(57)【要約】【課題】絶縁性を効果的に高めることができ、かつ、熱伝導性を効果的に高めることができる積層体を提供する。【解決手段】本発明に係る積層体は、熱伝導体と、前記熱伝導体の一方の表面に積層された絶縁層と、前記絶縁層の前記熱伝導体側とは反対側の表面に積層された導電層とを備え、前記絶縁層が、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含み、前記球状粒子の粒子径の前記絶縁層の厚みに対する比が、０．７以上、０．９５以下であり、前記絶縁層１００体積％中、前記球状粒子の含有量が、１体積％以上、４０体積％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導体と、前記熱伝導体の一方の表面に積層された絶縁層と、前記絶縁層の前記熱伝導体側とは反対側の表面に積層された導電層とを備え、
前記絶縁層が、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含み、
前記球状粒子の粒子径の前記絶縁層の厚みに対する比が、０．７以上、０．９５以下であり、
前記絶縁層１００体積％中、前記球状粒子の含有量が、１体積％以上、４０体積％以下である、積層体。
【請求項２】
前記球状粒子の粒子径のＣＶ値が、１０％以下である、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記熱伝導性フィラーが、窒化ホウ素である、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記絶縁層１００体積％中、前記熱伝導性フィラーの含有量が、４５体積％以上、８５体積％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項５】
前記熱伝導性フィラーとして、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項６】
前記絶縁層１００体積％中、前記熱伝導性フィラーと前記球状粒子との合計の含有量が、４６体積％以上、９０体積％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項７】
前記球状粒子が、樹脂粒子である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダーとフィラーとを含む積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子及び電気機器の小型化及び高性能化が進行しており、電子部品の実装密度が高くなっている。このため、狭いスペースの中で電子部品から発生する熱を、如何に放熱するかが問題となっている。電子部品から発生した熱は、電子及び電気機器の信頼性に直結するので、発生した熱の効率的な放散が緊急の課題となっている。
【０００３】
上記の課題を解決する一つの手段としては、熱伝導性フィラーを含む熱伝導性材料が挙げられる。
【０００４】
下記の特許文献１には、硬化状態の有機樹脂中に熱伝導性フィラーを含む熱伝導シートが開示されている。上記熱伝導性フィラーは、プラスチック粒子の表面を熱伝導性材料によりコーティングされている粒子である。上記プラスチック粒子の粒子径のＣＶ値（変動係数）は、１０％以下である。
【０００５】
下記の特許文献２には、有機粒子、無機フィラー及び架橋ゴムを含み、かつ、上記無機フィラーが絶縁性及び熱伝導性を有する絶縁性放熱フィルムが開示されている。上記有機粒子と上記無機フィラーとの平均粒径の比率は、有機粒子／無機フィラー＝１／１以上である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／１１９３８４Ａ１
【特許文献２】特開２０１２−２２４７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に記載のような従来の熱伝導性材料では、積層体の成形等を実施した後に熱伝導性フィラーの粒子間に空隙が残存することがある。結果として、熱伝導性を向上させることができるものの、絶縁性が低下することがある。従来の熱伝導性材料では、高い絶縁性と高い熱伝導性とを両立するには限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、絶縁性を効果的に高めることができ、かつ、熱伝導性を効果的に高めることができる積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の広い局面では、熱伝導体と、前記熱伝導体の一方の表面に積層された絶縁層と、前記絶縁層の前記熱伝導体側とは反対側の表面に積層された導電層とを備え、前記絶縁層が、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含み、前記球状粒子の粒子径の前記絶縁層の厚みに対する比が、０．７以上、０．９５以下であり、前記絶縁層１００体積％中、前記球状粒子の含有量が、１体積％以上、４０体積％以下である、積層体が提供される。
【００１０】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記球状粒子の粒子径のＣＶ値が、１０％以下である。
【００１１】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記熱伝導性フィラーが、窒化ホウ素である。
【００１２】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記絶縁層１００体積％中、前記熱伝導性フィラーの含有量が、４５体積％以上、８５体積％以下である。
【００１３】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記熱伝導性フィラーとして、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含む。
【００１４】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記絶縁層１００体積％中、前記熱伝導性フィラーと前記球状粒子との合計の含有量が、４６体積％以上、９０体積％以下である。
【００１５】
本発明に係る積層体のある特定の局面では、前記球状粒子が、樹脂粒子である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る積層体は、熱伝導体と、上記熱伝導体の一方の表面に積層された絶縁層と、上記絶縁層の上記熱伝導体側とは反対側の表面に積層された導電層とを備える。本発明に係る積層体では、上記絶縁層が、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含む。本発明に係る積層体では、上記球状粒子の粒子径の上記絶縁層の厚みに対する比が、０．７以上、０．９５以下である。本発明に係る積層体では、上記絶縁層１００体積％中、上記球状粒子の含有量が、１体積％以上、４０体積％以下である。本発明に係る積層体では、上記の構成が備えられているので、絶縁性を効果的に高めることができ、かつ、熱伝導性を効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る積層体を用いた半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
（積層体）
本発明に係る積層体は、熱伝導体と、絶縁層と、導電層とを備える。上記絶縁層は、上記熱伝導体の一方の表面に積層されている。上記導電層は、上記絶縁層の上記熱伝導体側とは反対側の表面に積層されている。上記熱伝導体の他方の表面にも、上記絶縁層が積層されていてもよい。
【００２０】
本発明に係る積層体では、上記絶縁層が、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含む。
【００２１】
本発明に係る積層体では、上記球状粒子の粒子径の上記絶縁層の厚みに対する比が、０．７以上、０．９５以下である。
【００２２】
本発明に係る積層体では、上記絶縁層１００体積％中、上記球状粒子の含有量が、１体積％以上、４０体積％以下である。
【００２３】
本発明に係る積層体では、上記の構成が備えられているので、絶縁性を効果的に高めることができ、かつ、熱伝導性を効果的に高めることができる。
【００２４】
本発明に係る積層体では、積層体の成型等のためにプレス等によって、上記絶縁層に圧縮の力が付与されている場合に、上記球状粒子は過度に変形しておらず、スペーサとしての機能を発揮することができる。このため、上記熱伝導性フィラーにはプレス等による圧縮の力が過度に付与されておらず、上記熱伝導性フィラーが面方向に過度に配向することが防止されている。また、上記球状粒子の表面に沿って、上記熱伝導性フィラーが配置され、厚さ方向における効果的な熱伝導パスを形成することができる。結果として、面方向だけでなく厚さ方向においても、熱伝導性を効果的に高めることができる。さらに、本発明に係る積層体では、上記熱伝導性フィラーは、上記球状粒子間に存在する空隙を埋めることができ、絶縁性を効果的に高めることができる。このような効果を得るために、特定の熱伝導性フィラーと、特定の球状粒子とを併用することは、大きく寄与する。
【００２５】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層の厚みは、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、好ましくは２５０μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。
【００２６】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導体の厚みは、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上であり、好ましくは５０００μｍ以下、より好ましくは２０００μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下、特に好ましくは２００μｍ以下である。
【００２７】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記導電層の厚みは、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上であり、好ましくは１００００μｍ以下、より好ましくは５０００μｍ以下、さらに好ましくは１０００μｍ以下、特に好ましくは５００μｍ以下である。
