓｎ）、熱伝導シート１１の厚み方向一方の表面の面積をＳＭとすると、複数の補強部２１それぞれの熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の平均面積の総和Ｓは、熱伝導シート１１の厚み方向一方の表面の面積ＳＭに対して１％未満、即ち、（Ｓ／ＳＭ）×１００＜１（％）であり、好ましくは、０．９％未満である。複数の補強部２１それぞれの熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の平均面積の総和Ｓが、熱伝導シート１１の厚み方向一方の表面の面積ＳＭに対して１％未満であれば、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シート１１の厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シート１１とすることができる。
【００２２】
＜シート本体＞
ここで、シート本体１２について詳細に説明する。図５に平面図を示し、図６に、図５中、Ｃで示す部分のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図を示す熱伝導シート１１において、シート本体１２は、両主面間に亘って厚み方向に延在する複数の孔部１５を有するシート形状に形成されている。そして、シート本体１２は、樹脂と炭素材料とを含み、任意に添加剤を更に含む材料よりなる。
【００２３】
［樹脂］
ここで、シート本体１２に含まれる樹脂としては、特に限定されることなく、従来の熱伝導シートに使用され得る既知の樹脂、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００２４】
〔熱可塑性樹脂〕
そして、熱可塑性樹脂としては、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂などが挙げられる。中でも、熱可塑性樹脂として、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および／または常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂を用いることがより好ましく、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂を用いることが更に好ましい。常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を用いれば、高温環境下において、熱伝導シート１１の可撓性をより向上させ、熱伝導シートと発熱体および放熱体とをより良好に密着させることができる、また、常温環境下において、熱伝導シート１１のハンドリング性を高めることができる。また、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂を用いれば、上記効果に加え、熱伝導シート１１の耐熱性、耐油性、および耐薬品性をより向上させることができる。
なお、本明細書において、「常温」とは２５℃を指し、「常圧」とは、１ａｔｍを指す。
【００２５】
〔〔常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂〕〕
ここで、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、アクリル酸とアクリル酸２−エチルヘキシルとの共重合体、ポリメタクリル酸またはそのエステル、ポリアクリル酸またはそのエステルなどのアクリル樹脂；シリコーン樹脂；フッ素樹脂；ポリエチレン；ポリプロピレン；エチレン−プロピレン共重合体；ポリメチルペンテン；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリ酢酸ビニル；エチレン−酢酸ビニル共重合体；ポリビニルアルコール；ポリアセタール；ポリエチレンテレフタレート；ポリブチレンテレフタレート；ポリエチレンナフタレート；ポリスチレン；ポリアクリロニトリル；スチレン−アクリロニトリル共重合体；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ニトリルゴム）；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）；スチレン−ブタジエンブロック共重合体またはその水素添加物；スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物；ポリフェニレンエーテル；変性ポリフェニレンエーテル；脂肪族ポリアミド類；芳香族ポリアミド類；ポリアミドイミド；ポリカーボネート；ポリフェニレンスルフィド；ポリサルホン；ポリエーテルサルホン；ポリエーテルニトリル；ポリエーテルケトン；ポリケトン；ポリウレタン；液晶ポリマー；アイオノマー；などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
更に、樹脂として、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いることが好ましく、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂を用いることがより好ましく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を併用することが更に好ましい。常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いれば、高温環境下において、熱伝導シート１１の可撓性をより向上させて熱伝導シート１１と発熱体および放熱体とをより良好に密着させることができる。また、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いれば、常温環境下において、熱伝導シート１１のハンドリング性を高めることができる。
【００２７】
〔〔常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂〕〕
常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−パープルオロビニルエーテル系フッ素樹脂等、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーなどが挙げられる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエステル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエポキシ変性物およびポリテトラフルオロエチレンのシラン変性物等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、加工性の観点から、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が好ましい。
