(57)【要約】【課題】熱伝導シートの厚み方向において十分な熱伝導性を得る。【解決手段】熱伝導シートの製造方法は、硬化状態の有機樹脂１１中に熱伝導性フィラー１２を含んでなる複数の第１シート１０を作製する工程を有し、第１シート１０内において、熱伝導性フィラー１２をシート面方向に配向させる。この製造方法は、更に、複数の第１シート１０を、接着剤１５を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体３０を作製する工程と、積層体３０を積層方向にスライスして熱伝導シート４０を作製する工程を有する。【選択図】図１
2014067924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の熱伝導性フィラーを含んでなる複数の第１シートを、前記第１シートの厚み方向における前記熱伝導性フィラーの寸法よりも前記第１シートの面方向における前記熱伝導性フィラーの寸法の方が大きくなるように前記熱伝導性フィラーを配向させて作製する工程と、
複数の前記第１シートを、接着剤を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体を作製する工程と、
前記積層体をスライスして熱伝導シートを作製する工程と、
を有し、
前記熱伝導シートを作製する工程では、前記積層体を前記第１シートの積層方向に切断することにより、前記熱伝導シートの厚み方向における前記熱伝導性フィラーの寸法が、前記熱伝導シートの面方向における前記熱伝導性フィラーの寸法よりも大きくなるようにする熱伝導シートの製造方法。
【請求項２】
薄膜状に形成され且つ半硬化状態とされた第２有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第２熱伝導性フィラーを含んでなる第２シートを、前記第２シートの厚み方向における前記第２熱伝導性フィラーの寸法よりも前記第２シートの面方向における前記第２熱伝導性フィラーの寸法の方が大きくなるように前記第２熱伝導性フィラーを配向させて作製する工程を更に有し、
前記積層体を作製する工程では、隣り合う前記第１シート同士の間に、前記接着剤又は前記第２シートが位置するように、前記第１シートと前記第２シートとを積層して、隣り合う前記第１シート同士を前記接着剤又は前記第２シートを介して相互に一体化させることにより、前記積層体を作製し、
前記熱伝導シートを作製する工程では、前記積層体を前記第１シート及び前記第２シートの積層方向に切断する請求項１に記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項３】
前記熱伝導性フィラーは、結晶中の六角平面が、鱗片の面方向、楕球の長軸方向又は棒の軸方向に配向している六方晶窒化ホウ素粒子又は黒鉛粒子である請求項１に記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項４】
前記有機樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド又はベンゾオキサジンである請求項１に記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項５】
前記第１シートを作製する工程は、
硬化前の前記有機樹脂と前記熱伝導性フィラーとを混練する工程と、
前記熱伝導性フィラーを含有する前記有機樹脂を薄膜形状に成形する工程と、
前記有機樹脂を硬化させる工程と、
を含む請求項１に記載の熱伝導シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱体（半導体チップなど）と放熱体（ヒートシンクなど）との間などのように、高い熱伝導性が要求される接合界面に設けられる熱伝導シートが知られている（特許文献１乃至６）。
【０００３】
特許文献１及び２に記載された熱伝導シートの製造方法では、先ず、熱伝導性フィラーの長軸方向が一次シートの面方向に配向された樹脂製の一次シートを作製する。次に、一次シートを積層して成形体を得、成形体を加熱して硬化させる。そして、一次シートの積層方向に成形体をスライスすることにより、熱伝導性フィラーの長軸方向が熱伝導シートの厚さ方向に配向された熱伝導シートを得る。
【０００４】
特許文献３にも特許文献１、２と同様の製造方法が記載されている。ただし、特許文献３に記載された熱伝導シートの製造方法は、成形体を加熱して硬化させる工程を含まない。
【０００５】
更に、特許文献４及び５には、両面又は片面に粘着層が形成された熱伝導シートが記載され、特許文献６には、両面又は片面に絶縁層が形成された熱伝導シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−３８７６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６２６４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５２７３号公報
【特許文献４】特開２０１２−１０９３１３号公報
【特許文献５】特開２０１２−１０９３１２号公報