【００２８】
（絶縁層）
本発明に係る積層体では、上記絶縁層は、バインダーと、非球状の熱伝導性フィラーと、誘電率７以下の球状粒子とを含む。
【００２９】
誘電率７以下の球状粒子：
本発明に係る積層体では、上記絶縁層は、誘電率７以下の球状粒子を含む。絶縁性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の誘電率は、好ましくは５以下、より好ましくは４以下である。上記球状粒子の誘電率の下限は特に限定されない。上記球状粒子の誘電率は、２以上であってもよい。上記球状粒子は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３０】
本発明に係る積層体では、上記球状粒子の粒子径の上記絶縁層の厚みに対する比（上記球状粒子の粒子径／上記絶縁層の厚み）は、０．７以上、０．９５以下である。絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の粒子径の上記絶縁層の厚みに対する比は、好ましくは０．７４以上、より好ましくは０．８以上であり、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．８５以下である。
【００３１】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の粒子径は、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。上記球状粒子の粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記球状粒子の表面に沿って上記熱伝導性フィラーが配置されることで、厚さ方向における効果的な熱伝導パスをより一層形成することができる。
【００３２】
上記球状粒子の粒子径は、体積基準での粒子径を平均した平均粒子径であることが好ましい。上記球状粒子の粒子径は、上記球状粒子の電子顕微鏡画像から、ノギス等で直径（最大径部分）を測定し、上記球状粒子１００個の直径を平均することにより求められる。
【００３３】
絶縁性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の粒子径のＣＶ値は、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下である。上記球状粒子の粒子径のＣＶ値の下限は特に限定されない。上記球状粒子の粒子径のＣＶ値は、２％以上であってもよい。上記球状粒子の粒子径のＣＶ値が、上記上限以下であると、上記熱伝導性フィラーが、上記球状粒子間に存在する空隙をより一層埋めることができ、上記球状粒子間の空隙の発生をより一層抑制することができる。
【００３４】
上記球状粒子の粒子径のＣＶ値（変動係数）は、下記式で表される。
【００３５】
ＣＶ値（％）＝（ρ／Ｄｎ）×１００
ρ：誘電率７以下の球状粒子の粒子径の標準偏差
Ｄｎ：誘電率７以下の球状粒子の粒子径の平均値
【００３６】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の３０％圧縮時における圧縮強度は、好ましくは１００ＭＰａ以上、より好ましくは１５０ＭＰａ以上である。上記球状粒子の３０％圧縮時における圧縮強度の上限は特に限定されない。上記球状粒子の３０％圧縮時における圧縮強度は、５００ＭＰａ以下であってもよい。上記球状粒子の３０％圧縮時における圧縮強度が、上記下限以上であると、積層体の成型等のためにプレス等によって、上記絶縁層に圧縮の力が付与されている場合に、上記球状粒子は過度に変形しておらず、スペーサとしての機能をより一層発揮することができる。結果として、上記熱伝導性フィラーが面方向に過度に配向することをより一層防止することができる。
【００３７】
上記球状粒子の３０％圧縮時における圧縮強度は、以下のようにして測定できる。
【００３８】
微小圧縮試験機を用いて、ダイヤモンド製の角柱を圧縮部材として、該圧縮部材の平滑端面を粒子に向かって降下させ、球状粒子を圧縮する。測定結果として圧縮荷重値と圧縮変位の関係が得られるが、圧縮荷重値を球状粒子の粒子径を用いて算出した平均断面積を用いて単位面積当たりの圧縮荷重値を算出し、これを圧縮強度とする。また、圧縮変位と球状粒子の粒子径とから、圧縮率を算出し、圧縮強度と圧縮率との関係を得る。測定する球状粒子は顕微鏡を用いて球状粒子を観察し、平均粒子径±１０％の粒子径を有する球状粒子を選出して測定する。また、圧縮強度は、２０回の測定結果を平均した平均圧縮強度として算出する。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー・インストルメンツ社製「微小圧縮試験機  ＨＭ２０００」等が用いられる。特に、３０％圧縮時における圧縮強度は、圧縮率が３０％における平均圧縮強度を意味する。また、圧縮率は（圧縮率＝圧縮変位÷平均粒子径×１００）で算出できる。
【００３９】
絶縁性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子は、樹脂粒子であることが好ましい。上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリメチルメタクリレート及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ジビニルベンゼン重合体、並びにジビニルベンゼン系共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン系共重合体等としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記樹脂粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
【００４０】
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させて得る場合、上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
【００４１】
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート化合物；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の酸素原子含有（メタ）アクリレート化合物；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。
【００４２】
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート化合物；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
【００４３】
「（メタ）アクリレート」の用語は、アクリレートとメタクリレートとを示す。「（メタ）アクリル」の用語は、アクリルとメタクリルとを示す。「（メタ）アクリロイル」の用語は、アクリロイルとメタクリロイルとを示す。
【００４４】
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。
【００４５】
上記球状粒子は、上記樹脂粒子に限定されない。上記球状粒子は、無機粒子であってもよく、シリカやダイヤモンドであってもよい。上記無機粒子の誘電率は７以下であることが好ましく、４以下であることがより好ましい。
【００４６】
球状とは、アスペクト比が２未満であることを意味する。絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子のアスペクト比は、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．１以下である。上記球状粒子のアスペクト比の下限は特に限定されない。上記球状粒子のアスペクト比は、１以上であってもよい。
【００４７】
上記球状粒子のアスペクト比は、長径／短径を示す。上記球状粒子のアスペクト比は、複数の上記球状粒子のアスペクト比を平均した平均アスペクト比であることが好ましい。上記球状粒子の平均アスペクト比は、例えば、任意に選択された５０個の上記球状粒子を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、上記球状粒子の長径／短径の平均値を算出することにより求められる。
【００４８】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の平均球形度は、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．９以上、さらに好ましくは０．９９以上、特に好ましくは０．９９５以上である。上記球状粒子の平均球形度の上限は特に限定されない。上記球状粒子の平均球形度は、１以下であってもよい。
【００４９】
球形度は、上記球状粒子を電子顕微鏡で観察し、上記球状粒子の面積及び周囲長から算出することができる。球形度は、１に近づくほど真球に近くなる。上記球状粒子の平均球形度は、例えば、任意に選択された５０個の上記球状粒子の球形度を平均し、算出することが好ましい。
【００５０】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状粒子の熱伝導率は、好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記球状粒子の熱伝導率の上限は特に限定されない。上記球状粒子の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。
【００５１】
本発明に係る積層体では、上記絶縁層１００体積％中、上記球状粒子の含有量は、１体積％以上、４０体積％以下である。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層１００体積％中、上記球状粒子の含有量は、好ましくは３体積％以上、より好ましくは５体積％以上であり、好ましくは３０体積％以下、より好ましくは２０体積％以下である。上記球状粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記球状粒子の表面に沿って上記熱伝導性フィラーが配置されることで、厚さ方向における効果的な熱伝導パスをより一層形成することができる。また、上記球状粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記絶縁層中において、上記球状粒子がスペーサとしての機能をより一層発揮することができ、上記熱伝導性フィラーが面方向に配向することをより一層防止することができる。結果として、面方向だけでなく厚さ方向においても、熱伝導性をより一層効果的に高めることができる。