なお、本発明において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
【００２８】
〔〔常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂〕〕
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロペンテン−テトラフルオロエチレン３元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。
【００２９】
ここで、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の粘度は、特に制限されないが、流動性、混練性、成形性の観点からは、温度１０５℃において、５００ｃＰ以上３００００ｃＰ以下であることが好ましく、５５０ｃＰ以上２５０００ｃＰ以下であることがより好ましい。
【００３０】
〔〔配合量比〕〕
なお、樹脂として常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を併用する場合の質量換算での配合比は、特に限定されることなく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂：常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を４０：６０〜７０：３０とすることができる。
【００３１】
［炭素材料］
また、シート本体１２に含まれる炭素材料としては、特に限定されることなく、既知の炭素材料を用いることができる。具体的には、炭素材料としては、粒子状炭素材料、繊維状炭素材料などを用いることができる。なお、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料は、何れか一方を単独で使用してもよいし、両方を併用してもよいが、熱伝導シート１１の熱伝導性を容易に高める観点からは、少なくとも粒子状炭素材料を使用することが好ましい。つまり、炭素材料が少なくとも粒子状炭素材料を含有することが好ましい。また、熱伝導シート１１の熱伝導性をより高めつつ、熱伝導シート１１から粒子状炭素材料が粉落ちすることを防止する観点からは、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料を併用することがより好ましい。つまり、炭素材料が粒子状炭素材料に加え繊維状炭素材料を更に含有することがより好ましい。
【００３２】
〔繊維状炭素材料〕
ここで、繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、有機繊維を炭化して得られる炭素繊維、およびそれらの切断物などを用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
そして、シート本体１２に繊維状炭素材料を含有させれば、熱伝導シート１１の熱伝導性を更に向上させることができると共に、粒子状炭素材料と併用した際に粒子状炭素材料の粉落ちをより防止することもできる。なお、繊維状炭素材料を配合することで粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる理由は、明らかではないが、繊維状炭素材料が三次元網目構造を形成することにより、熱伝導性や強度を高めつつ粒子状炭素材料の脱離を防止しているためであると推察される。
【００３３】
上述した中でも、繊維状炭素材料としては、カーボンナノチューブなどの繊維状炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、カーボンナノチューブを含む繊維状炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。カーボンナノチューブなどの繊維状炭素ナノ構造体を使用すれば、本発明の熱伝導シート１１の熱伝導性および強度を更に向上させることができる。
【００３４】
〔〔カーボンナノチューブを含む繊維状炭素ナノ構造体〕〕
ここで、繊維状炭素材料として好適に使用し得る、カーボンナノチューブを含む繊維状炭素ナノ構造体は、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と称することがある。）のみからなるものであってもよいし、ＣＮＴと、ＣＮＴ以外の繊維状炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
なお、繊維状炭素ナノ構造体中のＣＮＴとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、ＣＮＴは、単層から５層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。単層カーボンナノチューブを使用すれば、多層カーボンナノチューブを使用した場合と比較し、熱伝導シート１１の熱伝導性および強度を更に向上させることができる。
【００３５】
ＣＮＴを含む繊維状炭素ナノ構造体は、例えば、カーボンナノチューブ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりＣＮＴを合成する際に、系内に微量の酸化剤（触媒賦活物質）を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法（スーパーグロース法；国際公開第２００６／０１１６５５号参照）に準じて、効率的に製造することができる。なお、以下では、スーパーグロース法により得られるカーボンナノチューブを「ＳＧＣＮＴ」と称することがある。
【００３６】
ここで、スーパーグロース法により製造したＣＮＴを含む繊維状炭素ナノ構造体は、ＳＧＣＮＴのみから構成されていてもよいし、ＳＧＣＮＴに加え、例えば、非円筒形状の炭素ナノ構造体等の他の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。
【００３７】
［［繊維状炭素材料の性状］］
そして、上述した繊維状炭素材料の平均繊維径は、１ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましく、２μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。繊維状炭素材料の平均繊維径が上記範囲内であれば、熱伝導シート１１の熱伝導性、硬度および強度を十分に高いレベルで並立させることができる。
【００３８】
なお、本発明において、「平均繊維径」は、熱伝導シート１１の厚み方向における断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）又はＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、任意の５０個の繊維状炭素材料について繊維径を測定し、測定した繊維径の個数平均値を算出することにより求めることができる。特に、繊維径が小さい場合は、同様の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）にて観察することが好適である。