【特許文献６】特開２０１１−２３０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の製造方法では、樹脂が未硬化の状態の一次シートを積層して成形体を得るため、一次シートの相互間で樹脂が流動し、樹脂の流動につられて熱伝導性フィラーの配向が乱れてしまう。その結果、熱伝導シートの厚み方向における熱伝導性が不十分となる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、厚み方向において十分な熱伝導性を有する熱伝導シートを製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の熱伝導性フィラーを含んでなる複数の第１シートを、前記第１シートの厚み方向における前記熱伝導性フィラーの寸法よりも前記第１シートの面方向における前記熱伝導性フィラーの寸法の方が大きくなるように前記熱伝導性フィラーを配向させて作製する工程と、
複数の前記第１シートを、接着剤を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体を作製する工程と、
前記積層体をスライスして熱伝導シートを作製する工程と、
を有し、
前記熱伝導シートを作製する工程では、前記積層体を前記第１シートの積層方向に切断することにより、前記熱伝導シートの厚み方向における前記熱伝導性フィラーの寸法が、前記熱伝導シートの面方向における前記熱伝導性フィラーの寸法よりも大きくなるようにする熱伝導シートの製造方法を提供する。
【００１０】
この製造方法によれば、熱伝導シートの厚み方向における熱伝導性フィラーの寸法が、熱伝導シートの面方向における熱伝導性フィラーの寸法よりも大きくなるように、熱伝導シートを作製する。すなわち、熱伝導シート内において、熱伝導性フィラーを熱伝導シートの厚み方向に配向する。よって、熱伝導シートの厚み方向における熱伝導性を良好にすることができる。
【００１１】
ここで、硬化状態の有機樹脂中に熱伝導性フィラーを含む第１シートを、接着剤を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体を作製し、その積層体をスライスして熱伝導シートを作製する。
このため、積層体を作製する段階においても、硬化状態の第１シートの内部において第１熱伝導性フィラーの配向性を維持できる。
これにより、積層体内における熱伝導性フィラーの配向性を良好にできる。その結果、積層体を積層方向にスライスすることにより得られる熱伝導シートにおける熱伝導性フィラーの配向性も良好にでき、熱伝導シートの厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱伝導シートの厚み方向において十分な熱伝導性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法を説明するための図であり、このうち（ａ）はフローチャートを示し、（ｂ）〜（ｆ）の各図は、各工程による成型物を示す模式的な斜視図である。（ｂ）は第１シートを、（ｃ）は第１シートに接着剤を塗布した状態を、（ｄ）は第１シートを接着剤を介して積層する様子を、（ｅ）は積層体を、（ｆ）は熱伝導シートを、それぞれ示す。
【図２】第１の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法により得られる熱伝導シートを示す模式図であり、このうち（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部の拡大断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る熱伝導シートの他の例を示す模式的な要部断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法における各工程による成型物を示す模式的な斜視図であり、このうち（ａ）は第１シートを、（ｂ）は第２シートを、（ｃ）は第１シートに接着剤を塗布した状態を、（ｄ）は第１シート（接着剤無し）と、第２シートと、第１シート（接着剤付き）とを積層する様子を、（ｅ）は積層体を、（ｆ）は熱伝導シートを、それぞれ示す。
【図６】第２の実施形態に係る熱伝導シートの例を示す模式的な要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法を説明するための図である。このうち（ａ）はフローチャートを示し、（ｂ）〜（ｆ）の各図は、各工程による成型物を示す模式的な斜視図である。これらのうち（ｂ）は第１シート１０を、（ｃ）は第１シート１０に接着剤１５を塗布した状態を、（ｄ）は第１シート１０を接着剤１５を介して積層する様子を、（ｅ）は積層体３０を、（ｆ）は熱伝導シート４０を、それぞれ示す。
図２は第１の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法により得られる熱伝導シート４０を示す模式図であり、このうち（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部の拡大断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る熱伝導シートの製造方法は、以下の（１）〜（３）の工程を有する。