【００５２】
非球状の熱伝導性フィラー：
本発明に係る積層体では、上記絶縁層は、非球状の熱伝導性フィラーを含む。非球状とは、アスペクト比が２以上であることを意味し、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。上記熱伝導性フィラーは、上記球状粒子ではない。また、上記熱伝導性フィラーは、凝集粒子を形成していてもよい。その場合には、上記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、上記凝集粒子（二次粒子）のアスペクト比ではなく、上記凝集粒子を構成している一次粒子のアスペクト比を意味する。上記熱伝導性フィラーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５３】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、好ましくは３以上、より好ましくは４以上である。上記熱伝導性フィラーのアスペクト比の上限は特に限定されない。上記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、２０以下であってもよい。
【００５４】
上記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、長径／短径を示す。上記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、複数の上記熱伝導性フィラーのアスペクト比を平均した平均アスペクト比であることが好ましい。上記平均アスペクト比は、上記絶縁層の断面の電子顕微鏡画像から、任意に選択された５０個の上記熱伝導性フィラーの長径／短径を測定し、平均値を算出することにより求められる。
【００５５】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーの熱伝導率は、好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記熱伝導性フィラーの熱伝導率の上限は特に限定されない。上記熱伝導性フィラーの熱伝導率は、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。
【００５６】
上記熱伝導性フィラーの材質は特に限定されない。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーの材質は、窒化ホウ素、窒化ホウ素ナノチューブ、窒化アルミニウム、又はダイヤモンドであることが好ましく、窒化ホウ素であることが特に好ましい。
【００５７】
上記窒化ホウ素は特に限定されない。上記窒化ホウ素としては、六方晶窒化ホウ素、立方晶窒化ホウ素、ホウ素化合物とアンモニアとの還元窒化法により作製された窒化ホウ素、ホウ素化合物とメラミン等の含窒素化合物とから作製された窒化ホウ素、及び、ホウ水素ナトリウムと塩化アンモニウムとから作製された窒化ホウ素等が挙げられる。
【００５８】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーの粒子径は、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上であり、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。上記熱伝導性フィラーの粒子径は長径を意味する。上記熱伝導性フィラーの粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記球状粒子の表面に沿って上記熱伝導性フィラーが配置されることで、厚さ方向における効果的な熱伝導パスをより一層形成することができる。
【００５９】
上記熱伝導性フィラーの粒子径は、複数の上記熱伝導性フィラーの粒子径を平均した平均粒子径であることが好ましい。上記熱伝導性フィラーの粒子径は、上記絶縁層の断面の電子顕微鏡画像から、任意に選択された５０個の上記熱伝導性フィラーの粒子径を測定し、平均値を算出することにより求められる。
【００６０】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーとして、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含むことが好ましい。上記絶縁層が、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含むことが好ましい。上記絶縁層が、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含むことで、積層体の成型等のためにプレス等によって、上記絶縁層に圧縮の力が付与されている場合に、上記凝集物が適度に変形又は崩壊していることで、上記球状粒子間に存在する空隙を埋めることができ、絶縁性を効果的に高めることができる。さらに、適度に変形又は崩壊した上記凝集物が上記球状粒子の表面に沿って配置されることで、厚さ方向における効果的な熱伝導パスをより一層形成することができる。
【００６１】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記凝集物は、窒化ホウ素凝集粒子、窒化ホウ素ナノチューブ凝集体、窒化アルミニウム凝集粒子、又はダイヤモンド凝集粒子であることが好ましく、窒化ホウ素凝集粒子であることが特に好ましい。
【００６２】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記凝集物は、窒化ホウ素の一次粒子の凝集物、窒化ホウ素ナノチューブの凝集物、窒化アルミニウムの凝集物、又はダイヤモンド粒子の凝集物であることが好ましく、窒化ホウ素の一次粒子の凝集物であることが特に好ましい。
【００６３】
上記窒化ホウ素凝集粒子の製造方法は特に限定されない。上記窒化ホウ素凝集粒子の製造方法としては、噴霧乾燥方法及び流動層造粒方法等が挙げられる。上記窒化ホウ素凝集粒子の製造方法は、噴霧乾燥（スプレードライとも呼ばれる）方法であることが好ましい。噴霧乾燥方法は、スプレー方式によって、二流体ノズル方式、ディスク方式（ロータリ方式とも呼ばれる）、及び超音波ノズル方式等に分類でき、これらのどの方式でも適用できる。全細孔容積をより一層容易に制御できる観点から、超音波ノズル方式が好ましい。
【００６４】
また、窒化ホウ素凝集粒子の製造方法としては、必ずしも造粒工程は必要ではない。窒化ホウ素の結晶の成長に伴い、窒化ホウ素の一次粒子が自然に集結することで形成された窒化ホウ素凝集粒子であってもよい。また、窒化ホウ素凝集粒子の粒子径をそろえるために、粉砕した窒化ホウ素凝集粒子であってもよい。
【００６５】
上記窒化ホウ素凝集粒子は、窒化ホウ素の一次粒子を材料として製造されることが好ましい。上記窒化ホウ素凝集粒子の材料となる窒化ホウ素としては特に限定されず、上述した窒化ホウ素が挙げられる。上記窒化ホウ素凝集粒子の熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、窒化ホウ素凝集粒子の材料となる窒化ホウ素は、六方晶窒化ホウ素であることが好ましい。
【００６６】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記凝集物の粒子径は、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは４０μｍ以上であり、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。
【００６７】
上記凝集物の粒子径は、体積基準での粒子径を平均した平均粒子径であることが好ましい。上記凝集物の粒子径は、堀場製作所社製「レーザー回折式粒度分布測定装置」を用いて測定することができる。上記凝集物の、累積体積が５０％であるときの上記凝集物の粒子径（ｄ５０）を平均粒子径として採用することが好ましい。上記凝集物の平均粒子径は、例えば、任意に選択された５０個の上記凝集物の粒子径を平均し、算出することもできる。
【００６８】
絶縁性をより一層効果的に高める観点、及び熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記凝集物のアスペクト比は、好ましくは４以下、より好ましくは２以下である。上記凝集物のアスペクト比の下限は特に限定されない。上記凝集物のアスペクト比は、１以上であってもよい。
【００６９】
上記凝集物のアスペクト比は、長径／短径を示す。上記凝集物のアスペクト比は、複数の上記凝集物のアスペクト比を平均した平均アスペクト比であることが好ましい。上記凝集物の平均アスペクト比は、例えば、任意に選択された５０個の上記凝集物を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、上記凝集物の長径／短径の平均値を算出することにより求められる。
【００７０】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記凝集物の熱伝導率は、好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記凝集物の熱伝導率の上限は特に限定されない。上記凝集物の熱伝導率は、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。
【００７１】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層１００体積％中、上記熱伝導性フィラーの含有量は、好ましくは４５体積％以上、より好ましくは５０体積％以上、さらに好ましくは５５体積％以上であり、好ましくは８５体積％以下、より好ましくは７０体積％以下、さらに好ましくは６５体積％以下である。
