(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とともに、厚み方向の絶縁性に関する不良率が低減された構造の熱伝導シートを実現する。【解決手段】熱伝導シート４０は、相互に積層され且つ一体化された第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを有する。第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂは、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。第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きい。【選択図】図１
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【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第１有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第１熱伝導性フィラーを含んでなる第１熱伝導シートであって、当該第１熱伝導シートの厚み方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法が、当該第１熱伝導シートの面方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい第１熱伝導シートと、
薄膜状に形成され且つ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熱伝導シートであって、当該第２熱伝導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が、当該第２熱伝導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よりも大きい第２熱伝導シートと、
を有し、
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとが相互に積層され且つ一体化されている熱伝導シート。
【請求項２】
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとの間に界面が存在している請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとが接着層を介して相互に接着されることにより一体化されている請求項２に記載の熱伝導シート。
【請求項４】
前記接着層は、第３熱伝導性フィラーを含む請求項３に記載の熱伝導シート。
【請求項５】
当該熱伝導シートの表裏の面のうちの少なくとも何れか一方に形成された絶縁層を更に備える請求項１乃至４の何れか一項に記載の熱伝導シート。
【請求項６】
前記第１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り、
前記第２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乃至５の何れか一項に記載の熱伝導シート。
【請求項７】
前記第１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り、
前記第２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乃至６の何れか一項に記載の熱伝導シート。
【請求項８】
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとのうちの少なくとも何れか一方は、面方向において複数の領域に仕切られており、
前記複数の領域のうち互いに隣り合う領域どうしの間には、互いに隣り合う領域どうしを仕切る仕切部が形成されている請求項１乃至７の何れか一項に記載の熱伝導シート。
【請求項９】
薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた第１有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第１熱伝導性フィラーを含んでなる第１熱伝導シートであって、当該第１熱伝導シートの厚み方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法が、当該第１熱伝導シートの面方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい第１熱伝導シートを作製する工程と、
薄膜状に形成され且つ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熱伝導シートであって、当該第２熱伝導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が、当該第２熱伝導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よりも大きい第２熱伝導シートを作製する工程と、
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとを相互に積層し且つ一体化する工程と、
を有する熱伝導シートの製造方法。
【請求項１０】
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとを相互に積層し且つ一体化する工程では、前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとを接着層を介して相互に接着することにより一体化する請求項９に記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項１１】
前記接着層を構成する接着剤として、第３熱伝導性フィラーを含むものを用いる請求項１０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、熱伝導シートおよび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。
【０００３】
特許文献１には、厚み方向に絶縁性を有する熱伝導シートについて記載されている。この熱伝導シートは、層Ａと層Ｂとを含む２つ以上の層をシート厚み方向において積層することにより構成されている。層Ａは、絶縁性非球状粒子および有機高分子化合物を含む組成物からなり、絶縁性非球状粒子が層Ａの厚み方向に配向されている。また、層Ｂは絶縁性樹脂組成物からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかしながら、何らかの理由（例えば異物の混入など）により熱伝導シートの面方向において局所的に欠陥が発生し、その欠陥部分における絶縁性が損なわれている場合、熱伝導シートは、その表裏の面が互いに短絡（ショート）した構造となってしまい、熱伝導シートの厚み方向における絶縁性が得られない。
【０００６】
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とともに、厚み方向の絶縁性に関する不良率が低減された構造の熱伝導シートおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた第１有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第１熱伝導性フィラーを含んでなる第１熱伝導シートであって、当該第１熱伝導シートの厚み方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法が、当該第１熱伝導シートの面方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい第１熱伝導シートと、