（１）薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた有機樹脂１１中に、鱗片状、楕球状又は棒状の熱伝導性フィラー１２を含んでなる複数の第１シート１０を作製する工程（図１（ａ）のステップＳ２及びＳ３、図１（ｂ））。ここで、第１シート１０は、第１シート１０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも第１シート１０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法の方が大きくなるように熱伝導性フィラー１２を配向させて作製する。
（２）複数の第１シート１０を、接着剤１５を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体３０を作製する工程（図１（ａ）のステップＳ４〜Ｓ６、図１（ｃ）〜（ｅ））。
（３）積層体３０をスライスして熱伝導シート４０を作製する工程（図１（ａ）のステップＳ７、図１（ｆ））。熱伝導シート４０を作製する工程では、積層体３０を第１シート１０の積層方向に切断する。これにより、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、熱伝導シート４０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きくなるようにする。
以下、詳細に説明する。
【００１７】
先ず、第１シート１０の材料である熱伝導性フィラー１２と有機樹脂１１とを準備する。
【００１８】
熱伝導性フィラー１２の材質は、熱伝導性が良好で、有機樹脂１１の硬化処理を経ても所定の形状に維持されるものであれば良い。
【００１９】
熱伝導シート４０は、その厚み方向に電気伝導性を有するものであっても良いし、絶縁性のものであっても良い。厚み方向に電気伝導性を有する熱伝導シート４０を作製する場合、熱伝導性フィラー１２としては、導電性のものを用いることが好ましい。絶縁性の熱伝導シート４０を作製する場合、熱伝導性フィラー１２としては、絶縁性のものを用いる。
【００２０】
熱伝導性フィラー１２は、鱗片状、楕球状又は棒状の形状のものである。より具体的には、例えば、熱伝導性フィラー１２は、結晶中の六角平面が、鱗片の面方向、楕球の長軸方向又は棒の軸方向に配向している六方晶窒化ホウ素粒子又は黒鉛粒子である。或いは、熱伝導性フィラー１２は、鱗片状のアルミナであっても良い。熱伝導性フィラー１２の粒径（熱伝導性フィラー１２の個々の粒子の最大寸法）は、例えば、８μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
【００２１】
有機樹脂１１は、エポキシ樹脂、ポリイミド又はベンゾオキサジンであることが挙げられる。エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型又はビスフェノールＦ型の何れでも良い。エポキシ樹脂は、硬化剤として、イミダゾール、アミン又はフェノール化合物を含有している。
【００２２】
次に、硬化前、且つ半硬化前の有機樹脂１１と多数の熱伝導性フィラー１２とを混合し、有機樹脂１１中に熱伝導性フィラー１２が均一に存在するように混練する（図１（ａ）のステップＳ１）。以下、有機樹脂１１と多数の熱伝導性フィラー１２とを混練することにより得られたものを混練物（または樹脂組成物）と称する。
【００２３】
次に、第１シート１０を作製する。第１シート１０は、上記混練物、すなわち熱伝導性フィラー１２を含有する有機樹脂１１を薄膜形状に成形した後、当該有機樹脂１１を硬化させることにより得られる（図１（ａ）のステップＳ２及びステップＳ３）。有機樹脂１１として、エポキシ樹脂やポリイミドを用いる場合、有機樹脂１１を薄膜形状に成形した後、当該有機樹脂１１をＣステージにすることにより、第１シート１０が得られる。
【００２４】
ここで、プレス成形などによって上記混練物を薄膜形状に成形する。これにより、第１シート１０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも、第１シート１０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法の方が大きくなるように、第１シート１０内における熱伝導性フィラー１２が配向される。以下、このような向きに熱伝導性フィラー１２を配向することを、面方向に配向する、などという。
【００２５】
なお、ここで言う熱伝導性フィラー１２の配向は、必ずしも第１シート１０内のすべての熱伝導性フィラー１２について、面方向に配向されていることを意味する訳ではない。例えば、第１シート１０内の熱伝導性フィラー１２の６０％以上が面方向に配向されていること、第１シート１０内の熱伝導性フィラー１２の７０％以上が面方向に配向されていること、或いは、第１シート１０内の熱伝導性フィラー１２の８０％以上が面方向に配向されていることなど、第１シート１０内のある一定割合以上（ただし過半数以上）の熱伝導性フィラー１２が面方向に配向されていることを意味する。
【００２６】
なお、上記混練物を薄膜形状に成形する方法は、プレス成形に限らず、圧延成形、押出成形、又は塗布成形であっても良い。
【００２７】