【００７２】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層１００体積％中、上記凝集物の含有量は、好ましくは４５体積％以上、より好ましくは５０体積％以上、さらに好ましくは５５体積％以上であり、好ましくは８５体積％以下、より好ましくは７０体積％以下、さらに好ましくは６５体積％以下である。
【００７３】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層１００体積％中、上記熱伝導性フィラーと上記球状粒子との合計の含有量は、好ましくは４６体積％以上、より好ましくは６０体積％以上であり、好ましくは９０体積％以下、より好ましくは８０体積％以下である。
【００７４】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導性フィラーは、アスペクト比が上述した範囲であれば、アスペクト比の異なる２種類以上の熱伝導性フィラーから構成されていてもよい。
【００７５】
熱伝導性及び絶縁性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層は、上記球状粒子及び上記熱伝導性フィラーの他に、上記球状粒子及び上記熱伝導性フィラーではない第３の粒子を含んでいてもよい。即ち、上記球状粒子、上記熱伝導性フィラーに加えて、上記第３の粒子として、窒化ホウ素凝集粒子を含んでいてもよい。この場合には、上記第３の粒子である窒化ホウ素凝集粒子を構成する一次粒子は非球状の熱伝導性フィラーであるので、上記熱伝導性フィラーが、アスペクト比の異なる２種類以上の熱伝導性フィラーから構成される場合に該当する。
【００７６】
バインダー：
本発明に係る積層体では、上記絶縁層は、バインダーを含む。上記絶縁層は、バインダーを含む樹脂材料から形成されていることが好ましい。上記バインダーは特に限定されない。上記バインダーとしては、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダーは、熱可塑性成分（熱可塑性化合物）又は硬化性成分を含むことが好ましく、硬化性成分を含むことがより好ましい。上記硬化性成分としては、熱硬化性成分及び光硬化性成分が挙げられる。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物及び熱硬化剤を含むことが好ましい。上記光硬化性成分は、光硬化性化合物及び光重合開始剤を含むことが好ましい。上記バインダーは、熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記バインダーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７７】
熱硬化性化合物：
上記熱硬化性化合物としては、スチレン化合物、フェノキシ化合物、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。上記熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７８】
上記熱硬化性化合物としては、（Ａ１）１００００未満の分子量を有する熱硬化性化合物（単に、（Ａ１）熱硬化性化合物と記載することがある）を用いてもよい。上記熱硬化性化合物としては、（Ａ２）１００００以上の分子量を有する熱硬化性化合物（単に、（Ａ２）熱硬化性化合物と記載することがある）を用いてもよい。上記熱硬化性化合物としては、（Ａ１）熱硬化性化合物と、（Ａ２）熱硬化性化合物との双方を用いてもよい。
【００７９】
上記絶縁層１００体積％中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは２０体積％以上であり、好ましくは９０体積％以下、より好ましくは８０体積％以下である。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上であると、硬化物の接着性及び耐熱性がより一層高くなる。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記上限以下であると、樹脂材料（絶縁層の形成材料）の塗工性がより一層高くなる。
【００８０】
（Ａ１）１００００未満の分子量を有する熱硬化性化合物：
（Ａ１）熱硬化性化合物としては、環状エーテル基を有する熱硬化性化合物が挙げられる。上記環状エーテル基としては、エポキシ基及びオキセタニル基等が挙げられる。上記環状エーテル基を有する熱硬化性化合物は、エポキシ基又はオキセタニル基を有する熱硬化性化合物であることが好ましい。（Ａ１）熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００８１】
（Ａ１）熱硬化性化合物は、（Ａ１ａ）エポキシ基を有する熱硬化性化合物（単に、（Ａ１ａ）熱硬化性化合物と記載することがある）を含んでいてもよく、（Ａ１ｂ）オキセタニル基を有する熱硬化性化合物（単に、（Ａ１ｂ）熱硬化性化合物と記載することがある）を含んでいてもよい。
【００８２】
硬化物の耐熱性及び耐湿性をより一層効果的に高める観点からは、（Ａ１）熱硬化性化合物は芳香族骨格を有することが好ましい。
【００８３】
上記芳香族骨格は特に限定されない。上記芳香族骨格としては、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格及びビスフェノールＡ型骨格等が挙げられる。硬化物の耐冷熱サイクル特性及び耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記芳香族骨格は、ビフェニル骨格又はフルオレン骨格が好ましい。
【００８４】
（Ａ１ａ）熱硬化性化合物としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマー、ナフタレン骨格を有するエポキシモノマー、アダマンタン骨格を有するエポキシモノマー、フルオレン骨格を有するエポキシモノマー、ビフェニル骨格を有するエポキシモノマー、バイ（グリシジルオキシフェニル）メタン骨格を有するエポキシモノマー、キサンテン骨格を有するエポキシモノマー、アントラセン骨格を有するエポキシモノマー、及びピレン骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。これらの水素添加物又は変性物を用いてもよい。（Ａ１ａ）熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００８５】
上記ビスフェノール骨格を有するエポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型又はビスフェノールＳ型のビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。
【００８６】
上記ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマーとしては、ジシクロペンタジエンジオキシド、及びジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシモノマー等が挙げられる。
【００８７】
上記ナフタレン骨格を有するエポキシモノマーとしては、１−グリシジルナフタレン、２−グリシジルナフタレン、１，２−ジグリシジルナフタレン、１，５−ジグリシジルナフタレン、１，６−ジグリシジルナフタレン、１，７−ジグリシジルナフタレン、２，７−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、及び１，２，５，６−テトラグリシジルナフタレン等が挙げられる。
【００８８】
上記アダマンタン骨格を有するエポキシモノマーとしては、１，３−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）アダマンタン、及び２，２−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）アダマンタン等が挙げられる。
【００８９】
上記フルオレン骨格を有するエポキシモノマーとしては、９，９−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−クロロフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−ブロモフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−フルオロフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３−メトキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３，５−ジクロロフェニル）フルオレン、及び９，９−ビス（４−グリシジルオキシ−３，５−ジブロモフェニル）フルオレン等が挙げられる。
【００９０】
上記ビフェニル骨格を有するエポキシモノマーとしては、４，４’−ジグリシジルビフェニル、及び４，４’−ジグリシジル−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル等が挙げられる。
【００９１】
上記バイ（グリシジルオキシフェニル）メタン骨格を有するエポキシモノマーとしては、１，１’−バイ（２，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，８’−バイ（２，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，１’−バイ（３，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，８’−バイ（３，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，１’−バイ（３，５−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，８’−バイ（３，５−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，２’−バイ（２，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、１，２’−バイ（３，７−グリシジルオキシナフチル）メタン、及び１，２’−バイ（３，５−グリシジルオキシナフチル）メタン等が挙げられる。
【００９２】