【００３９】
[[繊維状炭素材料の含有割合]]
そして、炭素材料中の繊維状炭素材料の含有割合は、０．００１質量％以上であることが好ましく、１００質量％未満であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが更に好ましく、０．５質量％以下であることが一層好ましい。炭素材料中の繊維状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導シート１１の熱伝導性および強度を十分に向上させることができると共に、粒子状炭素材料と併用した際に粒子状炭素材料の粉落ちを十分に防止することができる。また、繊維状炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、繊維状炭素材料の配合により熱伝導シート１１の硬度が過度に上昇する（即ち、柔軟性が過度に低下する）のを抑制することができる。
【００４０】
〔粒子状炭素材料〕
そして、上述した粒子状炭素材料は、特に限定されることなく、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、酸処理黒鉛、膨張性黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック；などを用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
中でも、粒子状炭素材料としては、膨張化黒鉛を用いることが好ましい。膨張化黒鉛を使用すれば、熱伝導シート１１の熱伝導性をより向上させることができる。
【００４１】
［［膨張化黒鉛］］
ここで、粒子状炭素材料として好適に使用し得る膨張化黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛などの黒鉛を硫酸などで化学処理して得た膨張性黒鉛を、熱処理して膨張させた後、微細化することにより得ることができる。
【００４２】
［［粒子状炭素材料の粒子径］］
また、粒子状炭素材料の粒子径は、体積平均粒子径で２０μｍ以上であることが好ましく、３０μｍ以上であることがより好ましく、３００μｍ以下であることが好ましい。粒子状炭素材料の粒子径が上記下限以上であれば、シート本体１２中で粒子状炭素材料が所望の方向に配向して良好な伝熱パスを形成し易い。従って、熱伝導シート１１のバルク熱抵抗をより低め、より高い熱伝導性を発揮させることができる。また、粒子状炭素材料の粒子径が上記上限以下であれば、シート本体１２の表面をより平滑にし、発熱体と接した際の発熱体からシート本体１２への伝熱をより良好にすることができる。
なお、本発明において「体積平均粒子径」は、ＪＩＳ  Ｚ８８２５に準拠して測定することができ、レーザー回折法で測定された粒度分布（体積基準）において、小径側から計算した累積体積が５０％となる粒子径を表す。
【００４３】
［［粒子状炭素材料の含有割合］］
そして、炭素材料中の粒子状炭素材料の含有割合は、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましく、９９．５質量％以上であることが一層好ましく、１００質量％以下とすることができ、９９．９質量％以下であることが好ましい。炭素材料中の粒子状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、シート本体１２中で粒子状炭素材料がより良好に配向し、粒子状炭素材料同士が接触して良好な伝熱パスを形成する。その結果、熱伝導シート１１により高い熱伝導性を発揮させることができる。また、粒子状炭素材料の含有割合が９９．９質量％以下であれば、シート本体１２からの粒子状炭素材料の粉落ちを防止し得る。
【００４４】
［炭素材料の含有割合］
そして、シート本体１２中の炭素材料の含有割合は、１５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましい。シート本体１２中の炭素材料の含有割合が上記下限値以上であれば、シート本体１２中で炭素材料がより良好に配向し、炭素材料同士が接触して良好な伝導パスを形成する。その結果、シート本体１２により高い熱伝導性を発揮させることができる。また、炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、シート本体１２に柔軟性を付与することで硬度をより容易に調整できる。
【００４５】
＜添加剤＞
本発明のシート本体１２には、必要に応じて、シート本体１２の形成に使用され得る既知の添加剤を更に配合することができる。そして、シート本体１２に配合し得る添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、セバシン酸エステルといった脂肪酸エステルなどの可塑剤；赤リン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤などの難燃剤；ウレタンアクリレートなどの靭性改良剤；酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの吸湿剤；シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸無水物などの接着力向上剤；ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などの濡れ性向上剤；無機イオン交換体などのイオントラップ剤；等が挙げられる。
【００４６】
＜補強部＞
続いて、補強部２１について詳細に説明する。補強部２１は、シート本体１２の孔部１５に金属無機酸化物の少なくとも一方が充填されてなるものである。そして、補強部２１は、図３および図４に示すように、熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面が円形である円柱形状であり、熱伝導シート１１の両主面間に亘って延在している。
【００４７】
［金属］
ここで、上記金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等が挙げられ、中でも、熱伝導率が高いことから、銀が好ましい。金属としては、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
そして、金属の硬度のモース硬度は、特に限定されないが、２以上であることが好ましく、３以上であることが好ましく、７以下であることが好ましく、５以下であることが好ましい。金属のモース硬度が上記下限値以上であれば、高荷重下における熱伝導シート１２の厚み方向の潰れを良好に抑制することができる。また、金属のモース硬度が上記上限値以下であれば、熱伝導シート１１を後述する発熱体と放熱体との間に挟んで使用した際に、発熱体や放熱体の表面の損傷を更に防止することができる。