薄膜状に形成され且つ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熱伝導シートであって、当該第２熱伝導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が、当該第２熱伝導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よりも大きい第２熱伝導シートと、
を有し、
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとが相互に積層され且つ一体化されている熱伝導シートを提供する。
【０００８】
この熱伝導シートは、第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとが相互に積層され且つ一体化されることにより構成されている。このため、熱伝導シートは、厚み方向において十分な熱伝導性および絶縁性を有するものとなる。以下、その理由を説明する。
【０００９】
先ず、第１熱伝導シートの厚み方向における第１熱伝導性フィラーの寸法が、第１熱伝導シートの面方向における第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい。すなわち、第１熱伝導シート内において、第１熱伝導性フィラーが第１熱伝導シートの厚み方向に配向されている。よって、第１熱伝導シートの厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。
同様に、第２熱伝導シートの厚み方向における第２熱伝導性フィラーの寸法が、第２熱伝導シートの面方向における第２熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい。すなわち、第２熱伝導シート内において、第２熱伝導性フィラーが第２熱伝導シートの厚み方向に配向されている。よって、第２熱伝導シートの厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。
更に、第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとが相互に積層され且つ一体化されて、熱伝導シートが構成されている。このため、第１熱伝導性フィラーおよび第２熱伝導性フィラーが熱伝導シートの厚み方向に配向されている。よって、熱伝導シートの厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。すなわち、第１熱伝導シートにおける第２熱伝導シート側とは反対側の面と、第２熱伝導シートにおける第１熱伝導シート側とは反対側の面と、の相互間に亘り、熱を好適に伝達することができる。
【００１０】
ここで、第１熱伝導シートの面方向において局所的に欠陥が発生し、その欠陥部分における絶縁性が損なわれている場合を考える。この場合、第１熱伝導シートは、局所的に、その表裏の面が互いに短絡した構造である。ただし、第１熱伝導シートには、第２熱伝導シートが積層されている。よって、第１熱伝導シートにおける短絡部分が、第２熱伝導シートにより覆われる。このため、第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとを含む熱伝導シートの全体では、当該熱伝導シートの厚み方向において十分な絶縁性が得られる可能性が高い。換言すれば、第１熱伝導シートにおける短絡部分と、第２熱伝導シートにおける短絡部分とが、上下に重ならない限りは、熱伝導シートの厚み方向における十分な絶縁性が得られると考えられる。
【００１１】
仮に、単層の熱伝導シート（第１熱伝導シートおよび第２熱伝導シートの各々）において、その表裏の面が互いに短絡する可能性が１％であるとする。この場合、単層の熱伝導シートの不良率は１％である。
更に、この場合に、短絡が生じている単層の熱伝導シート（第１熱伝導シートおよび第２熱伝導シートの各々）において、表裏の面が短絡している部分（短絡部分と称する）の面積割合が１％であるとする。この場合、それぞれ短絡が生じている第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとを積層したときに、第１熱伝導シートにおける短絡部分と第２熱伝導シートにおける短絡部分とが上下に重なる確率は１％となる。
第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとを含む熱伝導シートが不良品となる条件は、（１）第１熱伝導シートに不良が発生し、（２）第２熱伝導シートに不良が発生し、且つ、（３）第１熱伝導シートにおける短絡部分と第２熱伝導シートにおける短絡部分とが上下に重なることである。このため、この場合、第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとを含む熱伝導シートの不良率は、１％×１％×１％＝０．０００１％となる。
このように、熱伝導シートを第１熱伝導シートと第２熱伝導シートとの積層構造とすることにより、熱伝導シートが単層の構造の場合と比べて、厚み方向における絶縁性の確保に関する不良率を著しく低減することができる。一例として、上記モデルの場合、不良率を１／１００００に低減できる。
【００１２】
このように、この熱伝導シートによれば、厚み方向において十分な熱伝導性が得られるとともに、厚み方向の絶縁性に関する不良率が低減された構造を実現することができる。
【００１３】
また、本発明は、薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた第１有機樹脂中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第１熱伝導性フィラーを含んでなる第１熱伝導シートであって、当該第１熱伝導シートの厚み方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法が、当該第１熱伝導シートの面方向における前記第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きい第１熱伝導シートを作製する工程と、
薄膜状に形成され且つ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熱伝導シートであって、当該第２熱伝導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が、当該第２熱伝導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よりも大きい第２熱伝導シートを作製する工程と、
前記第１熱伝導シートと前記第２熱伝導シートとを相互に積層し且つ一体化する工程と、
を有する熱伝導シートの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
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とともに、厚み方向の絶縁性に関する不良率が低減された構造の熱伝導シートを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る熱伝導シートの模式的な断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｉ）の各図は、第１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図である。
【図３】第２の実施形態に係る熱伝導シートの模式的な断面図である。