図１（ａ）のステップＳ２において、例えば、上記混練物を薄膜形状に成形する際に、或いは、上記混練物を薄膜形状に成形した後で、第１シート１０を構成する有機樹脂１１を第１所定温度に加熱することにより、当該有機樹脂１１を半硬化状態にする。すなわち、有機樹脂１１として、エポキシ樹脂やポリイミドを用いる場合、有機樹脂１１をＢステージにする。具体的には、例えば、加熱しながらプレス加工を行うことなどにより、上記混練物を薄膜形状に成形しつつ、第１シート１０を構成する有機樹脂１１を半硬化状態にする。
【００２８】
その後、第１シート１０を構成する有機樹脂１１を更に加熱（上記第１所定温度よりも高温の第２所定温度に加熱）することにより、当該有機樹脂１１を硬化させる。すなわち、有機樹脂として、エポキシ樹脂やポリイミドを用いる場合、当該有機樹脂１１をＣステージにする。これにより、第１シート１０が得られる（図１（ａ）のステップＳ３）。この際に、第１シート１０の平坦性を良好にするため、例えば、平坦な一対の加熱加圧板を用いて第１シート１０を加熱加圧成形することが好ましい。
以上のようにして、複数枚の第１シート１０（図１（ｂ））を作製する。
【００２９】
第１シート１０の厚さは、例えば、５０μｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。
【００３０】
次に、第１シート１０に接着剤１５を塗布する（図１（ａ）のステップＳ４、図１（ｃ））。ここで、第１シート１０の片面の全面に接着剤１５を塗布しても良いし、第１シート１０の両面の全面に接着剤１５を塗布しても良い。或いは、第１シート１０の片面又は両面の複数箇所にスポット的に接着剤１５を塗布しても良い。或いは、予めシート状に形成された接着剤１５を第１シート１０の片面又は両面に貼り付けても良い。なお、積層体３０の最上層又は最下層となる第１シート１０については、接着剤１５を塗布（或いは貼り付け）しなくても良い。
【００３１】
接着剤１５としては、例えば、硬化剤を含有するエポキシ樹脂又はポリイミドを用いることができる。
【００３２】
次に、複数の第１シート１０を、隣り合う第１シート１０同士の間に接着剤１５が位置するように積層する（図１（ａ）のステップＳ５、図１（ｄ））。
【００３３】
次に、積層された第１シート１０を、それらの積層方向にプレス加工（加熱加圧成形）することにより、接着剤１５を硬化させる。これにより、隣り合う第１シート１０同士を、接着剤１５を介して相互に一体化させて、直方体形状の積層体３０を成形する（図１（ａ）のステップＳ６、図１（ｅ））。
【００３４】
次に、積層体３０を第１シート１０の積層方向に切断（スライス）することにより、熱伝導シート４０を作製する（図１（ａ）のステップＳ７、図１（ｆ））。ここで、積層体３０をスライスする方法としては、カンナを用いてスライスする方法や、その他の切断刃によりスライスする方法が挙げられる。
【００３５】
これにより、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、熱伝導シート４０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きくなるように、熱伝導シート４０内における熱伝導性フィラー１２が配向される。以下、このような向きに熱伝導性フィラー１２を配向することを、厚み方向に配向する、などという。
【００３６】
熱伝導シート４０内において、熱伝導性フィラー１２が厚み方向に配向されるため、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性を良好にすることができる。
【００３７】
ここで、上記のような製造方法により得られる熱伝導シート４０の構造について、図２を参照して詳述する。
【００３８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、熱伝導シート４０は、熱伝導性フィラー１２を含む有機樹脂からなる複数の四角柱形状部４１を有する。複数の四角柱形状部４１は、各々の軸方向（底面の中心と上面の中心とを結ぶ方向）に長尺であり、互いに並列となるように当該熱伝導シート４０の面方向に沿って（図２（ａ）では左右方向に）配置され、且つ、隣り合う四角柱形状部４１の側面同士が接合されて、一枚のシート形状をなしている。そして、図２（ｃ）に示すように、複数の四角柱形状部４１の各々において、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、当該熱伝導シート４０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きくなるように、熱伝導性フィラー１２が配向されている。すなわち、複数の四角柱形状部４１の各々において、熱伝導性フィラー１２が熱伝導シート４０の厚み方向に配向されている。
【００３９】
ここで、四角柱形状部４１は、第１シート１０の一部分からなる。従って、四角柱形状部４１は、有機樹脂１１中に熱伝導性フィラー１２を含んで構成されている。
【００４０】
また、隣り合う四角柱形状部４１は、接着剤１５からなる層（以下、接着層という）を介して相互に接合されている。接着層の内部には、熱伝導性フィラー１２が存在していない。すなわち、隣り合う四角柱形状部４１同士が、熱伝導性フィラー１２を含まない接着層を介して相互に接合されている。なお、熱伝導シート４０の面方向における接着層の厚み（図２の左右方向における接着層の寸法）は、同方向における四角柱形状部４１の寸法よりも小さい。