【００４９】
［無機酸化物］
また、上記無機酸化物としては、特に限定されず、例えば、ガラス（ＳｉＯ２）、ガラス前駆体等が挙げられる。無機酸化物としては、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
そして、無機酸化物としてのガラスおよび／またはガラス前駆体は、通常、ガラスおよび／またはガラス前駆体を含む液状組成物を用いて形成する。
【００５０】
ここで、ガラスおよび／またはガラス前駆体を含む液状組成物としては、温度２５℃、圧力（絶対圧）１ａｔｍの条件下で液状であり、固化させてガラス層を形成することが可能であれば特に限定されることなく、ガラスおよび／またはガラス前駆体を含み、任意に溶媒や添加剤を更に含有する液状組成物を用いることができる。中でも、ガラス層の形成容易性の観点からは、液状組成物としては、液体ガラスを用いることが好ましい。
なお、液状組成物に含まれるガラス前駆体としては、例えば、テトラエトキシシラン等が挙げられる。
【００５１】
ここで、液体ガラスとしては、特に限定されることなく、例えば、二酸化ケイ素、アルミナおよび溶媒を含有する液体ガラスや、テトラエトキシシラン、金属触媒および水を含有する液体ガラスなどが挙げられる。より具体的には、液体ガラスとしては、例えば、墨東化成工業社製の「ヒートレスグラス」、「シダクシタールＢ４３７３」や、モクテックカメムラ社製の「ファインクリスタル（Ｑｕａｒｔｚ ｆｏｒ ＮＯＭシリーズ）」等を用いることができる。
【００５２】
そして、無機酸化物のモース硬度は、特に限定されないが、２以上であることが好ましく、３以上であることが好ましく、７以下であることが好ましく、５以下であることが好ましい。無機酸化物のモース硬度が上記下限値以上であれば、高荷重下における熱伝導シート１２の潰れを更に抑制することができる。また、無機酸化物のモース硬度が上記上限値以下であれば、熱伝導シート１１を発熱体８１と放熱体８２との間に挟んで使用した際に、発熱体や放熱体の表面の損傷を更に防止することができる。
【００５３】
また、図４に示すように、補強部２１の熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の長径をｄとすると、長径（ｄ）は、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以下であることが好ましい。補強部２１の熱伝導シート１１の厚み方向に直交する断面の長径（ｄ）が上記範囲内であれば、熱伝導シート１１の熱伝導性を好適に維持することができる。
【００５４】
そして、補強部２１の配設密度は、特に限定されないが、１個／ｃｍ２以上であることが好ましく、２個／ｃｍ２以上であることがより好ましい。補強部２１の配設密度が１個／ｃｍ２以上であれば、熱伝導シート１１の厚み方向の潰れと、熱伝導性の低下とを、バランス良く抑制することができる。
【００５５】
＜＜アスカーＣ硬度＞＞
そして、シート本体１２は、温度２５℃でのアスカーＣ硬度が３０以上であることが好ましく、９０以下であることが好ましい。シート本体１２のアスカーＣ硬度が上記範囲内であれば、室温環境下における熱伝導シート１１の可撓性およびハンドリング性を良好にすることができる。
なお、本発明において、「アスカーＣ硬度」は、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
【００５６】
そして、熱伝導シート１１は、特に限定されないが、以下の性状を有していることが好ましい。
【００５７】
＜厚み＞
熱伝導シート１１は、常温常圧下において、シート厚み（Ｔ）が０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。常温常圧下における熱伝導シート１１の厚みが上記上限以下であれば、熱伝導シート１１を後述する発熱体と放熱体との間に挟んで好適に使用し得る。また、熱伝導シート１１のシート厚みが上記下限以上であれば、熱伝導シート１１の強度、耐久性およびハンドリング性がより優れる。
なお、本発明において、「シート厚み」は、本発明の実施例に記載の方法によって測定することができる。
【００５８】
＜シート厚みの変化率＞
そして、熱伝導シート１１のシート厚みの変化率は、０．４以上であることが好ましく、０．５以上であることが好ましく、０．９以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましい。熱伝導シート１１のシート厚みの変化率が上記範囲内であれば、熱伝導シート１１を後述する発熱体と放熱体との間に挟んでより好適に使用し得る。
なお、本発明において、「シート厚みの変化率」は、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
【００５９】
＜熱伝導率＞
更に、熱伝導シート１１は、０．０５ＭＰａ加圧下での熱伝導率が、１０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、１５Ｗ／ｍＫ以上であることがより好ましく、３０Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましく、２５Ｗ／ｍＫ以下であることがより好ましい。
また、熱伝導シート１１は、１．５ＭＰａ加圧下での熱伝導率が、５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、１０Ｗ／ｍＫ以上であることがより好ましく、２０Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましく、１５Ｗ／ｍＫ以下であることがより好ましい。
熱伝導シート１１の０．０５ＭＰａ加圧下、および、１．５ＭＰａ加圧下での熱伝導率がそれぞれ上記範囲内であれば、熱伝導シート１１を後述する発熱体と放熱体との間に挟んで更に好適に使用し得る。
なお、本発明において、「熱伝導率」は、本明細書の実施例に記載の測定方法によって求めることができる。
【００６０】
＜熱伝導率の変化率＞
そして、熱伝導シート１１において、熱伝導率の変化率は、０．３以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましい。熱伝導率の変化率が上記下限値以上であれば、高荷重下においても、熱伝導シート１１が優れた熱伝導性を発揮し得る。
なお、本発明において、「熱伝導率の変化率」は、本明細書の実施例に記載の方法によって求めることができる。
【００６１】
＜シート厚みの変化率と熱伝導率の変化率との比＞
更に、熱伝導シート１１において、上記シート厚みの変化率と上記熱伝導率の変化率との比［（シート厚みの変化率）／（熱伝導率の変化率）］は、０．９５以上であることが好ましく、０．９８以上であることがより好ましく、１．５以下であることが好ましく、１．３以下であることがより好ましく、１であることが最も好ましい。シート厚みの変化率と熱伝導率の変化率との比が上記範囲内であれば、熱伝導シート１１の厚み方向の潰れと、熱伝導性の低下とを、バランス良く抑制することができる。