【図４】第３の実施形態に係る熱伝導シートの模式的な断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）の各図は、第４の実施形態に係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６】図６（ａ）〜（ｋ）の各図は、第４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図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）の各図は、第５の実施形態に係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８】図８（ａ）〜（ｈ）の各図は、第５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図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
〔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４０の模式的な断面図である。
【００１８】
本実施形態に係る熱伝導シート４０は、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを有している。熱伝導シート４０は、その厚み方向において絶縁性を有する。
【００１９】
第１熱伝導シート４０ａは、薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた有機樹脂１１（第１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１２（第１熱伝導性フィラー）を含んでなる。
【００２０】
第１熱伝導シート４０ａの厚み方向（図１における上下方向）における熱伝導性フィラー１２の寸法は、第１熱伝導シート４０ａの面方向（図１における左右方向）における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きい。すなわち、熱伝導性フィラー１２は、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向（図１における上下方向）に配向されている。
【００２１】
ここで、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法とは、第１熱伝導シート４０ａ内のある熱伝導性フィラー１２を第１熱伝導シート４０ａの面方向（厚み方向に対して直交する方向）に投影したときの最大寸法である。また、第１熱伝導シート４０ａの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法とは、第１熱伝導シート４０ａ内のある熱伝導性フィラー１２を第１熱伝導シート４０ａの厚み方向（面方向に対して直交する方向）に投影したときの最大寸法である。
【００２２】
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熱伝導シート４０ａ内のすべての熱伝導性フィラー１２について、第１熱伝導シート４０ａの厚み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熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２の６０％以上が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向されていること、第１熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２の７０％以上が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向されていること、或いは、第１熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２の８０％以上が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向されていることなど、第１熱伝導シート４０ａ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が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向されていることを意味する。
【００２３】
例えば、第１熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２のアスペクト比（第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法／第１熱伝導シート４０ａの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法）の平均値が、２以上、好ましくは５以上となるように、熱伝導性フィラー１２の形状の選択と、熱伝導性フィラー１２の配向性の設定とがなされていることが望ましい。
【００２４】
第２熱伝導シート４０ｂは、第１熱伝導シート４０ａと同様のものである。すなわち、第２熱伝導シート４０ｂは、薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた有機樹脂１１（第２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１２（第２熱伝導性フィラー）を含んでなる。
【００２５】
第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向（図１における上下方向）における熱伝導性フィラー１２の寸法は、第２熱伝導シート４０ｂの面方向（図１における左右方向）における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きい。すなわち、熱伝導性フィラー１２は、第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向（図１における上下方向）に配向されている。
【００２６】
ここで、第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法とは、第２熱伝導シート４０ｂ内のある熱伝導性フィラー１２を第２熱伝導シート４０ｂの面方向（厚み方向に対して直交する方向）に投影したときの最大寸法である。また、第２熱伝導シート４０ｂの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法とは、第２熱伝導シート４０ｂ内のある熱伝導性フィラー１２を第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向（面方向に対して直交する方向）に投影したときの最大寸法である。
【００２７】
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２熱伝導シート４０ｂ内のすべての熱伝導性フィラー１２について、第２熱伝導シート４０ｂの厚み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熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２の６０％以上が第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向に配向されていること、第２熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２の７０％以上が第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向に配向されていること、或いは、第２熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２の８０％以上が第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向に配向されていることなど、第２熱伝導シート４０ｂ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が第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向に配向されていることを意味する。
