(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線材がコイル状に巻回されて巻回単位が形成されるとともに全体が扁平に形成され、隣接する巻回単位が相互に位置ずれして空隙部と接触部を有するフィンを、熱伝導性を有する粘着剤層に対して、前記フィンの扁平な面が前記粘着剤層と平行となるように設けてなる放熱シート。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱シートにおいて、コイル状の金属線材が、右巻きに巻回されるコイル状の金属線材と、左巻きに巻回されるコイル状の金属線材とが組み合わさり各金属線材は交差して接触部を有することを特徴とする放熱シート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の放熱シートにおいて、粘着剤層に対して、フィンが設けられた面の反対面に、基材及び別の粘着剤層が順次積層されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、金属線材の断面が異形面に形成されたことを特徴とする放熱シート。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、粘着剤層と接触する部位における金属線材の断面が扁平な面に形成されたことを特徴とする放熱シート。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、接触部における各々の金属線材の断面が扁平な面に形成されたことを特徴とする放熱シート。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、接触部が熱的結合されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、金属線材の表面にフェライトを含む塗膜を形成したことを特徴とする放熱シート。
【請求項９】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、金属線材がアルミニウムもしくはその合金であることを特徴とする放熱シート。
【請求項１０】
請求項９記載の放熱シートにおいて、金属線材の表面に陽極酸化皮膜処理が施されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項１１】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、金属線材が、耐蝕性の金属であることを特徴とする放熱シート。
【請求項１２】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱シートにおいて、金属線材の表面に、熱放射性の塗膜を形成したことを特徴とする放熱シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱シートに関する。さらに詳しくは、主に半導体素子上に設置され半導体素子の内部で発生する熱を流動する気体・液体に吸収させることによって半導体を冷却したり、その他、熱交換素子としての種々の用途に用いられる放熱シートの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、性能の向上に伴い発熱量を増大させてきた。半導体の温度が上昇すると半導体自体の性能が低下し、特に接合部が高温になると寿命が短くなり、ひどい場合には破損する恐れさえある。そこで、ＰＣのＣＰＵ等には、半導体内部の熱を周囲の冷たい空気に拡散して冷却するための放熱シートが用いられてきた。【０００３】
放熱シートとしては、発熱体の形状に応じて、柔軟性が必要ない場合には、アルミニウム板や銅板等の金属板が用いられており、一方、柔軟性が必要とされる場合には、熱伝導性を有するシリコンゴムシート等の熱伝導性樹脂を用いた放熱シートが使用されている。しかしながら、熱伝導性樹脂は金属などと比較して熱伝導性が低く、放熱性能に劣るものであった。そのため、従来、熱伝導性樹脂を用いた放熱シートの熱伝導度及び放熱性能を向上させるため、種々の試みが図られている。【０００４】
例えば、（特許文献１）には、グラファイト粉末をゴム、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー等の母材に分散させた熱伝導性シートが開示されている。
この技術は、熱伝導性を有するグラファイト粉末が母材中に分散されているためシート内部の熱伝導性が向上するものの、シートから外部へ熱を放熱する放熱性能がそれほど向上しないという欠点があった。【０００５】
また、（特許文献２）には、熱伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成物の硬化物がアルミニウム等の金属箔に積層された放熱構造体が開示されている。しかしながら、金属箔は平板状に形成されているため空気との接触面積が小さく、放熱性能が向上しないという問題点があった。【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９１２２６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の状況を鑑み、熱伝導性及び放熱性に優れ、かつ柔軟性に富んだ新規な放熱シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の放熱シートは、金属線材が交差して空隙部と接触部とを有して平面的に略々連続又は不連続なシート状に形成されるフィンを、熱伝導性を有する粘着剤層に対して、前記フィンの表面が前記粘着剤層から表出するように設けられてなることを特徴とする。【０００９】