【００４１】
熱伝導シート４０は、例えば、発熱体（半導体チップなど）と放熱体（ヒートシンクなど）との間などのように、高い熱伝導性が要求される接合界面に設けられ、発熱体から放熱体への熱伝導を促進する。なお、熱伝導シート４０を有する具体的な半導体装置構造の一例としては、例えば、半導体チップが配線基板（インターポーザ）上に搭載され、且つ、この配線基板がヒートシンク上に搭載されており、半導体チップと配線基板との接合界面、並びに、配線基板とヒートシンクとの接合界面に、それぞれ熱伝導シート４０を設けた構造が挙げられる。
【００４２】
熱伝導シート４０の厚さは、例えば、５０μｍ以上２５０μｍ以下とすることができ、好ましくは、１８０μｍ程度とすることができる。
【００４３】
図３は第１の実施形態に係る熱伝導シート４０の他の例を示す模式的な要部断面図である。
図３に示すように、熱伝導シート４０は、図２に示す構成に加えて、表裏両面にそれぞれ形成された密着層４５を有していても良い。この密着層４５は、熱伝導シート４０の設置面に対する熱伝導シート４０の密着性を良好にするために設けられる。
【００４４】
密着層４５の材質としては、例えば、（メタ）アクリル酸ブチル、又は（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられる。なお、密着層４５は、熱伝導シート４０の何れか一方の面にのみ形成されていても良い。
【００４５】
熱伝導シート４０が密着層４５を有する場合、密着層４５の厚さは、熱伝導シート４０における密着層４５を除く部分の厚さよりも薄い。密着層４５の厚さは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下とすることができ、好ましくは、１０μｍ程度とすることができる。
【００４６】
以上のような第１の実施形態によれば、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、熱伝導シート４０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きくなるように、熱伝導シート４０を作製する。すなわち、熱伝導シート４０内において、熱伝導性フィラー１２を熱伝導シート４０の厚み方向に配向する。よって、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性を良好にすることができる。
【００４７】
ここで、硬化状態の有機樹脂１１中に熱伝導性フィラー１２を含む第１シート１０を、接着剤１５を介して積層して相互に一体化させることにより、積層体３０を作製し、その積層体３０をスライスして熱伝導シート４０を作製する。
このため、積層体３０を作製する段階において、硬化状態の第１シート１０の内部において熱伝導性フィラー１２の配向性を維持できる。
これにより、積層体３０内における熱伝導性フィラー１２の配向性を良好にできる。その結果、積層体３０を積層方向にスライスすることにより得られる熱伝導シート４０における熱伝導性フィラー１２の配向性も良好にでき、熱伝導シート４０の厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
【００４８】
（実施例）
次に、実施例を説明する。
【００４９】
（樹脂組成物の調整）
熱伝導性フィラー１２としては、板状（鱗片状）の窒化ホウ素粉末「ＰＴ−１１０（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、平均粒径：４５μｍ、長軸方向と短軸方向の比率：２０）を用いた。ここで、平均粒径とは、窒化ホウ素粉末の板面方向における長手寸法（最大寸法）の平均値を意味する。また、長軸方向と短軸方向の比率とは、板状の窒化ホウ素粉末の板厚と、窒化ホウ素粉末の板面方向における長手寸法（最大寸法）と、の比率を意味する。すなわち、窒化ホウ素粉末の平均的な形状は、板厚が１に対して、板面方向における長手寸法（最大寸法）が２０である。
有機樹脂は、４，４'−ジアミノベンズアニリド（三井化学ファイン社製）と、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂「８３０Ｓ（商品名）」（ＤＩＣ社製、エポキシ当量１７０）とにより作製した。
具体的には、６６．０ｇの上記窒化ホウ素粉末と、８．５ｇの上記４，４'−ジアミノベンズアニリドと、２５．５ｇの上記ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂とを、１２０℃に加熱して混練することによって樹脂組成物を調製した（図１（ａ）のステップＳ１に相当）。
【００５０】
（一次シートの調整）
先に調製した樹脂組成物を、離型処理した一対のＰＥＴフィルムにより挟み込み、プレス機を用いて、ツール圧１０ＭＰａ、ツール温度１２０℃の条件下で、一対のＰＥＴフィルムを挟み込むようにして１０秒間にわたってプレスすることにより、厚さが１．０ｍｍの一次シートを得た。すなわち、一次シートは、一方のＰＥＴフィルムと、当該ＰＥＴフィルム上に形成された上記樹脂組成物の薄膜と、当該薄膜上に位置する他方のＰＥＴフィルムと、からなる。この操作を繰り返すことによって、多数枚の一次シートを作製した。ここで、この一次シートを構成する有機樹脂は、上記条件でプレス加工することによって、半硬化状態となった（Ｂステージとなった）（図１（ａ）のステップＳ２に相当）。