上記キサンテン骨格を有するエポキシモノマーとしては、１，３，４，５，６，８−ヘキサメチル−２，７−ビス−オキシラニルメトキシ−９−フェニル−９Ｈ−キサンテン等が挙げられる。
【００９３】
（Ａ１ｂ）熱硬化性化合物の具体例としては、例えば、４，４’−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ビフェニル、１，４−ベンゼンジカルボン酸ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メチル］エステル、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン、及びオキセタン変性フェノールノボラック等が挙げられる。（Ａ１ｂ）熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００９４】
硬化物の耐熱性をより一層良好にする観点からは、（Ａ１）熱硬化性化合物は、環状エーテル基を２個以上有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。
【００９５】
硬化物の耐熱性をより一層良好にする観点からは、（Ａ１）熱硬化性化合物１００重量％中、環状エーテル基を２個以上有する熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上であり、好ましくは１００重量％以下である。（Ａ１）熱硬化性化合物１００重量％中、環状エーテル基を２個以上有する熱硬化性化合物の含有量は、１０重量％以上、１００重量％以下であってもよい。また、（Ａ１）熱硬化性化合物の全体が、環状エーテル基を２個以上有する熱硬化性化合物であってもよい。
【００９６】
（Ａ１）熱硬化性化合物の分子量は、１００００未満である。（Ａ１）熱硬化性化合物の分子量は、好ましくは２００以上であり、好ましくは１２００以下、より好ましくは６００以下、さらに好ましくは５５０以下である。（Ａ１）熱硬化性化合物の分子量が上記下限以上であると、硬化物の表面の粘着性が低くなり、樹脂材料の取扱性がより一層高くなる。（Ａ１）熱硬化性化合物の分子量が上記上限以下であると、硬化物の接着性がより一層高くなる。さらに、硬化物が固くかつ脆くなり難く、硬化物の接着性がより一層高くなる。
【００９７】
なお、本明細書において、（Ａ１）熱硬化性化合物における分子量とは、（Ａ１）熱硬化性化合物が重合体ではない場合、及び（Ａ１）熱硬化性化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味し、（Ａ１）熱硬化性化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算での重量平均分子量である。
【００９８】
上記絶縁層１００体積％中、（Ａ１）熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは２０体積％以上であり、好ましくは９０体積％以下、より好ましくは８０体積％以下である。（Ａ１）熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上であると、硬化物の接着性及び耐熱性がより一層高くなる。（Ａ１）熱硬化性化合物の含有量が、上記上限以下であると、樹脂材料の塗工性がより一層高くなる。
【００９９】
（Ａ２）１００００以上の分子量を有する熱硬化性化合物：
（Ａ２）熱硬化性化合物は、分子量が１００００以上である熱硬化性化合物である。（Ａ２）熱硬化性化合物の分子量は１００００以上であるので、（Ａ２）熱硬化性化合物は一般にポリマーであり、上記分子量は、一般に重量平均分子量を意味する。
【０１００】
硬化物の耐熱性及び耐湿性をより一層効果的に高める観点からは、（Ａ２）熱硬化性化合物は、芳香族骨格を有することが好ましい。（Ａ２）熱硬化性化合物がポリマーであり、（Ａ２）熱硬化性化合物が芳香族骨格を有する場合には、（Ａ２）熱硬化性化合物は、芳香族骨格をポリマー全体のいずれかの部分に有していればよく、主鎖骨格内に有していてもよく、側鎖中に有していてもよい。硬化物の耐熱性をより一層高くし、かつ硬化物の耐湿性をより一層高くする観点からは、（Ａ２）熱硬化性化合物は、芳香族骨格を主鎖骨格内に有することが好ましい。（Ａ２）熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０１】
上記芳香族骨格は特に限定されない。上記芳香族骨格としては、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格及びビスフェノールＡ型骨格等が挙げられる。硬化物の耐冷熱サイクル特性及び耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記芳香族骨格は、ビフェニル骨格又はフルオレン骨格が好ましい。
【０１０２】
（Ａ２）熱硬化性化合物は特に限定されない。（Ａ２）熱硬化性化合物としては、スチレン樹脂、フェノキシ樹脂、オキセタン樹脂、エポキシ樹脂、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
【０１０３】
硬化物の酸化劣化を抑え、硬化物の耐冷熱サイクル特性及び耐熱性をより一層高め、さらに硬化物の吸水率をより一層低くする観点からは、（Ａ２）熱硬化性化合物は、スチレン樹脂、フェノキシ樹脂又はエポキシ樹脂であることが好ましく、フェノキシ樹脂又はエポキシ樹脂であることがより好ましく、フェノキシ樹脂であることがさらに好ましい。特に、フェノキシ樹脂又はエポキシ樹脂の使用により、硬化物の耐熱性がより一層高くなる。また、フェノキシ樹脂の使用により、硬化物の弾性率がより一層低くなり、かつ硬化物の耐冷熱サイクル特性がより一層高くなる。なお、（Ａ２）熱硬化性化合物は、エポキシ基等の環状エーテル基を有していなくてもよい。
【０１０４】
上記スチレン樹脂として、具体的には、スチレン系モノマーの単独重合体、及びスチレン系モノマーとアクリル系モノマーとの共重合体等が使用可能である。スチレン−メタクリル酸グリシジルの構造を有するスチレン重合体が好ましい。
【０１０５】
上記スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、２，４−ジメチルスチレン及び３，４−ジクロロスチレン等が挙げられる。
【０１０６】
上記フェノキシ樹脂は、具体的には、例えばエピハロヒドリンと２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は２価のエポキシ化合物と２価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂である。
【０１０７】
上記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格又はジシクロペンタジエン骨格を有することが好ましい。上記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格又はビフェニル骨格を有することがより好ましく、フルオレン骨格及びビフェニル骨格の内の少なくとも１種の骨格を有することがさらに好ましい。これらの好ましい骨格を有するフェノキシ樹脂の使用により、硬化物の耐熱性がさらに一層高くなる。
【０１０８】
上記エポキシ樹脂は、上記フェノキシ樹脂以外のエポキシ樹脂である。上記エポキシ樹脂としては、スチレン骨格含有エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、アダマンタン骨格を有するエポキシ樹脂、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ樹脂、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ樹脂等が挙げられる。
【０１０９】
（Ａ２）熱硬化性化合物の分子量は１００００以上である。（Ａ２）熱硬化性化合物の分子量は、好ましくは３００００以上、より好ましくは４００００以上であり、好ましくは１００００００以下、より好ましくは２５００００以下である。（Ａ２）熱硬化性化合物の分子量が上記下限以上であると、硬化物が熱劣化し難い。（Ａ２）熱硬化性化合物の分子量が上記上限以下であると、（Ａ２）熱硬化性化合物と他の成分との相溶性が高くなる。この結果、硬化物の耐熱性がより一層高くなる。
【０１１０】
上記絶縁層１００体積％中、（Ａ２）熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは２０体積％以上、より好ましくは３０体積％以上であり、好ましくは６０体積％以下、より好ましくは５０体積％以下である。（Ａ２）熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上であると、樹脂材料の取扱性がより一層良好になる。（Ａ２）熱硬化性化合物の含有量が、上記上限以下であると、樹脂材料の塗工性がより一層高くなる。
【０１１１】
熱硬化剤：
上記熱硬化剤は、特に限定されない。上記熱硬化剤として、上記熱硬化性化合物を硬化させることができる熱硬化剤を適宜用いることができる。また、本明細書において、熱硬化剤には、硬化触媒が含まれる。熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１２】
硬化物の耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化剤は、芳香族骨格又は脂環式骨格を有することが好ましい。上記熱硬化剤は、アミン硬化剤（アミン化合物）、イミダゾール硬化剤、フェノール硬化剤（フェノール化合物）又は酸無水物硬化剤（酸無水物）を含むことが好ましく、アミン硬化剤を含むことがより好ましい。上記酸無水物硬化剤は、芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物を含むか、又は、脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物を含むことが好ましい。
【０１１３】
上記アミン硬化剤としては、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、ジアミノジフェニルメタン及びジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられる。硬化物の接着性をより一層効果的に高める観点からは、上記アミン硬化剤は、ジシアンジアミド又はイミダゾール化合物であることがより一層好ましい。樹脂材料の貯蔵安定性をより一層効果的に高める観点からは、熱硬化剤は、融点が１８０℃以上である硬化剤を含むことが好ましく、融点が１８０℃以上であるアミン硬化剤を含むことがより好ましい。