【００２８】
例えば、第２熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２のアスペクト比（第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法／第２熱伝導シート４０ｂの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法）の平均値が、２以上、好ましくは５以上となるように、熱伝導性フィラー１２の形状の選択と、熱伝導性フィラー１２の配向性の設定とがなされていることが望ましい。
【００２９】
第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとが、相互に積層され且つ相互に一体化されることにより、熱伝導シート４０が構成されている。
【００３０】
例えば、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとは、接着層５０を介して相互に接着されることにより一体化されている。なお、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとの間には、界面が存在している。例えば、接着層５０と第１熱伝導シート４０ａとの間の界面と、接着層５０と第２熱伝導シート４０ｂとの間の界面と、が第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとの間に存在している。
【００３１】
熱伝導性フィラー１２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るとともに、絶縁性のものである。
【００３２】
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）の平均は、例えば、１μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
【００３３】
なお、第１熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２と、第２熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２とは、互いに同じ種類のものであっても良いし、互いに異なる種類のものであっても良い。
【００３４】
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。
【００３５】
なお、第１熱伝導シート４０ａを構成する有機樹脂１１と、第２熱伝導シート４０ｂを構成する有機樹脂１１とは、互いに同じ種類のものであっても良いし、互いに異なる種類のものであっても良い。
【００３６】
接着層５０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などからなる。
【００３７】
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。なお、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂの厚さは、それぞれ熱伝導シート４０の厚さの半分程度とすることができる。ただし、第１熱伝導シート４０ａの厚さと第２熱伝導シート４０ｂの厚さとが互いに異なっていても良い。
【００３８】
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。この場合、半導体チップと配線基板とが熱伝導シート４０により相互に絶縁されるとともに、配線基板とヒートシンクとが熱伝導シート４０により相互に絶縁される。
【００３９】
次に、上記のような構造の熱伝導シート４０を製造する方法の一例を説明する。
【００４０】
図２（ａ）〜（ｉ）の各図は、第１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図である。
【００４１】
この製造方法は、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第１有機樹脂（有機樹脂１１）中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第１熱伝導性フィラー（熱伝導性フィラー１２）を含んでなる第１熱伝導シート４０ａを作製する工程（図２（ａ）〜（ｄ））
ここで、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における第１熱伝導性フィラーの寸法が、第１熱伝導シート４０ａの面方向における第１熱伝導性フィラーの寸法よりも大きくなるように、第１熱伝導性フィラーを配向する。
（２）薄膜状に形成され且つ硬化状態とされた第２有機樹脂（有機樹脂１１）中に、鱗片状、楕球状又は棒状の第２熱伝導性フィラー（熱伝導性フィラー１２）を含んでなる第２熱伝導シート４０ｂを作製する工程（図２（ｅ）〜（ｈ））
ここで、第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における第２熱伝導性フィラーの寸法が、第２熱伝導シート４０ｂの面方向における第２熱伝導性フィラーの寸法よりも大きくなるように、第２熱伝導性フィラーを配向する。
（３）第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを相互に積層し且つ相互に一体化する工程（図２（ｉ））
以下、詳細に説明する。
【００４２】
先ず、第１シート１０（図２（ａ））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。
【００４３】
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。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と称する。
【００４４】
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を半硬化させることにより得られる。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Ｂステージにすることにより、第１シート１０が得られる。
【００４５】
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内の熱伝導性フィラー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。
【００４６】
例えば、第１シート１０内の熱伝導性フィラー１２のアスペクト比（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／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）の平均値が、１／２以下、好ましくは１／５以下となるように、熱伝導性フィラー１２の形状の選択と、熱伝導性フィラー１２の配向性の設定とを行うことが望ましい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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ことができる。これにより、第１シート１０が得られる（図２（ａ））。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。第１シート１０の厚さは、例えば、５０μｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