【００６２】
そして上記の構成を備える熱伝導シート１１は、例えば、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるためのシートとして使用され得る。
具体的には、図７に使用態様の正面図を示すように、熱伝導シート１１は、発熱体８１に放熱体８２を取り付ける際に、発熱体８１と放熱体８２との間に挟み込んで使用することができる。本発明によれば、熱伝導シート１１を発熱体８１と放熱体８２との間に挟みこみ、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シート１１の厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、熱伝導シート１１が有する高い熱伝導性を維持することができる。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態に係る熱伝導シートについて説明したが、本発明の熱伝導シートは上述した形態に限定されるものではない。具体的には、上述した補強部は、上記実施形態で示す構成に限定されない。そこで、図８を参照して、本発明の熱伝導シートにおける補強部の変形例について説明する。
【００６４】
（補強部の変形例）
図８は、本発明の熱伝導シートにおける補強部の変形例を概略的に示す断面図である。なお、上述した実施形態と共通する構成には同一の符号を付し、ここでの説明は繰り返さない。
【００６５】
本発明の熱伝導シートにおいて、上述した孔部は、熱伝導シートの厚み方向に延びていれば特に限定されない。したがって孔部は、両端が開孔している孔部であってもよいし、一端が開孔し、他端が閉孔している孔部であってもよいし、両端が閉孔している孔部であってもよい。また、これにより、補強部２１は、例えば図８の（ａ）に示すように、補強部２１の一方端のみが熱伝導シート１１の表面から露出するように構成してもよいし、図８の（ｂ）に示すように、補強部２１が、シート本体１２に埋め込まれるような構成としてもよい。更に、補強部の形状は、円柱形状に限定されず、例えば、多角柱形状等としてもよい。
【００６６】
ここで、熱伝導シート１１の厚みをＴ、補強部２１の熱伝導シート１１の厚み方向の長さをＬとすると、熱伝導シート１１の厚み（Ｔ）に対する補強部２１の熱伝導シート１１の厚み方向の長さ（Ｌ）の割合[（Ｌ/Ｔ）×１００]は、５０％以上であることが好ましく、１００％であること、即ち、補強部２１は、図６に示したように、熱伝導シート１１の厚み方向を貫通していることがより好ましい。なお、熱伝導シート１１の厚み（Ｔ）に対する補強部２１の熱伝導シート１１の厚み方向の長さ（Ｌ）の割合が５０％以上であれば、熱伝導シートの厚み方向の潰れを更に好適に抑制することができる。
【００６７】
＜熱伝導性シートの製造方法＞
そして、上述した熱伝導シート１１の製造方法は、特に限定されることなく、例えば、
（１）樹脂および炭素材料を含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレシートを得る工程（プレシート成形工程）と、
（２）プレシートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレシートを折畳または捲回して、積層体を得る工程（積層体形成工程）と、
（３）得られた積層体を、積層方向に対して４５°以下の角度でスライスし、プレシート本体を得る工程（プレシート本体形成工程）と、
（４）得られたプレシート本体に孔部を形成してシート本体を得る工程（シート本体形成工程）と、
（５）シート本体に形成された孔部に充填材を充填して、補強部を形成する工程（補強部形成工程）と、
を含む製造方法により製造することができる。
【００６８】
［（１）プレシート成形工程］
プレシート成形工程では、樹脂および炭素材料を含み、任意に添加剤を含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレシートを得る。ここで、樹脂、炭素材料および添加剤としては、本発明の熱伝導シートに含まれ得る樹脂、炭素材料および添加剤として上述したものを用いることができる。
【００６９】
そして、組成物の調製は、上記各成分を撹拌混合することで得られる。なお、撹拌混合は、特に限定されることなく、ニーダー、ロール、ヘンシェルミキサー、ホバートミキサー、ハイスピードミキサー、二軸混錬機等の既知の混合装置を用いて行うことができる。また、撹拌混合は、酢酸エチルやメチルエチルケトン等の溶媒の存在下で行ってもよい。撹拌混合条件としては、例えば、後述の実施例を参照して適宜設定することができる。また、撹拌混合温度は、例えば５℃以上１５０℃以下とすることができる。
【００７０】
なお、上述した成分のうち、特に繊維状炭素材料は、凝集し易く、分散性が低いため、そのままの状態でフッ素樹脂や膨張化黒鉛などの他の成分と混合すると、組成物中で良好に分散し難い。一方、繊維状炭素材料は、溶媒（分散媒）に分散させた分散液の状態でフッ素樹脂や膨張化黒鉛などの他の成分と混合すれば凝集の発生を抑制することはできるものの、分散液の状態で混合した場合には混合後に固形分を凝固させて組成物を得る際などに多量の溶媒を使用するため、組成物の調製に使用する溶媒の量が多くなる虞が生じる。そのため、プレシートの形成に用いる組成物に繊維状炭素材料を配合する場合には、繊維状炭素材料は、溶媒（分散媒）に繊維状炭素材料を分散させて得た分散液から溶媒を除去して得た繊維状炭素材料の集合体（易分散性集合体）の状態で他の成分と混合することが好ましい。繊維状炭素材料の分散液から溶媒を除去して得た繊維状炭素材料の集合体は、一度溶媒に分散させた繊維状炭素材料で構成されており、溶媒に分散させる前の繊維状炭素材料の集合体よりも分散性に優れているので、分散性の高い易分散性集合体となる。従って、易分散性集合体と、フッ素樹脂や膨張化黒鉛などの他の成分とを混合すれば、多量の溶媒を使用することなく効率的に、組成物中で繊維状炭素材料を良好に分散させることができる。
【００７１】
ここで、繊維状炭素材料の分散液は、例えば、溶媒に対して繊維状炭素材料を添加してなる粗分散液を、キャビテーション効果が得られる分散処理または解砕効果が得られる分散処理に供して得ることができる。なお、キャビテーション効果が得られる分散処理は、液体に高エネルギーを付与した際、水に生じた真空の気泡が破裂することにより生じる衝撃波を利用した分散方法である。そして、キャビテーション効果が得られる分散処理の具体例としては、超音波ホモジナイザーによる分散処理、ジェットミルによる分散処理および高剪断撹拌装置による分散処理が挙げられる。また、解砕効果が得られる分散処理は、粗分散液にせん断力を与えて繊維状炭素材料の凝集体を解砕・分散させ、さらに粗分散液に背圧を負荷することで、気泡の発生を抑制しつつ、繊維状炭素材料を溶媒中に均一に分散させる分散方法である。