【００５１】
（一次シートの成形）
先に調整した１．０ｍｍの一次シートの両面のＰＥＴフィルムをはがし、一次シートを１辺が１０ｃｍの正方形の小片に切り分けた。更に、このように切り分けた一次シートの上下両面に厚さ１８μｍの電解銅箔（古河サーキットホイル社製、ＧＴＳＭＰ）をそれぞれ重ねて、圧力１０ＭＰａ、温度２２０℃で１８０分間の加熱加圧成形を行い、両面銅張板を得た。ここで、この両面銅張板を構成する有機樹脂は、上記条件で加熱加圧成形を行うことによって、硬化状態となった（Ｃステージとなった）。次に、この両面銅張板をエッチング処理することにより、両面銅張板から、その上下面の銅箔を除去し、厚さ０．９ｍｍのシート成形体である第１シート１０を作製した（図１（ａ）のステップＳ３に相当）。
なお、ここで一次シートの両面に銅箔を貼る理由は、加熱加圧成形の際に、加圧面に一次シートが貼り付いてしまうことを防止する（加圧後の離型を容易にする）ためである。
【００５２】
（接着剤組成物の調整）
球状のアルミナ粉末「スミコランダムＡＡ−３（商品名）」（住友化学社製、平均粒径：３μｍ）を４７．０ｇと、アリル変性フェノールノボラック「ＭＥＨ−８０００（商品名）」（明和化成社製、水酸基当量１４０）を２３．７ｇと、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂「８３０Ｓ（商品名）」（ＤＩＣ社製、エポキシ当量１７０）を２９．２ｇと、２−エチル−４−メチルイミダゾール「２Ｅ４ＭＺ（商品名）」（四国化成社製）を０．１ｇとを、室温でディスパーザーを用いて撹拌し、接着剤組成物を調製した。
【００５３】
（接着剤組成物の塗布）
先に成形した厚さ０．９ｍｍの第１シート１０の両面に、バーコーターを用いて、先に調整した接着剤組成物を５０μｍの厚みで塗工し、厚さ１．０ｍｍの接着剤つき第１シート１０を作製した（図１（ａ）のステップＳ４に相当）。
【００５４】
（積層体の作製）
次に、上記で得られた接着剤つき第１シート１０を２０枚積層した。なお、各第１シート１０の外形線が平面視において一致するように、各第１シート１０の位置を揃えて積層した（図１（ａ）のステップＳ５に相当）。
更に、最下層の第１シート１０の下面及び最上層の第１シート１０の上面にそれぞれ厚さ１８μｍの電解銅箔（古河サーキットホイル社製、ＧＴＳＭＰ）を重ねた後、圧力１０ＭＰａ、温度２２０℃で１８０分間の加熱加圧成形を行い、両面銅張積層体を得た。ここで、接着剤は、上記条件で加熱加圧成形を行うことによって、硬化状態となった（Ｃステージとなった）。その結果、隣り合う第１シート１０同士が、それらの間の接着剤を介して相互に一体化した（図１（ａ）のステップＳ６に相当）。
次に、この両面銅張積層体をエッチング処理することにより、両面銅張積層体から、その上下面の銅箔を除去し、厚さ２ｃｍの積層体３０を作製した。
なお、ここで最下層の第１シート１０の下面及び最上層の第１シート１０の上面に銅箔を貼る理由は、加熱加圧成形の際に、加圧面に第１シート１０が貼り付いてしまうことを防止する（加圧後の離型を容易にする）ためである。
【００５５】
（熱伝導シートの作製（積層体のスライス））
次に、積層体３０を第１シート１０の積層方向に切断（スライス）した。具体的には、積層体３０の１ｃｍ×２ｃｍの積層断面をカンナ（スリット部からの刃部の突出長さ：０．３４ｍｍ）を用いてスライス（第１シート１０のシート面の法線に対し０度の角度でスライス）し、縦１ｃｍ、横２ｃｍ、厚さ０．５ｍｍの熱伝導シート４０を得た（図１（ａ）のステップＳ７に相当）。
【００５６】
（比較例）
次に、比較例を説明する。
【００５７】
（樹脂組成物の調整）
上記の実施例と同じ方法で樹脂組成物を調整した。
【００５８】
（一次シートの調整）
上記の実施例と同じ方法で多数枚の一次シートを作製した。すなわち、この一次シートを構成する有機樹脂は、半硬化状態となった（Ｂステージとなった）。
【００５９】
（一次シートの成形）
先に調整した１．０ｍｍの一次シートのＰＥＴフィルムをはがし、一次シートを１辺が１０ｃｍの正方形の小片に切り分けた。
【００６０】
（積層体の作製）
次に、上記のように切り分けた一次シートを２２枚重ねた。なお、各一次シートの外形線が平面視において一致するように、各一次シートの位置を揃えて積層した。
更に、最下層の一次シートの下面及び最上層の一次シートの上面にそれぞれ厚さ１８μｍの電解銅箔（古河サーキットホイル社製、ＧＴＳＭＰ）を重ねた後、圧力１０ＭＰａ、温度２２０℃で１８０分間の加熱加圧成形を行い、両面銅張積層体を得た。ここで、この両面銅張積層体の各一次シートを構成する有機樹脂は、上記条件で加熱加圧成形を行うことによって、硬化状態となった（Ｃステージとなった）。
次に、この両面銅張積層体をエッチング処理することにより、両面銅張積層体から、その上下面の銅箔を除去し、厚さ２ｃｍの積層体を作製した。
【００６１】
（熱伝導シートの作製（積層体のスライス））