上記構成によれば、金属線材を利用して表面積の大きい放熱シートが容易に得られる。また、金属線材が交差して設けられているので、金属線材同士の接触部を介してフィンの全体に熱が速やかに伝導する。また、空隙部が生じるため、外気と接触する金属線材の表面積が大きくなり、熱が金属線材の表面から外気へと速やかに放出されることとなる。そして、粘着剤層にフィンを備えた構成からなるため放熱の要求される面に対して、粘着剤層を介して放熱シートを簡単に設置することが可能となる。
なお、ここで、連続とは金属線材からなるシート状のフィンが一つの放熱シートにおいて切断されることなく、連続的に設けられていることをいう。また、不連続とは、一つの放熱シートにおいてシート状のフィンが一部切断されていることをいい、例えば、複数の平面状のフィンが粘着剤層に並べて設けられている場合が挙げられる。【００１０】
また、本発明の放熱シートは、金属線材がコイル状に巻回されて巻回単位が形成されるとともに全体が扁平に形成され、隣接する巻回単位が相互に位置ずれして空隙部と接触部を有するフィンを、熱伝導性を有する粘着剤層に対して、前記フィンの扁平な面が前記粘着剤層と平行となるように設けてなることを特徴とする。【００１１】
上記構成によれば、コイル状の金属線材を利用して表面積の大きい放熱シートが容易に得られる。また、巻回単位の密着している部位を介してフィンの全体に熱が伝導し、放熱性能が向上する。そして、粘着剤層にフィンを備えた構成からなるため、放熱の要求される面に対して、粘着剤層を介して放熱シートを簡単に設置することが可能となる。
なお、ここでコイル状とは、円形に限定されるものではなく、三角形や四角形等の多角形、楕円形あるいは星形等の種々の形状を含んだものをいう。【００１２】
また、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、コイル状の金属線材が、右巻きに巻回されるコイル状の金属線材と、左巻きに巻回されるコイル状の金属線材とが組み合わさったもので、各金属線材は交差して接触部を有することを特徴とする。【００１３】
上記構成によれば、金属線材が密集して密に形成され、熱伝導性が向上し、放熱性能も向上する。また、右巻きと左巻きにそれぞれ巻回される金属線材同士が良好に絡み合うため、形態の安定性が付与される。【００１４】
また、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、粘着剤層に対して、フィンが設けられた面の反対面に、基材及び別の粘着剤層が順次積層されていることを特徴とする。【００１５】
上記構成によれば、基材の両面に粘着剤層が設けられているため、粘着剤層の構造安定性が向上する。なお、ここでいう粘着剤は、いわゆる接着剤も含まれる。【００１６】
また、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、金属線材の断面が異形面に形成されたことを特徴とする。【００１７】
上記構成によれば、金属線材の表面積が大きくなり、また、粘着剤層との接触面積が大きくなる場合もある。なお、ここで異形面とは、金属線材の断面が多角形状、星形状等の異形面に形成されたことをいい、表面に形成されたきず等も含まれる。【００１８】
また、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、粘着剤層と接触する部位における金属線材の断面が扁平な面に形成されたことを特徴とする。【００１９】
上記構成によれば、金属線材と粘着剤層との接触面積が大きくなり、金属線材と粘着剤層との間の熱伝導性が向上する。【００２０】
また、本発明の放熱シートは、上記のの記載の放熱シートにおいて、接触部における各々の金属線材の断面が扁平な面に形成したことを特徴とする。【００２１】
上記構成によれば、金属線材同士の接触部の接触面積が向上し、フィン全体の熱伝導性が向上する。【００２２】
また、本発明は、上記のヒートシンクにおいて、接触部が熱的結合されていることを特徴とする。【００２３】
上記構成によれば、接触部が熱的に結合しているため熱伝導が速やかとなり、フィンの全体に熱が伝導しやすくなる。なお、ここで熱的結合とは、接触部での熱伝導を損なうことなく固定することをいい、半田付け、半田メッキ、接着剤、粘着剤等の接着手段や、振動溶接、フラッシュ溶接等の接合手段により熱的結合が行なわれる。【００２４】
また、本発明の放熱シートは、上記のいずれか放熱シートにおいて、金属線材の表面にフェライトを含む塗膜を形成したことを特徴とする。【００２５】
上記構成によれば、表面積が大きくなって放熱性が向上するとともに、フェライトによって電磁波が吸収される。なお、ここでいうフェライトには、いわゆるソフトフェライト、ハードフェライト、及びその混合物が含まれる。【００２６】
さらに、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、金属線材が、アルミニウムもしくはその合金であることを特徴とする。【００２７】
上記構成によれば、金属線材として、熱伝導性が高くかつ低コストな材質が選択される。【００２８】
また、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、金属線材の表面に陽極酸化皮膜処理が施されていることを特徴とする。【００２９】
上記構成によれば、表面処理により耐蝕性が付与される。【００３０】
また、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、金属線材が、耐蝕性の金属であることを特徴とする。【００３１】
上記構成によれば、腐蝕性ガスが存在するような環境などに好適に使用される放熱シートが得られる。なお、耐蝕性の金属とは、酸、アルカリ等によって容易に侵されない金属をいい、具体的には、チタン及びその合金、ステンレス等が含まれる。【００３２】