【００７２】
また、分散液からの溶媒の除去は、乾燥やろ過などの既知の溶媒除去方法を用いて行うことができるが、迅速かつ効率的に溶媒を除去する観点からは、減圧ろ過などのろ過を用いて行うことが好ましい。
【００７３】
そして、上述のようにして調製した組成物は、任意に脱泡および解砕した後に、加圧してシート状に成形することができる。なお、混合時に溶媒を用いている場合には、溶媒を除去してからシート状に成形することが好ましく、例えば真空脱泡を用いて脱泡を行えば、脱泡時に溶媒の除去も同時に行うことができる。
【００７４】
ここで、組成物は、圧力が負荷される成形方法であれば特に限定されることなく、プレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の成形方法を用いてシート状に成形することができる。中でも、組成物は、圧延成形によりシート状に形成することが好ましく、保護フィルムに挟んだ状態でロール間を通過させてシート状に成形することがより好ましい。なお、保護フィルムとしては、特に限定されることなく、サンドブラスト処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム等を用いることができる。また、ロール温度は５℃以上１５０℃とすることができる。
なお、プレシートの厚みは、特に限定されることなく、例えば０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
【００７５】
［（２）積層体形成工程］
積層体形成工程では、プレシート成形工程で得られたプレシートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレシートを折畳または捲回して、積層体を得る。ここで、プレシートの折畳による積層体の形成は、特に限定されることなく、折畳機を用いてプレシートを一定幅で折り畳むことにより行うことができる。また、プレシートの捲回による積層体の形成は、特に限定されることなく、プレシートの短手方向または長手方向に平行な軸の回りにプレシートを捲き回すことにより行うことができる。
【００７６】
ここで、通常、積層体形成工程で得られる積層体において、プレシートの表面同士の接着力は、プレシートを積層する際の圧力や折畳または捲回する際の引っ張り力により充分に得られる。しかし、接着力が不足する場合や、積層体の層間剥離を十分に抑制する必要がある場合には、プレシートの表面を溶剤で若干溶解させた状態で積層体形成工程を行ってもよいし、プレシートの表面に接着剤を塗布した状態またはプレシートの表面に接着層を設けた状態で積層体形成工程を行ってもよい。
【００７７】
なお、プレシートの表面を溶解させる際に用いる溶剤としては、特に限定されることなく、プレシート中に含まれているフッ素樹脂などの樹脂成分を溶解可能な既知の溶剤を用いることができる。中でも、溶解性と揮発性の観点からはアセトンを用いることが好ましい。
【００７８】
また、プレシートの表面に塗布する接着剤としては、特に限定されることなく、市販の接着剤や粘着性の樹脂を用いることができる。中でも、接着剤としては、プレシート中に含まれているフッ素樹脂などの樹脂成分と同じ組成の樹脂を用いることが好ましい。そして、プレシートの表面に塗布する接着剤の厚さは、例えば、１０μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。
更に、プレシートの表面に設ける接着層としては、特に限定されることなく、両面テープなどを用いることができる。
ここで、接着剤や接着層には、得られる熱伝導シートが硬くなりすぎない範囲で熱伝導性フィラーが配合されていてもよい。
【００７９】
なお、層間剥離を抑制する観点からは、得られた積層体は、積層方向に０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で押し付けながら、１２０℃以上１７０℃以下で２〜８時間加熱してもよい。
【００８０】
［（３）プレシート本体形成工程］
プレシート本体形成工程では、積層体形成工程で得られた積層体を、積層方向に対して４５°以下の角度でスライスし、積層体のスライス片よりなるプレシート本体を得る。ここで、積層体をスライスする方法としては、特に限定されることなく、例えば、マルチブレード法、レーザー加工法、ウォータージェット法、ナイフ加工法等が挙げられる。中でも、プレシート本体の厚みを均一にし易い点で、ナイフ加工法が好ましい。また、積層体をスライスする際の切断具としては、特に限定されることなく、スリットを有する平滑な盤面と、このスリット部より突出した刃部とを有するスライス部材（例えば、鋭利な刃を備えたカンナやスライサー）を用いることができる。
【００８１】
なお、熱伝導シートの熱伝導性を高める観点からは、積層体をスライスする角度は、積層方向に対して３０°以下であることが好ましく、積層方向に対して１５°以下であることがより好ましく、積層方向に対して略０°である（即ち、積層方向に沿う方向である）ことが好ましい。
【００８２】
また、積層体を容易にスライスする観点からは、スライスする際の積層体の温度は−２０℃以上２０℃以下とすることが好ましく、−１０℃以上０℃以下とすることがより好ましい。更に、同様の理由により、スライスする積層体は、積層方向とは垂直な方向に圧力を負荷しながらスライスすることが好ましく、積層方向とは垂直な方向に０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力を負荷しながらスライスすることがより好ましい。
【００８３】
［（４）シート本体形成工程］
シート本体形成工程では、プレシート本体の一方の面にレーザー光を照射して、シート本体の厚み方向に延びる孔部を備えるシート本体を形成する。ここで、レーザー光の照射回数および照射位置は特に限定されず、任意の照射回数および照射位置とすることができる。また、レーザー光のスポット径、レーザー光の照射時間は、目的とする補強部の形状、大きさ等に応じて適宜調整すればよい。
また、レーザーとしては、例えばＣＯ２レーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザー等を用いることができる。特に好ましくは、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザーである。照射出力は、１０〜１００Ｗが好ましく、孔部の大きさ、深さに合わせて適宜調整することが可能である。例えば、孔部を形成するには、下記の手順で実施することができる。
（１）プレシート本体の表面に対して垂直にレーザー光線が照射できるようにレーザー光線照射装置の照射位置を調整する。（２）孔部の性状（厚み、密度、硬度等）およびプレシート本体内における孔部の個数、間隔、孔部の大きさに合わせて、レーザー照射条件をプログラム設定する。（３）レーザー照射は、ステージをスライドすることにより、位置決めされた場所に実施することができ、ステージをスライドさせながら、プレシート本体にレーザー光線を間欠的に照射して、希望する位置に複数の孔部を形成する。