次に、積層体を一次シートの積層方向に切断（スライス）した。具体的には、積層体の１ｃｍ×２ｃｍの積層断面をカンナ（スリット部からの刃部の突出長さ：０．３４ｍｍ）を用いてスライス（一次シートのシート面の法線に対し０度の角度でスライス）し、縦１ｃｍ、横２ｃｍ、厚さ０．５ｍｍの熱伝導シートを得た。
【００６２】
（配向方向の確認）
実施例で得られた熱伝導シート４０について、断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の熱伝導性フィラー１２について見えている方向に基づいて、鱗片の長軸方向（面方向）の熱伝導シート４０の表面に対する角度を測定した。
同様に、比較例で得られた熱伝導シートについて、断面をＳＥＭを用いて観察し、任意の５０個の熱伝導性フィラーについて見えている方向に基づいて、鱗片の長軸方向（面方向）の熱伝導シートの表面に対する角度を測定した。
【００６３】
（熱伝導率の測定）
実施例で得られた熱伝導シート４０及び比較例で得られた熱伝導シートの各々について、密度を水中置換法により測定し、比熱をＤＳＣ（示差走査熱量測定）により測定し、さらに、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定した。
そして、実施例で得られた熱伝導シート４０及び比較例で得られた熱伝導シートの各々について、厚み方向における熱伝導率を以下の式から算出した。
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝密度（ｋｇ／ｍ３）×比熱（ｋＪ／ｋｇ・Ｋ）×熱拡散率（ｍ２／Ｓ）×１０００
【００６４】
（結果）
実施例：  角度（配向方向）：８５度
厚み方向における熱伝導率：２５Ｗ／ｍＫ
比較例：  角度（配向方向）：７０度
厚み方向における熱伝導率：１５Ｗ／ｍＫ
ここで、角度（配向方向）は、最頻値である。
ここに示した結果から、実施例で得られた熱伝導シート４０においては、熱伝導性フィラー１２の角度（配向方向）が、比較例で得られた熱伝導シートにおける熱伝導性フィラーの角度に比べて、９０度に近いことが分かる。すなわち、実施例で得られた熱伝導シート４０においては、比較例と比べて、熱伝導性フィラー１２が熱伝導シート４０の厚み方向に良好に配向している。
そして、実施例で得られた熱伝導シート４０においては、比較例で得られた熱伝導シートと比べて、厚み方向における熱伝導率が飛躍的に向上していることが分かる。
【００６５】
〔第２の実施形態〕
図４は第２の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法を示すフローチャートである。
図５は第２の実施形態に係る熱伝導シートの製造方法における各工程による成型物を示す模式的な斜視図である。このうち（ａ）は第１シート１０を、（ｂ）は第２シート２０を、（ｃ）は第１シート１０に接着剤１５を塗布した状態を、（ｄ）は第１シート１０（接着剤１５無し）と、第２シート２０と、第１シート１０（接着剤１５付き）とを積層する様子を、（ｅ）は積層体３０を、（ｆ）は熱伝導シート４０を、それぞれ示す。なお、図５（ａ）に示す第１シート１０、及び、図５（ｃ）に示す接着剤１５付きの第１シート１０は、第１の実施形態の図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すものとそれぞれ同じである。
図６は第２の実施形態に係る熱伝導シート４０の例を示す模式的な要部断面図である。
【００６６】
本実施形態に係る熱伝導シートの製造方法は、半硬化状態の第２シート２０を作製する点（図４のステップＳ１４）と、隣り合う第１シート１０同士の間に接着剤１５又は第２シート２０が位置するように、第１シート１０と第２シート２０とを積層する点（図４のステップＳ１６）で、第１の実施形態と相違し、その他の点では、第１の実施形態と同様である。
【００６７】
第２シート２０は、上記混練物、すなわち熱伝導性フィラーを含有する有機樹脂（第２有機樹脂２１（図５（ｂ）））を薄膜形状に成形した後、当該有機樹脂を半硬化させることにより得られる（図４のステップＳ１４）。有機樹脂として、エポキシ樹脂やポリイミドを用いる場合、有機樹脂を薄膜形状に成形した後、当該有機樹脂をＢステージにすることにより、第２シート２０が得られる。第２シート２０の作製は、第１シート１０の作製におけるステップＳ２と同様の処理、すなわち、プレス成形などによって上記混練物を薄膜形状に成形する処理により行う。
これにより、第２シート２０の厚み方向における熱伝導性フィラーの寸法よりも、第２シート２０の面方向における熱伝導性フィラーの寸法の方が大きくなるように、第２シート２０内における熱伝導性フィラーが配向される。すなわち、第２シート２０内においても、熱伝導性フィラーが面方向に配向される。
このように、本実施形態に係る熱伝導シートの製造方法は、薄膜状に形成され且つ半硬化状態とされた第２有機樹脂２１中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第２熱伝導性フィラーを含んでなる第２シート２０を、第２シート２０の厚み方向における第２熱伝導性フィラーの寸法よりも第２シート２０の面方向における第２熱伝導性フィラーの寸法の方が大きくなるように第２熱伝導性フィラーを配向させて作製する工程を有する（図４のステップＳ１４、図５（ｂ））。