また、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、金属線材の表面に、熱放射性の塗膜を形成したことを特徴とする。【００３３】
上記構成によれば、フィンによる放熱がさらに促進される。なお、熱放射性の塗膜とは、カーボンブラック等の熱放射効果を有する顔料を含んだ塗料にって形成された塗膜をいう。【００３４】
また、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、粘着剤層に熱伝導性充填剤が混合されたことを特徴とする。【００３５】
上記構成によれば、粘着剤層に対して高い熱伝導性が付与される。熱伝導性充填剤としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、グラファイトカーボン等が挙げられる。【００３６】
さらに、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、熱伝導性充填剤の含有量が粘着剤全体に対して５０〜７０ｗｔ％であることを特徴とする。【００３７】
上記構成によれば、熱伝導性充填剤の含有量が、粘着剤層の熱伝導性と柔軟性の観点から最適化される。【００３８】
さらに、本発明の放熱シートは、上記のいずれか記載の放熱シートにおいて、粘着剤層にフェライトが混合されたことを特徴とする。【００３９】
上記構成によれば、フェライトの粉末によって電磁波が吸収される。なお、上記と同様に、ここでいうフェライトには、いわゆるソフトフェライト、ハードフェライト、及びその混合物が含まれる。【００４０】
また、本発明の放熱シートは、シート状金属材に二次元ないし三次元方向から空隙部が形成されてなるフィンと、前記フィンに設けられる粘着剤層とから構成されるとともに、前記フィンの表面が露出するように設けられてなることを特徴とする。【００４１】
上記構成によれば、シート状金属材を利用して、表面積の大きい放熱シートが容易に得られる。また、フィン１１には二次元ないし三次元方向に空隙部が形成されているため、外気と接触する金属材の表面積が大きくなり、熱が金属材の表面から外気へと速やかに放出されることとなる。
なお、ここで二次元方向とは、例えばシート状金属材に貫通孔を設けた際に、各貫通孔が単一方向に形成され、立体的に交差していない場合をいう。また、三次元方向とは、例えば、複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔が立体的に交差されて空隙が形成されていること等をいう。【００４２】
さらに、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、フィンと粘着剤層との間に金属箔が設けられたことを特徴とする。【００４３】
上記構成によれば、熱伝導性の高い金属箔を介してフィンに熱が伝わるため、放熱シート全体として放熱性能が向上される。また、併せて金属箔から直接熱が放射され、放熱性能が向上する。そして、さらには金属箔により電磁波吸収を行うことが可能となる。【００４４】
さらに、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、金属箔がアルミニウムもしくはその合金であることを特徴とする。【００４５】
上記構成によれば、金属箔として、熱伝導性が高くかつ低コストな材質が選択される。【００４６】
さらに、本発明の放熱シートは、上記の放熱シートにおいて、シート状の金属が、アルミニウムもしくはその合金であることを特徴とする。【００４７】
上記構成によれば、シート状金属材として、熱伝導性が高くかつ低コストな材質が選択される。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、金属線材を有効利用することにより、大きい表面積を有し、したがって放熱性能が高い放熱シートを低コストに得ることができる。フィンが金属線材が交差することで空隙部と接触部とを生じるように形成されているため、接触部を介してフィン全体に熱伝導が速やかに行われる。そして、空隙部に対して露出した金属線材から、熱が速やかに外気へと放出される。また、金属線材が交差する構成であるため、柔軟性に富んだ放熱シートを得ることができる。【００４９】
また、特にコイル状に巻回された金属線材を扁平に形成し、隣接する巻回単位を相互に交差させたため、その接触部からフィンの全体に速やかに熱が伝導する。また、金属線材の表面積が大きく、フィンに生じる空隙部を介して熱を速やかに放出することが可能となる。さらに、コイル状に巻回された金属線材を用いているため、柔軟性に非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態（１）に係る放熱シートの斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】放熱シートに用いるフィンを示す図である。
【図４】フィンの製造方法を示す図である。
【図５】フィンの製造方法を示す図である。
【図６】図２のＡ−Ａ断面拡大図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】実施の形態（２）に係る放熱シートの断面図である。
【図９】実施の形態（３）に係る放熱シートの上面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図１１】実施の形態（３）に係る放熱シートの別の形態を示す図である。
【図１２】フィンを構成する金属線材の断面図である。
【図１３】実施の形態（４）に係る放熱シートの上面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面拡大図である。
【図１５】本発明の放熱シートの用途の一例を示す図である。
【図１６】本発明の放熱シートの用途の一例を示す図である。