【００８４】
［（５）補強部形成工程］
補強部形成工程では、シート本体に形成された孔部に対し、金属および無機酸化物の少なくとも一方を充填して補強部を形成する。なお、補強部は、例えば銀ペースト等のペースト状の材料を充填して硬化させることにより形成することが好ましい。また、充填に使用し得る金属、無機酸化物としては、補強部を形成し得る金属および無機酸化物として上述したものを用いることができる。
そして、充填材を乾燥させることで、本実施形態で示す熱伝導シート１１が得られる。
更に、上述の方法によって得られる熱伝導シート１１を２枚用意し、それらを任意の貼り合わせ方法によって貼り合わせることで、図８の（ｂ）に示したような熱伝導シートとしてもよい。
【実施例】
【００８５】
以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「％」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
【００８６】
実施例および比較例において、補強部の熱伝導シートの厚み方向の高さ、補強部の配設密度、補強部の熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積、アスカーＣ硬度、シート厚み、および熱伝導率は、それぞれ以下の方法を使用して測定または評価した。
【００８７】
＜補強部の熱伝導シートの厚み方向の高さ＞
まず、孔部の深さについて、日本電子社製、クロスセクションポリシャ（登録商標）「ＩＢ−０９０２ＣＰ」断面試料作製装置を用いて断面出しを行った後、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、形状解析レーザー顕微鏡「ＶＫ−Ｘ２５０シリーズ」）を用いて測定した。そして、孔部の深さを、補強部の熱伝導シートの厚み方向の高さとした。
【００８８】
＜補強部の配設密度＞
シート本体の表面１ｃｍ角あたりに形成された孔部の数について、上記レーザー顕微鏡を用いて測定した。そして熱伝導シートの一方面１ｃｍ角あたりの補強部の数を、補強部の配設密度とした。
【００８９】
＜補強部の熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積＞
孔部それぞれの開口面積を、上記レーザー顕微鏡を用いて測定した。孔部は円柱形状であったため、孔部の開口面積を、補強部の熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積とした。そして、熱伝導シートの表面積（ｓｍ）と、補強部それぞれの熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和（ｓ）とに基づいて、熱伝導シートの表面積（ｓｍ）に対する補強部それぞれの熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和（ｓ）の割合［（ｓ／ｓｍ）×１００（％）］を求めた。
【００９０】
＜アスカーＣ硬度＞
シート本体のアスカーＣ硬度は、日本ゴム協会規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）のアスカーＣ法に準拠し、硬度計（高分子計器社製、製品名「ＡＳＫＥＲ  ＣＬ−１５０ＬＪ」）を使用して、温度２３℃の環境下で測定した。
【００９１】
＜シート厚み＞
熱伝導シートのシート厚みは、株式会社ミツトヨ社製デジマチックインジケーター（ＩＤ−Ｃ１１２Ｘ）を用いて（１／１０００ｍｍ）の精度で測定した。
具体的には、０．０５ＭＰａ加圧下での熱伝導シートのシート厚みと、１．５ＭＰａ加圧下での熱伝導率シートのシート厚みを測定した。そして、下記式に基づいて、シート厚みの変化率を求めた。
シート厚みの変化率＝（１．５ＭＰａ加圧下での熱伝導シートのシート厚み）／（０．０５ＭＰａ加圧下での熱伝導シートのシート厚み）
そして、シート厚みの変化率について、以下を基準として評価した。
Ａ：シート厚みの変化率が０．６を超える
Ｂ：シート厚みの変化率が０．５を超え、０．６未満である
Ｃ：シート厚みの変化率が０．５未満
【００９２】
＜熱伝導率＞
熱伝導シートの熱伝導率は、熱伝導シートの熱抵抗値に基づいて算出した。具体的には、熱伝導シートの熱抵抗値を、樹脂材料熱抵抗試験器（株式会社日立テクノロジーアンドサービス製）を用いて測定した。その際、補強部を含む０．５ｃｍ角の略正方形に切り出した熱伝導シートを試料とし、試料温度５０℃において、０．０５ＭＰａ加圧下での試料の熱抵抗値Ｒ１（℃／Ｗ）と、１．５ＭＰａ加圧下での試料の熱抵抗値Ｒ２（℃／Ｗ）とを測定した。
そして、熱抵抗値Ｒ１および熱抵抗値Ｒ２から、０．０５ＭＰａ加圧下での試料の熱伝導率Ｃ１（Ｗ／ｍＫ）と、１．５ＭＰａ加圧下での試料の熱伝導率Ｃ２（Ｗ／ｍＫ）を、熱伝導シート１ｃｍ角に換算したときの値として下記式より求めた。
熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）＝［１／熱抵抗値（℃/Ｗ）］×［（試料厚み（ｍｍ）/（試料面積（ｍｍ２）］×１０００
そして、下記式に基づいて、熱伝導率の変化率を求めた。
熱伝導率の変化率＝［１．５ＭＰａ加圧下での試料の熱伝導率（Ｃ２）／（０．０５ＭＰａ加圧下での試料の熱伝導率（Ｃ１）］
そして、熱伝導率の変化率について、以下を基準として評価した。
Ａ：熱伝導率の変化率が０．５を超える
Ｂ：熱伝導率の変化率が０．３を超え、０．５未満
Ｃ：熱伝導率の変化率が０．３未満
【００９３】
更に、シートの厚み変化率と、熱伝導率の変化率との比［（シートの厚み変化率）／（熱伝導率の変化率）］に基づいて、下記のように評価した。
Ａ：［（シートの厚み変化率）／（熱伝導率の変化率）］が０．９５以上を超え、１．２未満
Ｂ：［（シートの厚み変化率）／（熱伝導率の変化率）］が１．２を超え、２．０未満
Ｃ：［（シートの厚み変化率）／（熱伝導率の変化率）］が２．０を超える
［（シートの厚み変化率）／（熱伝導率の変化率）］が１の値に近いほど、熱伝導シートの厚み方向の潰れと、熱伝導率の低下とを、バランス良く抑制することができる。
【００９４】
（実施例１）
＜繊維状炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製＞
[分散液の調製]
繊維状炭素ナノ構造体（ＺＥＯＮＡＮＯ（登録商標）ＳＧ１０１、日本ゼオン社製、比表面積：６００ｍ２／ｇ）を４００ｍｇ量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン２Ｌ中に混ぜ、ホモジナイザーにより２分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル（株式会社常光製、製品名「ＪＮ−２０」）を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの０．５ｍｍの流路に１００ＭＰａの圧力で２サイクル通過させて、繊維状炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度０．２０質量％の分散液を得た。