【００６８】
なお、ここで言う熱伝導性フィラーの配向は、必ずしも第２シート２０内のすべての熱伝導性フィラーについて、面方向に配向されていることを意味する訳ではない。例えば、第２シート２０内の熱伝導性フィラーの６０％以上が面方向に配向されていること、第２シート２０内の熱伝導性フィラーの７０％以上が面方向に配向されていること、或いは、第２シート２０内の熱伝導性フィラーの８０％以上が面方向に配向されていることなど、第２シート２０内のある一定割合以上（ただし過半数以上）の熱伝導性フィラーが面方向に配向されていることを意味する。
【００６９】
また、有機樹脂１１と第２有機樹脂２１とは、同一の種類の有機樹脂であっても良いし、互いに異なる種類の有機樹脂であっても良い。本実施形態では、有機樹脂１１と第２有機樹脂２１とが同一の種類の有機樹脂であるものとする。
また、有機樹脂１１中の熱伝導性フィラーと第２有機樹脂２１中の熱伝導性フィラー（第２熱伝導性フィラー）とは、同一の種類の熱伝導性フィラーであっても良いし、互いに異なる種類の熱伝導性フィラーであっても良い。本実施形態では、有機樹脂１１中の熱伝導性フィラーと第２有機樹脂２１中の第２熱伝導性フィラーとは、同一の種類の熱伝導性フィラー（熱伝導性フィラー１２）であるものとする。
【００７０】
本実施形態の場合、複数枚の第１シート１０と、１枚以上の第２シート２０とを作製した後、一部の第１シート１０に対して、第１の実施形態と同様に接着剤１５を塗布或いは貼り付ける（図４のステップＳ１５、図５（ｃ））。
【００７１】
次に、隣り合う第１シート１０同士の間に接着剤１５又は第２シート２０が位置するように、第１シート１０と第２シート２０とを積層する（図４のステップＳ１６、図５（ｄ））。なお、第１シート１０において、第２シート２０に対して対向する（接する）面には、接着剤１５を設けておく必要がない。ここで、積層体３０の最上層と最下層がそれぞれ第１シート１０となるように、（積層体３０の最上層及び最下層に第２シート２０が位置しないように）第１シート１０と第２シート２０とを積層する。
【００７２】
次に、積層された第１シート１０及び第２シート２０を、それらの積層方向にプレス加工（加熱加圧成形）することにより、接着剤１５と、第２シート２０を構成する有機樹脂（第２有機樹脂２１）と、を硬化させる。これにより、隣り合う第１シート１０同士を接着剤１５又は第２シート２０を介して相互に一体化させることにより、直方体形状の積層体３０を作製する（図４のステップＳ１７、（図５（ｅ））。ここで、接着剤１５だけでなく、第２シート２０を構成する第２有機樹脂２１も、第１シート１０同士を接着する接着剤として機能する。
【００７３】
次に、積層体３０を第１シート１０及び第２シート２０の積層方向に切断（スライス）することにより、熱伝導シート４０を作製する（図４のステップＳ１８、（図５（ｆ））。
【００７４】
これにより、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、熱伝導シート４０の面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きくなるように、熱伝導シート４０内における熱伝導性フィラー１２が配向される。
【００７５】
熱伝導シート４０内において、熱伝導性フィラー１２が厚み方向に配向されるため、熱伝導シート４０の厚み方向における熱伝導性を良好にすることができる。
【００７６】
本実施形態の場合、図６に示すように、熱伝導シート４０は、複数の四角柱形状部４１と、１つ以上の四角柱形状部４２と、接着剤１５からなる接着層と、を有する。四角柱形状部４２は、四角柱形状部４１と同様の形状及び寸法のものである。複数の四角柱形状部４１と１つ以上の四角柱形状部４２とが、互いに並列となるように熱伝導シート４０の面方向に沿って（図６では左右方向に）配列されている。隣り合う四角柱形状部４１どうしの間には、接着剤１５からなる接着層、又は、四角柱形状部４２が存在している。隣り合う四角柱形状部４１は、接着層又は四角柱形状部４２を介して相互に接合されている。
【００７７】
以上のような第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、積層体３０を作製する際に、一部の層（第２シート２０）については、半硬化状態のものを用いるため（予め硬化状態にしておく必要がないため）、第１の実施形態と比べて、工程の短縮化が期待できる。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 第１シート
１１ 有機樹脂
１２ 熱伝導性フィラー（第２熱伝導性フィラー）
１５ 接着剤
２０ 第２シート
２１ 第２有機樹脂
３０ 積層体
４０ 熱伝導シート
４１ 四角柱形状部
４２ 四角柱形状部
４３ 接合界面
４５ 密着層
【図１】
2014067924.tif 000003
【図２】
2014067924.tif 000004
【図３】
2014067924.tif 000005
【図４】
2014067924.tif 000006
【図５】
2014067924.tif 000007
【図６】
2014067924.tif 000008