【００５０】
次に、複数の第１シート１０を積層する（図２（ｂ））。
【００５１】
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。この際に、有機樹脂１１を上記第１所定温度よりも高温の第２所定温度に加熱する。これにより、第１シート１０を構成する有機樹脂１１を硬化させる。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Ｃステージにする。これにより、隣り合う第１シート１０同士が相互に一体化して、直方体形状の第１積層体３０ａが成形される（図２（ｃ））。
【００５２】
次に、第１積層体３０ａを構成する第１シート１０の積層方向（図２（ｃ）の上下方向）に第１積層体３０ａを切断（スライス）することにより、第１熱伝導シート４０ａを作製する（図２（ｄ））。ここで、第１積層体３０ａ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。
【００５３】
これにより、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、第１熱伝導シート４０ａ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、第１熱伝導シート４０ａ内における熱伝導性フィラー１２が配向された状態となる。すなわち、熱伝導性フィラー１２が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向された状態となる。
【００５４】
一方、第１積層体３０ａを作製する工程（図２（ａ）〜（ｃ））と同様に、図２（ｅ）〜（ｇ）の工程を行うことにより、第１積層体３０ａと同様の第２積層体３０ｂを作製する。
【００５５】
次に、第２積層体３０ｂを構成する第１シート１０の積層方向（図２（ｇ）の上下方向）に第２積層体３０ｂを切断（スライス）することにより、第２熱伝導シート４０ｂを作製する（図２（ｈ））。第２積層体３０ｂをスライスする方法は、第１積層体３０ａをスライスする方法と同様である。こうして、第１熱伝導シート４０ａと同様の構成の第２熱伝導シート４０ｂが得られる。
【００５６】
次に、図２（ｉ）に示すように、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを相互に積層して一体化させる。具体的には、例えば、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを接着層５０を介して相互に接着することにより一体化する。これにより、熱伝導シート４０が得られる。
【００５７】
なお、ここでは、第１熱伝導シート４０ａを得るための第１積層体３０ａと、第２熱伝導シート４０ｂを得るための第２積層体３０ｂとを別個に作製する例を説明したが、同一の積層体（例えば第１積層体３０ａ）から第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの双方を得ても良い。
【００５８】
以上のような第１の実施形態によれば、熱伝導シート４０は、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとが相互に積層され且つ一体化されることにより構成されている。このため、熱伝導シート４０は、厚み方向において十分な熱伝導性および絶縁性を有するものとなる。以下、その理由を説明する。
【００５９】
先ず、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、第１熱伝導シート４０ａの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きい。すなわち、第１熱伝導シート４０ａ内において、熱伝導性フィラー１２が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向に配向されている。よって、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。
同様に、第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、第２熱伝導シート４０ｂの面方向における熱伝導性フィラー１２の寸法よりも大きい。すなわち、第２熱伝導シート４０ｂ内において、熱伝導性フィラー１２が第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向に配向されている。よって、第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。
更に、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとが相互に積層され且つ一体化されて、熱伝導シート４０が構成されている。このため、第１熱伝導シート４０ａ内の熱伝導性フィラー１２および第２熱伝導シート４０ｂ内の熱伝導性フィラー１２が熱伝導シート４０の厚み方向に配向されている。よって、熱伝導シート４０の厚み方向における良好な熱伝導性が得られる。すなわち、第１熱伝導シート４０ａにおける第２熱伝導シート４０ｂ側とは反対側の面と、第２熱伝導シート４０ｂにおける第１熱伝導シート４０ａ側とは反対側の面と、の相互間に亘り、熱を好適に伝達することができる。
【００６０】
ここで、第１熱伝導シート４０ａの面方向において局所的に欠陥が発生し、その欠陥部分における絶縁性が損なわれている場合を考える。この場合、第１熱伝導シート４０ａは、局所的に、その表裏の面が互いに短絡した構造である。ただし、第１熱伝導シート４０ａには、第２熱伝導シート４０ｂが積層されている。よって、第１熱伝導シート４０ａにおける短絡部分が、第２熱伝導シート４０ｂにより覆われる。このため、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを含む熱伝導シート４０の全体では、当該熱伝導シート４０の厚み方向において十分な絶縁性が得られる可能性が高い。換言すれば、第１熱伝導シート４０ａにおける短絡部分と、第２熱伝導シート４０ｂにおける短絡部分とが、上下に重ならない限りは、熱伝導シート４０の厚み方向における十分な絶縁性が得られると考えられる。
【００６１】
仮に、単層の熱伝導シート（第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの各々）において、その表裏の面が互いに短絡する可能性が１％であるとする。この場合、単層の熱伝導シートの不良率は１％である。
更に、この場合に、短絡が生じている単層の熱伝導シート（第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの各々）において、表裏の面が短絡している部分（短絡部分と称する）の面積割合が１％であるとする。この場合、それぞれ短絡が生じている第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを積層したときに、第１熱伝導シート４０ａにおける短絡部分と第２熱伝導シート４０ｂにおける短絡部分とが上下に重なる確率は１％となる。