【０１１４】
上記イミダゾール硬化剤としては、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール及び２−フェニル−４−メチル−５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
【０１１５】
上記フェノール硬化剤としては、フェノールノボラック、ｏ−クレゾールノボラック、ｐ−クレゾールノボラック、ｔ−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、ポリパラビニルフェノール、ビスフェノールＡ型ノボラック、キシリレン変性ノボラック、デカリン変性ノボラック、ポリ（ジ−ｏ−ヒドロキシフェニル）メタン、ポリ（ジ−ｍ−ヒドロキシフェニル）メタン、及びポリ（ジ−ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン等が挙げられる。硬化物の柔軟性及び硬化物の難燃性をより一層効果的に高める観点からは、上記フェノール硬化剤は、メラミン骨格を有するフェノール樹脂、トリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂であることが好ましい。
【０１１６】
上記フェノール硬化剤の市販品としては、ＭＥＨ−８００５、ＭＥＨ−８０１０及びＭＥＨ−８０１５（以上いずれも明和化成社製）、ＹＬＨ９０３（三菱化学社製）、ＬＡ−７０５２、ＬＡ−７０５４、ＬＡ−７７５１、ＬＡ−１３５６及びＬＡ−３０１８−５０Ｐ（以上いずれもＤＩＣ社製）、並びにＰＳ６３１３及びＰＳ６４９２（以上いずれも群栄化学社製）等が挙げられる。
【０１１７】
上記芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物としては、例えば、スチレン／無水マレイン酸コポリマー、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無水物、トリメリット酸無水物、４，４’−オキシジフタル酸無水物、フェニルエチニルフタル酸無水物、グリセロールビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテート、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテート）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、及びトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
【０１１８】
上記芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物の市販品としては、ＳＭＡレジンＥＦ３０、ＳＭＡレジンＥＦ４０、ＳＭＡレジンＥＦ６０及びＳＭＡレジンＥＦ８０（以上いずれもサートマー・ジャパン社製）、ＯＤＰＡ−Ｍ及びＰＥＰＡ（以上いずれもマナック社製）、リカシッドＭＴＡ−１０、リカシッドＭＴＡ−１５、リカシッドＴＭＴＡ、リカシッドＴＭＥＧ−１００、リカシッドＴＭＥＧ−２００、リカシッドＴＭＥＧ−３００、リカシッドＴＭＥＧ−５００、リカシッドＴＭＥＧ−Ｓ、リカシッドＴＨ、リカシッドＨＴ−１Ａ、リカシッドＨＨ、リカシッドＭＨ−７００、リカシッドＭＴ−５００、リカシッドＤＳＤＡ及びリカシッドＴＤＡ−１００（以上いずれも新日本理化社製）、並びにＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ４４００、ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ６５０、及びＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ５７０（以上いずれもＤＩＣ社製）等が挙げられる。
【０１１９】
上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物は、多脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物、又はテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られる脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物であることが好ましい。これらの硬化剤の使用により、硬化物の柔軟性、並びに硬化物の耐湿性及び接着性がより一層高くなる。
【０１２０】
上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物としては、メチルナジック酸無水物、ジシクロペンタジエン骨格を有する酸無水物又は該酸無水物の変性物等も挙げられる。
【０１２１】
上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物の市販品としては、リカシッドＨＮＡ及びリカシッドＨＮＡ−１００（以上いずれも新日本理化社製）、並びにエピキュアＹＨ３０６、エピキュアＹＨ３０７、エピキュアＹＨ３０８Ｈ及びエピキュアＹＨ３０９（以上いずれも三菱化学社製）等が挙げられる。
【０１２２】
上記熱硬化剤は、メチルナジック酸無水物又はトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸であることも好ましい。メチルナジック酸無水物又はトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸の使用により、硬化物の耐水性が高くなる。
【０１２３】
上記絶縁層１００体積％中、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．１体積％以上、より好ましくは１体積％以上であり、好ましくは４０体積％以下、より好ましくは２５体積％以下である。上記熱硬化剤の含有量が、上記下限以上であると、熱硬化性化合物を十分に硬化させることがより一層容易になる。上記熱硬化剤の含有量が、上記上限以下であると、硬化に関与しない余剰な熱硬化剤が発生し難くなる。このため、硬化物の耐熱性及び接着性がより一層高くなる。
【０１２４】
光硬化性化合物：
上記光硬化性化合物は、光硬化性を有していれば特に限定されない。上記光硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１２５】
上記光硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合を２個以上有することが好ましい。
【０１２６】
上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基等が挙げられる。効果的に反応を進行させ、硬化物の発泡、剥離及び変色をより一層抑制する観点からは、（メタ）アクリロイル基が好ましい。上記光硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
【０１２７】
硬化物の接着性をより一層効果的に高める観点からは、上記光硬化性化合物は、エポキシ（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。硬化物の耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記エポキシ（メタ）アクリレートは、２官能のエポキシ（メタ）アクリレートと、３官能以上のエポキシ（メタ）アクリレートとを含むことが好ましい。２官能のエポキシ（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリロイル基を２個有することが好ましい。３官能以上のエポキシ（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリロイル基を３個以上有することが好ましい。
【０１２８】
エポキシ（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られる。エポキシ（メタ）アクリレートは、エポキシ基を（メタ）アクリロイル基に変換することにより得ることができる。光硬化性化合物は光の照射により硬化させるので、エポキシ（メタ）アクリレートは、エポキシ基を有さないことが好ましい。
【０１２９】
上記エポキシ（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＳ型エポキシ（メタ）アクリレート）、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、アミン変性ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシ（メタ）アクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【０１３０】
上記絶縁層１００体積％中、上記光硬化性化合物の含有量は、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１０体積％以上であり、好ましくは４０体積％以下、より好ましくは３０体積％以下である。これらの光硬化性化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の接着性がより一層高くなる。
【０１３１】
光重合開始剤：
上記光重合開始剤は、特に限定されない。上記光重合開始剤として、光の照射により上記光硬化性化合物を硬化させることができる光重合開始剤を適宜用いることができる。上記光重合開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１３２】
上記光重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキサイド、ハロメチル化トリアジン、ハロメチル化オキサジアゾール、イミダゾール、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、アントラキノン、ベンズアンスロン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、チオキサントン、安息香酸エステル、アクリジン、フェナジン、チタノセン、α−アミノアルキルフェノン、オキシム、及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【０１３３】
ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル及びミヒラーズケトン等が挙げられる。ベンゾフェノン系光重合開始剤の市販品としては、ＥＡＢ（保土谷化学工業社製）等が挙げられる。
【０１３４】
アセトフェノン系光重合開始剤の市販品としては、ダロキュア１１７３、ダロキュア２９５９、イルガキュア１８４、イルガキュア９０７、及びイルガキュア３６９（以上いずれもＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
【０１３５】
ベンゾイン系光重合開始剤の市販品としては、イルガキュア６５１（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
【０１３６】
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の市販品としては、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）、及びイルガキュア８１９（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
【０１３７】
チオキサントン系光重合開始剤の市販品としては、イソプロピルチオキサントン、及びジエチルチオキサントン等が挙げられる。
【０１３８】
オキシム系光重合開始剤の市販品としては、イルガキュアＯＸＥ−０１、及びイルガキュアＯＸＥ−０２（以上いずれもＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
【０１３９】
上記光硬化性化合物１００重量部に対して、上記光重合開始剤の含有量は、好ましくは１重量部以上、より好ましくは３重量部以上であり、好ましくは２０重量部以下、より好ましくは１５重量部以下である。光重合開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、光硬化性化合物を良好に光硬化させることができる。
【０１４０】
球状の熱伝導性フィラー：
本発明に係る積層体では、上記絶縁層は、球状の熱伝導性フィラーを含んでいてもよい。上記球状の熱伝導性フィラーは、上記球状粒子ではなく、上記熱伝導性フィラーではない。上記球状の熱伝導性フィラーは、絶縁性を有していてもよい。上記球状の熱伝導性フィラーは、無機フィラーであってもよい。上記球状の熱伝導性フィラーは、粒子の凝集体ではないことが好ましい。上記球状の熱伝導性フィラーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１４１】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状の熱伝導性フィラーは、無機フィラーであることが好ましい。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状の熱伝導性フィラーは、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましい。
【０１４２】
硬化物の熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状の熱伝導性フィラーの熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記球状の熱伝導性フィラーの熱伝導率の上限は特に限定されない。熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である無機フィラーは広く知られており、また熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である無機フィラーは容易に入手できる。
【０１４３】
上記球状の熱伝導性フィラーの材質は特に限定されない。球状の熱伝導性フィラーの材質としては、窒素化合物（窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化炭素、及び窒化チタン等）、炭素化合物（炭化ケイ素、炭化フッ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステン、及びダイヤモンド等）、並びに、金属酸化物（シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、及び酸化ベリリウム等）等が挙げられる。球状の熱伝導性フィラーの材質は、上記窒素化合物、上記炭素化合物、又は上記金属酸化物であることが好ましく、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛又は酸化マグネシウムであることがより好ましい。これらの好ましい球状の熱伝導性フィラーの使用により、硬化物の熱伝導性がより一層高くなる。
【０１４４】
上記球状の熱伝導性フィラーは、球状粒子、又はアスペクト比が２未満である粒子であることが好ましい。これら球状の熱伝導性フィラーの使用により、硬化物の熱伝導性がより一層高くなる。上記球状粒子のアスペクト比は、２未満である。
【０１４５】
上記球状の熱伝導性フィラーの材質の新モース硬度は、好ましくは１２以下、より好ましくは９以下である。球状の熱伝導性フィラーの材質の新モース硬度が９以下であると、硬化物の加工性がより一層高くなる。
【０１４６】
硬化物の加工性をより一層効果的に高める観点からは、上記球状の熱伝導性フィラーの材質は、窒化ホウ素、合成マグネサイト、結晶シリカ、酸化亜鉛、又は酸化マグネシウムであることが好ましい。これらの無機フィラーの材質の新モース硬度は９以下である。
【０１４７】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、球状の熱伝導性フィラーの粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、好ましくは２０μｍ以下である。上記球状の熱伝導性フィラーの粒子径が上記下限以上であると、球状の熱伝導性フィラーを高密度で容易に充填できる。上記球状の熱伝導性フィラーの粒子径が上記上限以下であると、硬化物の熱伝導性がより一層高くなる。
【０１４８】
上記粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積基準での粒子径を平均した平均粒子径であることが好ましい。上記球状の熱伝導性フィラーの平均粒子径は、例えば、任意に選択された５０個の球状の熱伝導性フィラーの粒子径を平均し、算出することにより求められる。上記球状の熱伝導性フィラーの平均粒子径は、例えば、堀場製作所社製「レーザー回折式粒度分布測定装置」を用いて測定することができる。
【０１４９】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記絶縁層１００体積％中、上記球状の熱伝導性フィラーの含有量は、好ましくは１体積％以上、より好ましくは３体積％以上であり、好ましくは２０体積％以下、より好ましくは１０体積％以下である。
【０１５０】
他の成分：
上記絶縁層は、上述した成分の他に、分散剤、キレート剤、酸化防止剤等の熱伝導性シート及び積層体等に一般に用いられる他の成分を含んでいてもよい。
【０１５１】
（熱伝導体）
上記熱伝導体の熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記熱伝導体としては、適宜の熱伝導体を用いることができる。上記熱伝導体は、金属材を用いることが好ましい。上記金属材としては、金属箔及び金属板等が挙げられる。上記熱伝導体は、上記金属箔又は上記金属板であることが好ましく、上記金属板であることがより好ましい。
【０１５２】
上記金属材の材料としては、アルミニウム、銅、金、銀、及びグラファイトシート等が挙げられる。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記金属材の材料は、アルミニウム、銅、又は金であることが好ましく、アルミニウム又は銅であることがより好ましい。
【０１５３】
（導電層）
上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。上記金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素、タングステン、モリブデン及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）及びはんだ等が挙げられる。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、アルミニウム、銅又は金であることが好ましく、アルミニウム又は銅であることがより好ましい。
【０１５４】
上記導電層を形成する方法は特に限定されない。上記導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、並びに、上記絶縁層と金属箔とを加熱圧着する方法等が挙げられる。導電層の形成が簡便であるので、上記絶縁層と金属箔とを加熱圧着する方法が好ましい。
【０１５５】
図１は、本発明の一実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。なお、図１では、図示の便宜上、実際の大きさ及び厚みとは異なっている。
【０１５６】
図１に示す積層体１は、熱伝導体２と、絶縁層３と、導電層４とを備える。熱伝導体２、絶縁層３、及び導電層４は、上述した熱伝導体、絶縁層、及び導電層である。
【０１５７】
熱伝導体２は、一方の表面２ａ（第１の表面）と、他方の表面２ｂ（第２の表面）とを有する。絶縁層３は、一方の表面３ａ（第１の表面）と、他方の表面３ｂ（第２の表面）とを有する。導電層４は、一方の表面４ａ（第１の表面）と、他方の表面４ｂ（第２の表面）とを有する。
【０１５８】
絶縁層３の一方の表面３ａ（第１の表面）側に、導電層４が積層されている。絶縁層３の他方の表面３ｂ（第２の表面）側に、熱伝導体２が積層されている。導電層４の他方の表面４ｂ（第２の表面）側に、絶縁層３が積層されている。熱伝導体２の一方の表面２ａ（第１の表面）側に、絶縁層３が積層されている。熱伝導体２と導電層４との間に絶縁層３が配置されている。