【００９５】
[溶媒の除去]
その後、上述のようにして得られた分散液をキリヤマろ紙（Ｎｏ．５Ａ）を用いて減圧ろ過し、繊維状炭素材料としての、シート状の繊維状炭素ナノ構造体の易分散性集合体を得た。
【００９６】
[組成物の調製]
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂（ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルＧ−１０１」）を７０部と、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂（スリーエムジャパン株式会社製、商品名「ダイニオンＦＣ−２２１１」、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４、１００℃）を３０部と、熱伝導性充填材である粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「ＥＣ５０」、体積平均粒子径：２５０μｍ）を５０部と、繊維状炭素材料としての上記繊維状炭素ナノ構造体の易分散性集合体を０．５部とを、加圧ニーダー（日本スピンドル製）を用いて、温度１５０℃にて２０分間撹拌混合した。次に、得られた混合物を解砕機に投入して、１０秒間解砕することにより、組成物を得た。
【００９７】
［（１）プレシート成形工程］
次いで、得られた組成物５０ｇを、サンドブラスト処理を施した厚み５０μｍのＰＥＴフィルム（保護フィルム）で挟み、ロール間隙５５０μｍ、ロール温度５０℃、ロール線圧５０ｋｇ／ｃｍ、ロール速度１ｍ／分の条件にて圧延成形（一次加圧）し、厚み０．５ｍｍのプレシートを得た。
【００９８】
［（２）積層体形成工程］
続いて、得られたプレシートを縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み０．５ｍｍに裁断し、プレシートの厚み方向に１２０枚積層し、更に、温度１２０℃、圧力０．１ＭＰａで３分間、積層方向にプレス（二次加圧）することにより、高さ約６０ｍｍの積層体を得た。
【００９９】
［（３）プレシート本体形成工程］
その後、二次加圧された積層体の積層側面を０．３ＭＰａの圧力で押し付けながら、木工用スライサー（株式会社丸仲鐵工所製、商品名「超仕上げかんな盤スーパーメカＳ」）を用いて、積層方向に対して０度の角度で（換言すれば、積層されたプレシートの主面の法線方向に）スライスすることにより、縦１５０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み０．１５ｍｍのプレシート本体を得た。
【０１００】
［（４）シート本体形成工程］
得られたプレシート本体の表面に、ＣＯ２レーザー加工機（ユニバーサルレーザーシステムズ社製、ＶＬＳ６．６０）を用いて、シート本体の表面１ｃｍ角あたり１個の孔部を有するシート本体を形成した。具体的には、シート本体の１ｃｍ×１ｃｍの正方形の中央部分に対し、ＣＯ２レーザー加工機を用いて孔部を形成した。
【０１０１】
［（５）補強部形成工程］
それから、平な厚さ１ｍｍの銅板の上に上記シート本体を載せた。そして、充填材としての銀ペースト（ニホンハンダ社製、モース硬度：２．５）をシート本体上部に垂らし、厚さ１ｍｍの銅板でシート本体表面が傷つかないように軽くならすることで、孔部に銀ペーストを充填した。その後、充填材を２５０℃で２０分間焼結し、熱伝導シートを得た。得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０２】
（実施例２）
銀ペーストに替えて液体ガラス（モクテックカメムラ社製、ファインクリスタル（Ｑｕａｒｔｚ ｆｏｒ ＮＯＭ、モース硬度：４）を孔部に充填した以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０３】
（実施例３）
シート本体の表面１ｃｍ角あたり４個の孔部を形成した。具体的には、シート本体の表面１ｃｍ×１ｃｍの正方形を４分割して得られる４つの正方形の中央部分に対し、ＣＯ２レーザー加工機を用いて孔部を形成した。それ以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０４】
（実施例４）
シート本体に形成する孔部の深さを０．０７５ｍｍとすることで孔部の深さを熱伝導シートの厚みの５０％とした以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０５】
（実施例５）
シート本体に形成する孔部の深さを０．０４５ｍｍにすることで孔部の深さを熱伝導シートの厚みの３０％とした以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０６】
（比較例１）
シート本体に孔部を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０７】
（比較例２）
シート本体の表面１ｃｍ角あたり２０個の孔部を形成した。具体的には、シート本体の表面１ｃｍ×１ｃｍの正方形を縦方向に５等分、横方向に４等分して得られる計２０個の四角形各々の中央部分に対し、ＣＯ２レーザー加工機を用いて孔部を形成した。それ以外は、実施例１と同様の操作を行い、熱伝導シートを得た。そして、得られた熱伝導シートを用いて、各種物性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０８】
【表１】
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【０１０９】
上記結果から、熱伝導シートの表面積（ｓｍ）に対する補強部それぞれの熱伝導シートの厚み方向に直交する断面の平均面積の総和（ｓ）の割合が１％未満である実施例１〜５の熱伝導シートは、厚み方向の潰れ抑制と、熱伝導性低下の抑制との双方に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明によれば、高荷重下で使用する場合でも、熱伝導シートの厚み方向の潰れを抑制でき、且つ、高い熱伝導性を維持できる熱伝導シートを提供することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１１  熱伝導シート
１２  シート本体
１５  孔部
２１  補強部
８１  発熱体
８２  放熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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