第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを含む熱伝導シート４０が不良品となる条件は、（１）第１熱伝導シート４０ａに不良が発生し、（２）第２熱伝導シート４０ｂに不良が発生し、且つ、（３）第１熱伝導シート４０ａにおける短絡部分と第２熱伝導シート４０ｂにおける短絡部分とが上下に重なることである。このため、この場合、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを含む熱伝導シート４０の不良率は、１％×１％×１％＝０．０００１％となる。
このように、熱伝導シート４０を第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとの積層構造とすることにより、熱伝導シート４０が単層の構造の場合と比べて、厚み方向における絶縁性の確保に関する不良率を著しく低減することができる。つまり、一例として、ここで説明したモデルの場合、不良率を１／１００００に低減できる。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、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とともに、厚み方向の絶縁性に関する不良率が低減された構造の熱伝導シート４０を実現することができる。
【００６３】
〔第２の実施形態〕
図３は第２の実施形態に係る熱伝導シート４０の模式的な断面図である。本実施形態に係る熱伝導シート４０は、以下に説明する点で、上記の第１の実施形態に係る熱伝導シート４０と相違し、その他の点では、第１の実施形態に係る熱伝導シート４０と同様に構成されている。
【００６４】
本実施形態の場合、接着層５０は、熱伝導性フィラー（第３熱伝導性フィラー）５１を含んでいる。この熱伝導性フィラー５１の形状は任意である。熱伝導性フィラー５１の形状は、例えば、球状、楕球状、棒状、又は鱗片状などとすることができる。
【００６５】
熱伝導性フィラー５１は、熱伝導性が良好で、接着層５０の硬化処理を経ても所定の形状に維持されるものであるとともに、絶縁性のものである。熱伝導性フィラー５１の材質としては、例えば、シリカ又はアルミナ等の無機粒子が挙げられる。熱伝導性フィラー５１の粒径（熱伝導性フィラー５１の個々の粒子の最大寸法）の平均は、例えば、１μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
【００６６】
本実施形態の場合、熱伝導シート４０の製造する方法は、接着層５０を構成する接着剤として、熱伝導性フィラー５１を含むものを用いる点で、上記の第１の実施形態と相違し、その他の点は、上記の第１の実施形態と同様である。
【００６７】
本実施形態によれば、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる他、接着層５０が熱伝導性フィラー５１を含んでいるので、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとの相互間における熱伝導性を更に良好にすることができる。
【００６８】
〔第３の実施形態〕
図４は第３の実施形態に係る熱伝導シート４０を示す模式的な要部断面図である。本実施形態に係る熱伝導シート４０は、以下に説明する点で、上記の第１又は第２の実施形態に係る熱伝導シート４０と相違し、その他の点では、第１又は第２の実施形態に係る熱伝導シート４０と同様に構成されている。
【００６９】
本実施形態の場合、熱伝導シート４０は、図１又は図３に示す構成に加えて、表裏の面のうちの少なくとも何れか一方に形成された絶縁層４５を有している。この絶縁層４５は、熱伝導シート４０の厚み方向におけるより良好な絶縁性を得るために設けられる。また、この絶縁層４５により、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こともできる。図４には、熱伝導シート４０の表裏両面にそれぞれ絶縁層４５を形成した例を示している。
【００７０】
絶縁層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。
【００７１】
絶縁層４５の厚さは、熱伝導シート４０における絶縁層４５を除く部分の厚さよりも薄い。絶縁層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。
【００７２】
本実施形態によれば、上記の第１又は第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、熱伝導シート４０は、表裏の面のうちの少なくとも何れか一方に形成された絶縁層４５を有しているので、熱伝導シート４０の厚み方向におけるより良好な絶縁性を実現することができる。
【００７３】
〔第４の実施形態〕
図５（ａ）〜（ｃ）の各図は、第４の実施形態に係る熱伝導シート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。本実施形態に係る熱伝導シート４０は、以下に説明する点で、上記の第１乃至３の実施形態に係る熱伝導シート４０と相違し、その他の点では、第１乃至３の実施形態に係る熱伝導シート４０と同様に構成されている。
【００７４】
本実施形態の場合、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとのうちの少なくとも何れか一方は、面方向において複数の領域（後述する四角柱形状部４１）に仕切られており、複数の領域のうち互いに隣り合う領域どうしの間には、互いに隣り合う領域どうしを仕切る仕切部（後述する接着剤１５からなる接着層）が形成されている。
【００７５】
第１熱伝導シート４０ａは、熱伝導性フィラー１２を含む有機樹脂１１からなる複数の四角柱形状部４１を有する。
【００７６】
複数の四角柱形状部４１は、各々の軸方向（四角柱形状における底面の中心と上面の中心とを結ぶ方向）に長尺である。複数の四角柱形状部４１は、互いに並列となるように第１熱伝導シート４０ａの面方向に沿って（図５（ａ）〜（ｃ）における左右方向に）配置され、且つ、隣り合う四角柱形状部４１の側面同士が接着剤１５からなる接着層を介して接合されて、一枚のシート形状をなしている。
【００７７】
接着剤１５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などからなる。接着層の内部には、熱伝導性フィラー１２が存在していないことが好ましい。
【００７８】
なお、四角柱形状部４１の軸方向に対して直交する方向で、且つ、第１熱伝導シート４０ａの面方向における四角柱形状部４１の寸法（図５（ａ）〜（ｃ）の左右方向における四角柱形状部４１の寸法）は、例えば、１００μｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
【００７９】
図５（ｃ）に示すように、複数の四角柱形状部４１の各々において、熱伝導性フィラー１２が第１熱伝導シート４０ａの厚み方向（図５（ｃ）における上下方向）に配向されている。
【００８０】
このように、第１熱伝導シート４０ａは、面方向において複数の領域（四角柱形状部４１）に仕切られており、複数の領域のうち互いに隣り合う領域どうしの間には、互いに隣り合う領域どうしを仕切る仕切部（接着剤１５からなる接着層）が形成されている。
【００８１】
例えば、第２熱伝導シート４０ｂも第１熱伝導シート４０ａと同様に、面方向において複数の領域（四角柱形状部４１）に仕切られており、複数の領域のうち互いに隣り合う領域どうしの間には、互いに隣り合う領域どうしを仕切る仕切部（接着剤１５からなる接着層）が形成されている。
【００８２】
次に、上記のような構造の熱伝導シート４０を製造する方法の一例を説明する。
【００８３】
図６（ａ）〜（ｋ）の各図は、第４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図である。
【００８４】