【０１５９】
本実施形態に係る積層体１では、絶縁層３は、硬化物部１１と、誘電率７以下の球状粒子１２と、非球状の熱伝導性フィラー１３とを含む。誘電率７以下の球状粒子１２及び非球状の熱伝導性フィラー１３は、上述した誘電率７以下の球状粒子及び非球状の熱伝導性フィラーである。
【０１６０】
誘電率７以下の球状粒子１２は、プレス等の圧縮の力により過度に変形していないことが好ましい。硬化物部１１中において、誘電率７以下の球状粒子１２は、球状粒子の形態で存在していることが好ましい。硬化物部１１中において、誘電率７以下の球状粒子１２は、スペーサとしての機能を発揮していることが好ましい。
【０１６１】
非球状の熱伝導性フィラー１３は、誘電率７以下の球状粒子１２の表面に沿って、配置されていることが好ましい。非球状の熱伝導性フィラー１３は、誘電率７以下の球状粒子１２の表面に沿って配置されていることで、厚さ方向における効果的な熱伝導パスを形成することができる。結果として、面方向だけでなく厚さ方向においても、熱伝導性を効果的に高めることができる。
【０１６２】
非球状の熱伝導性フィラー１３は、非球状の熱伝導性フィラーの凝集物を含んでいてもよい。非球状の熱伝導性フィラー１３は、プレス等の圧縮の力により変形した凝集物（二次粒子）を含んでいてもよく、プレス等の圧縮の力により凝集物（二次粒子）が崩壊していてもよい。
【０１６３】
硬化物部１１中において、非球状の熱伝導性フィラー１３は、誘電率７以下の球状粒子１２間に存在している。非球状の熱伝導性フィラー１３は、誘電率７以下の球状粒子１２間に存在する空隙を埋めている。積層体１は、非球状の熱伝導性フィラー１３によって、誘電率７以下の球状粒子１２間に存在する空隙を埋めることができ、絶縁性を効果的に高めることができる。
【０１６４】
本実施形態に係る積層体１では、上記バインダーは、硬化性成分を含む。硬化物部１１は、バインダー（硬化性成分）が硬化した部分である。硬化物部１１は、熱硬化性化合物及び熱硬化剤を含む熱硬化性成分が硬化した部分であってもよく、光硬化性化合物及び光重合開始剤を含む光硬化性成分が硬化した部分であってもよい。硬化物部１１は、熱硬化性成分又は光硬化性成分を硬化させることにより得られる。
【０１６５】
上記積層体は、熱伝導性及び機械的強度等が高いことが求められる様々な用途に用いることができる。上記積層体は、例えば、電子機器において、発熱部品と放熱部品との間に配置されて用いられる。例えば、上記積層体は、ＣＰＵとフィンとの間に設置される放熱体、又は電気自動車のインバーター等で利用されるパワーカードの放熱体として用いられる。また、上記積層体の導電層をエッチング等の手法により回路形成することで、上記積層体を絶縁回路基板として用いることができる。
【０１６６】
図２は、本発明の一実施形態に係る積層体を用いた半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。なお、図２では、図示の便宜上、実際の大きさ及び厚みとは異なっている。
【０１６７】
図２に示す半導体装置２１は、熱伝導体２と、絶縁層３と、導電層４とを備える。半導体装置２１では、図１に示す積層体１が用いられている。図２では、図示の便宜上、絶縁層３に含まれる硬化物部１１と、誘電率７以下の球状粒子１２と、非球状の熱伝導性フィラー１３とは省略されている。
【０１６８】
図２に示す半導体装置２１は、上記の構成の他に、接続導電部５と、半導体チップ６と、リード７と、ワイヤ（金属配線）８と、封止樹脂９とを備える。リード７は、電極を有する。
【０１６９】
接続導電部５は、一方の表面５ａ（第１の表面）と、他方の表面５ｂ（第２の表面）とを有する。半導体チップ６は、一方の表面６ａ（第１の表面）と、他方の表面６ｂ（第２の表面）とを有する。
【０１７０】
接続導電部５の一方の表面５ａ（第１の表面）側に、半導体チップ６が積層されている。接続導電部５の他方の表面５ｂ（第２の表面）側に、導電層４が積層されている。半導体チップ６の他方の表面６ｂ（第２の表面）側に、接続導電部５が積層されている。半導体チップ６と導電層４との間に接続導電部５が配置されている。半導体チップ６は、接続導電部５によって、導電層４の一方の表面４ａ（第１の表面）側に固定されている。上記固定されている半導体チップの個数は、１個であってもよく、２個以上であってもよい。上記接続導電部は、銀ペーストにより形成されていてもよく、はんだにより形成されていてもよい。上記導電層は、エッチング等によってパターニングされていてもよい。
【０１７１】
本実施形態に係る半導体装置２１では、半導体チップ６の一方の表面６ａ（第１の表面）及び他方の表面６ｂ（第２の表面）に回路パターン（図示せず）が形成されている。半導体チップ６の一方の表面６ａ（第１の表面）に形成された回路パターンは、ワイヤ８を介して、リード７の電極に対して電気的に接続されている。
【０１７２】
導電層４は、金属により形成されているため、ヒートシンクとして機能する場合がある。導電層４と熱伝導体２とは、同一の材料で形成されていてもよい。導電層４と熱伝導体２とは、銅で形成されていてもよい。
【０１７３】
封止樹脂９は、半導体チップ６と、接続導電部５と、導電層４と、ワイヤ８と、リード７の一部とを内部に封止している。リード７は、封止樹脂９の側面から、封止樹脂９の外部に突出している部分を有する。絶縁層３の一方の表面３ａ（第１の表面）側に、封止樹脂９が積層されている。絶縁層３及び熱伝導体２は、封止樹脂９により封止されておらず、封止樹脂９の外部に露出している。
【０１７４】
熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱伝導体の他方の表面（第２の表面）側に、放熱フィンが設置されていてもよい。
【０１７５】
上記半導体装置の具体例としては、半導体パッケージ等が挙げられる。上記半導体装置は、上記半導体パッケージに限定されない。
【０１７６】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。本発明は以下の実施例に限定されない。
【０１７７】
熱硬化性化合物：
（１）三菱化学社製「エピコート８２８ＵＳ」、エポキシ化合物
【０１７８】
熱硬化剤：
（１）東京化成工業社製「ジシアンジアミド」
（２）四国化成工業社製「２ＭＺＡ−ＰＷ」、イソシアヌル変性固体分散型イミダゾール
【０１７９】
非球状の熱伝導性フィラー：
（１）モメンティブ社製「ＰＴＸ２５Ｓ」（アスペクト比：１４）
（２）サンゴバン社製「ＣＴＳ７Ｍ」（アスペクト比：１２）
【０１８０】
誘電率７以下の球状粒子：
（１）積水化学工業社製「ＳＰ−１００」
（２）積水化学工業社製「ＳＰ−１２０」
（３）積水化学工業社製「ＳＰ−５０」
【０１８１】
誘電率７を超える球状粒子：
（１）デンカ社製「ＤＡＭ−７０」
【０１８２】
（誘電率７以下の球状粒子の粒子径）
誘電率７以下の球状粒子の粒子径は、誘電率７以下の球状粒子の電子顕微鏡画像から、ノギス等で直径を測定し、誘電率７以下の球状粒子１００個の直径を平均することで算出した。
【０１８３】
（実施例１〜７、及び比較例１〜７）
（１）樹脂材料の作製
下記の表１，２に示す成分を下記の表１，２に示す配合量で配合し、遊星式攪拌機を用いて５００ｒｐｍで２５分間攪拌することにより、樹脂材料を得た。
【０１８４】
（２）積層体の作製
得られた樹脂材料を離型ＰＥＴシート（厚み５０μｍ）上に、厚み２７０μｍになるように塗工し、９０℃のオーブン内で１０分間乾燥させて硬化性シート（絶縁層）を形成し、積層シートを得た。その後、離型ＰＥＴシートを剥がして、硬化性シート（絶縁層）の両面を、銅箔（５０μｍ）とアルミニウム板（１ｍｍ）とで挟み、温度１５０℃、下記の表１，２に示す圧力の条件で真空プレスすることにより積層体を作製した。
【０１８５】
（評価）
（１）絶縁層の厚み
得られた積層体における絶縁層の厚みを測定した。絶縁層の厚みは以下のようにして測定した。また、絶縁層の厚みの測定結果から、誘電率７以下の球状粒子の粒子径の絶縁層の厚みに対する比を算出した。
【０１８６】
絶縁層の厚みの測定方法：
得られた積層体の厚みから、銅箔及びアルミニウム板の厚みを減算することにより、絶縁層の厚みを算出した。
【０１８７】
（２）熱伝導率
得られた積層体を１ｃｍ角にカットした後、両面にカーボンブラックをスプレーすることで測定サンプルを作製した。得られた測定サンプルを用いて、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を算出した。表１，２中の熱伝導率は、比較例１の値を１．００とした相対値である。
【０１８８】
（３）絶縁破壊強度
得られた積層体における銅箔をエッチングすることにより、直径２ｃｍの円形に銅箔をパターニングして、テストサンプルを得た。耐電圧試験機（ＥＴＥＣＨ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製「ＭＯＤＥＬ７４７３」）を用いて、テストサンプル間に０．３３ｋＶ／秒の速度で電圧が上昇するように、２５℃にて交流電圧を印加した。テストサンプルに１０ｍＡの電流が流れた電圧を絶縁破壊電圧とした。絶縁破壊電圧をサンプル厚みで除算することで規格化し、絶縁破壊強度を算出した。絶縁破壊強度を以下の基準で判定した。
【０１８９】
［絶縁破壊強度の判定基準］
〇：６０ｋＶ／ｍｍ以上
△：３０ｋＶ／ｍｍ以上、６０ｋＶ／ｍｍ未満
×：３０ｋＶ／ｍｍ未満
【０１９０】
結果を下記の表１，２に示す。
【０１９１】
【表１】
2018094919.tif 000003
【０１９２】
【表２】
2018094919.tif 000004
【符号の説明】
【０１９３】
１…積層体
２…熱伝導体
２ａ…一方の表面（第１の表面）
２ｂ…他方の表面（第２の表面）
３…絶縁層
３ａ…一方の表面（第１の表面）
３ｂ…他方の表面（第２の表面）
４…導電層
４ａ…一方の表面（第１の表面）
４ｂ…他方の表面（第２の表面）
５…接続導電部
５ａ…一方の表面（第１の表面）
５ｂ…他方の表面（第２の表面）
６…半導体チップ
６ａ…一方の表面（第１の表面）
６ｂ…他方の表面（第２の表面）
７…リード
８…ワイヤ（金属配線）
９…封止樹脂
１１…硬化物部（バインダー（硬化性成分）が硬化した部分）
１２…誘電率７以下の球状粒子
１３…非球状の熱伝導性フィラー
２１…半導体装置
【図１】
2018094919.tif 000005
【図２】
2018094919.tif 000006