先ず、上記の第１の実施形態と同様に複数枚の第１シート１０を作製する（図６（ａ））。ただし、本実施形態の場合、第１シート１０を構成する有機樹脂１１は、半硬化状態ではなく硬化状態となっている。つまり、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（或いは薄膜形状に成形するのと同時に）、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。
【００８５】
次に、第１シート１０に接着剤１５を塗布する（図６（ｂ））。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、第１積層体３０ａ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。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。
【００８６】
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６（ｃ））。
【００８７】
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、直方体形状の第１積層体３０ａを成形する（図６（ｄ））。
【００８８】
次に、第１積層体３０ａ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、第１熱伝導シート４０ａを作製する（図６（ｅ））。これにより、第１熱伝導シート４０ａ内において熱伝導性フィラー１２が厚み方向に配向された状態となる。なお、四角柱形状部４１は、第１シート１０の一部分からなる。
【００８９】
一方、第１積層体３０ａを作製する工程（図６（ａ）〜（ｄ））と同様に、図６（ｆ）〜（ｉ）の工程を行うことにより、第１積層体３０ａと同様の第２積層体３０ｂ（図６（ｉ））を作製する。
【００９０】
次に、第２積層体３０ｂを構成する第１シート１０の積層方向（図６（ｉ）の上下方向）に第２積層体３０ｂを切断（スライス）することにより、第２熱伝導シート４０ｂを作製する（図６（ｊ））。こうして、第１熱伝導シート４０ａ（図６（ｅ））と同様の構成の第２熱伝導シート４０ｂが得られる。
【００９１】
次に、図６（ｋ）に示すように、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを相互に積層して一体化させる。具体的には、例えば、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを接着層５０を介して相互に接着することにより一体化する。これにより、熱伝導シート４０が得られる。なお、接着層５０は、第２の実施形態と同様に、熱伝導性フィラー５１を含んでいても良い。また、熱伝導シート４０は、第３の実施形態と同様の絶縁層４５を有していても良い。
【００９２】
以上のような第４の実施形態によれば、上記の第１乃至３の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。
【００９３】
本実施形態の場合、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとのうちの少なくとも何れか一方は、面方向において複数の領域（四角柱形状部４１）に仕切られており、複数の領域のうち互いに隣り合う領域どうしの間には、互いに隣り合う領域どうしを仕切る仕切部（接着剤１５からなる接着層）が形成されている。このような構成の熱伝導シート４０は、個々の四角柱形状部４１内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ため、厚み方向において良好な熱伝導性を示す製品を、製造安定性良く、高歩留まりで製造することが可能な構造であるといえる。また、仕切部は、四角柱形状部４１の熱伝導性フィラー１２が隣の四角柱形状部４１側に移動することによる熱伝導性フィラー１２の配向の乱れを規制することで、熱伝導性フィラー１２の配向性を維持する機能を担う。これにより、熱伝導シート４０における熱伝導性フィラー１２の配向性を良好に維持することができる。
【００９４】
また、本実施形態の場合、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、第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂをそれぞれ作製し、その第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂをそれぞれスライスして第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂを作製する。
このため、第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂ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、第１積層体３０ａ内および第２積層体３０ｂ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、第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂをそれぞれ積層方向にスライスすることにより得られる第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂにおける熱伝導性フィラー１２の配向性も良好にでき、第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
よって、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを有する熱伝導シート４０の厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
【００９５】
〔第５の実施形態〕
図７（ａ）〜（ｃ）の各図は、第５の実施形態に係る熱伝導シート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。本実施形態に係る熱伝導シート４０は、以下に説明する点で、上記の第４の実施形態に係る熱伝導シート４０と相違し、その他の点では、第４の実施形態に係る熱伝導シート４０と同様に構成されている。
【００９６】
本実施形態の場合、第４の実施形態とは異なり、隣り合う四角柱形状部同士が直接接着されている。すなわち、本実施形態に係る熱伝導シート４０は、第４の実施形態における接着層（仕切部）を有していない。
【００９７】
本実施形態の場合、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとのうちの少なくとも何れか一方は、四角柱形状部４１と四角柱形状部４２とを交互に有している。四角柱形状部４１の構造については、第４の実施形態で説明したとおりである。
【００９８】
四角柱形状部４２は、四角柱形状部４１と同様のものである。四角柱形状部４２は、熱伝導性フィラー１２を含む有機樹脂２１からなり、四角柱形状部４１と同形状に形成されている。有機樹脂２１は、有機樹脂１１と同様のものである。
【００９９】
図７（ｃ）に示すように、複数の四角柱形状部４２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、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４２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。
【０１００】
複数の四角柱形状部４１と複数の四角柱形状部４２とが、互いに並列となるように熱伝導シート４０の面方向に沿って配置され、且つ、隣り合う四角柱形状部４１、４２の側面同士が直接に接着されて、一枚のシート形状をなしている。
四角柱形状部４１と四角柱形状部４２との境界には、例えば、平坦な接合界面４３が形成されている。
【０１０１】
次に、本実施形態の構造の熱伝導シート４０を製造する方法の一例を説明する。
【０１０２】
図８（ａ）〜（ｈ）の各図は、第５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図である。
【０１０３】
先ず、上記の第４の実施形態と同様に第１シート１０を作製する（図８（ａ））。つまり、本実施形態の場合、第１シート１０を構成する有機樹脂１１は、半硬化状態ではなく硬化状態となっている。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。
【０１０４】
一方、第２シート２０（図８（ｂ））は、上記の第１の実施形態における第１シート１０と同様のものである。すなわち、第２シート２０を構成する有機樹脂２１は、硬化状態ではなく半硬化状態となっている。有機樹脂２１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２１を薄膜形状に成形した後、当該有機樹脂２１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。
【０１０５】
以上にようにして、第１シート１０（図８（ａ））と第２シート２０（図８（ｂ））とをそれぞれ複数枚ずつ作製する。
【０１０６】
第１シート１０及び第２シート２０の厚さは、例えば、それぞれ５０μｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
【０１０７】
次に、第１シート１０と第２シート２０とを交互に積層する（図８（ｃ））。ここで、第１積層体３０ａ（図８（ｄ））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、第１シート１０と第２シート２０とを交互に積層する。
【０１０８】
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、第２シート２０を構成する有機樹脂２１を硬化させる。これにより、隣り合う第１シート１０同士を、第２シート２０を介して相互に一体化させて、直方体形状の第１積層体３０ａを成形する（図８（ｄ））。ここで、第２シート２０を構成する有機樹脂２１は、第１シート１０同士を接着する接着剤として機能する。
【０１０９】
次に、第１積層体３０ａ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、第１熱伝導シート４０ａを作製する（図８（ｅ））。
【０１１０】
これにより、第１熱伝導シート４０ａの厚み方向における熱伝導性フィラー１２の寸法が、第１熱伝導シート４０ａ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、第１熱伝導シート４０ａ内における熱伝導性フィラー１２が配向される。すなわち、熱伝導性フィラー１２が厚み方向に配向される。なお、四角柱形状部４１は、第１シート１０の一部分からなり、四角柱形状部４２は、第２シート２０の一部分からなる。
【０１１１】
一方、第１積層体３０ａを作製する工程（図８（ａ）〜（ｄ））と同様の工程（図示略）を行うことにより、第１積層体３０ａと同様の第２積層体３０ｂ（図８（ｆ））を作製する。
【０１１２】
次に、第２積層体３０ｂを構成する第１シート１０および第２シート２０の積層方向（図８（ｆ）の上下方向）に第２積層体３０ｂを切断（スライス）することにより、第２熱伝導シート４０ｂを作製する（図８（ｇ））。こうして、第１熱伝導シート４０ａ（図８（ｅ））と同様の構成の第２熱伝導シート４０ｂ（図８（ｇ））が得られる。
【０１１３】
次に、図８（ｈ）に示すように、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを相互に積層して一体化させる。具体的には、例えば、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを接着層５０を介して相互に接着することにより一体化する。これにより、熱伝導シート４０が得られる。なお、接着層５０は、第２の実施形態と同様のものであっても良い。また、熱伝導シート４０は、第３の実施形態と同様の絶縁層４５を有していても良い。
【０１１４】
以上のような第５の実施形態によれば、上記の第１乃至３の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。
【０１１５】
本実施形態の場合、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と、半硬化状態の有機樹脂２１中に熱伝導性フィラー１２を含む第２シート２０とを交互に積層した後で、第２シート２０の有機樹脂２１を硬化させることにより隣り合う第１シート１０同士を第２シート２０を介して相互に一体化させて第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂを作製し、その第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂをそれぞれスライスして第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂを作製する。
このため、第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂ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だけでなく、各第１シート１０は、第２シート２０の内部の熱伝導性フィラー１２の配向性を維持する機能も兼ねる。すなわち、各第１シート１０は、第２シート２０の内部の熱伝導性フィラー１２が有機樹脂２１の流動につられて隣接する第１シート１０側に移動することによる熱伝導性フィラー１２の配向の乱れを規制することで、第２シート２０内の熱伝導性フィラー１２の配向性を維持する。
これにより、第１積層体３０ａ内および第２積層体３０ｂ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、第１積層体３０ａおよび第２積層体３０ｂをそれぞれ積層方向にスライスすることにより得られる第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂにおける熱伝導性フィラー１２の配向性も良好にでき、第１熱伝導シート４０ａおよび第２熱伝導シート４０ｂの厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
よって、第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとを有する熱伝導シート４０の厚み方向において、十分な熱伝導性が得られる。
【０１１６】
なお、上記においては、熱伝導シート４０が第１熱伝導シート４０ａと第２熱伝導シート４０ｂとの２層の熱伝導シートの積層構造である例を説明したが、熱伝導シート４０は３層以上の熱伝導シートの積層構造であっても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 第１シート
１１ 有機樹脂
１２ 熱伝導性フィラー
１５ 接着剤
２０ 第２シート
２１ 有機樹脂
３０ａ 第１積層体
３０ｂ 第２積層体
４０ 熱伝導シート
４０ａ 第１熱伝導シート
４０ｂ 第２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 絶縁層
５０ 接着層
５１ 熱伝導性フィラー
【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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