【図１７】図１６の上面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１                    放熱シート
１１                  フィン
１１１                扁平な面
１１２                空隙部
１１３                接触部
１１ａ、１１ｂ        巻回単位
１１ｃ、１１ｄ        端部
１１ｅ                中央部
１１ｆ                上面部位
１２、１３            金属線材
１４、１４ａ、１４ｂ  粘着剤層
１５                  剥離シート
１６                  基材
１７                  金属箔
２                    半導体装置
２１                  筐体
２１１                内壁面
２２                  基板
２３                  半導体素子
２３１                上面
３１                  パイプ
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の実施の形態（１）について図１〜７に基づき説明する。図１の放熱シート１は、コイル状に巻回された金属線材から作製するフィン１１が粘着剤層１４の片面に備えられ、粘着剤層１４の他方の面には剥離シート１５が設けられることで概略構成されている。【００５３】
フィン１１は、図２に示すように、右巻きに巻回されたコイル状の金属線材１２と、左巻きに巻回されたコイル状の金属線材１３とが相互に幅方向と長手方向に位置ずれして組み合わさり、かつ各金属線材１２、１３の全体を扁平に形成することによって作製されている。そして、フィン１１には、各金属線材１２、１３が相互に幅方向と長手方向に位置ずれして交差しているので、図３に示すように多数の空隙部１１２（１１２ａ、１１２ｂ、・・・）及び接触部１１３（１１３ａ、１１３ｂ、・・・）が形成される。フィン１１は、それぞれ異なる向きに巻回されたコイル状の金属線材１２と１３とが相互に位置ずれして組み合わさっているため、金属線材が密集して密に形成される。【００５４】
また、フィン１１は、隣接する一巻き一巻きの巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に位置ずれして交差しているが、特に金属線材１２、１３が互いに接触する接触部１１３における各金属線材１２、１３の断面が扁平に形成されているため、各巻回単位が相互に接触した接触部１１３の接触面積が大きくなる。これにより、接触部１１３を介して熱がフィン１１全体に速やかに伝導する。【００５５】
また、コイル状の金属線材であるために、フィン１１の表面積が大きくなり，したがって高い放熱性能を得ることができる。そして、フィン１１には多数の空隙部１１２が形成されているため、特に金属線材の外気との接触面積が大きいため速やかに熱が放出される。【００５６】
続いて、フィン１１を得る方法について具体的に述べる。まず、図４に示すように左巻きに巻回されたコイル状の金属線材１２と、右巻きに巻回されたコイル状の金属線材１３とが組み合わされる。そして、図５に示すように、圧延等の手段により各金属線材１２、１３を扁平に形成することによって、フィン１１が得られる。この加圧の際には、金属線材１２，１３の帯形の中心部分が内側（重合わせの内部側）に折曲げられるとともに、金属線材１２，１３の重合わせの表側の部分が圧潰されて中心部分に扁平な面１１１が形成される。また、外側に突出している金属線材１２，１３の中心部分が内側に折曲げられて厚さが削減され、端部１１ｃ、１１ｄに金属線材が複雑に錯綜した凹凸構造が形成される。【００５７】
このように製造されたフィン１１では、金属線材１２の巻回単位１１ａ及び金属線材１３の巻回単位１１ｂが隣接し、相互に密着している。そして、フィン１１には、隣接した巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に位置ずれして空隙部１１２及び接触部１１３が形成されている。具体的には、隣接する巻回単位１１ａ、１１ｂが幅方向に長さｍ、長手方向に長さｎの距離だけ位置ずれしている。幅方向の位置ずれの長さｍは、金属線材１２、１３の直径ｄに対して０.５〜２倍が好ましい。幅方向の位置ずれの長さｍが金属線材１２、１３の直径ｄに対して２倍以上の場合には、フィン１１の端部１１ｃ、１１ｄにおける金属線材の密度が低くなることがある。また、幅方向の位置ずれの長さｍが金属線材１２、１３の直径ｄの０.５倍未満の場合には、金属線材の重なりが大きく圧延等の手段により扁平に形成する際の成形性が低くなることがことがある。また、長手方向の位置ずれの長さｎは、巻回単位１１ａ、１１ｂの長手方向の直径ｋに対して０．３〜０．７倍が好ましく、０．４〜０．６倍が特に好ましい。【００５８】
さらに、フィン１１は、それぞれ異なる向きに巻回されたコイル状の金属線材１２、１３が組み合わさっているため、金属線材１２、１３が密集して接触部１１３が密に形成され、熱伝導性が向上し、放熱性能も向上する。また、左巻きおよび右巻きの金属線材１２、１３が絡み合うため、フィン１１の形態が安定し、コイルを連続的に圧延する際に強度等の関係でコイルが伸びてしまうことがない。【００５９】
なお、各巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に接触した接触部１１３は、半田付け、半田メッキ、接着剤、粘着剤等の接着手段や、振動溶接、フラッシュ溶接等の接合手段を用いて接触した線材同士が離れないように固定することで、伝熱抵抗を減少させるための熱的結合を行なうことができる。接触部１１３が固定されることで、各巻回単位１１ａ、１１ｂの相互の密着が確実に行われ、フィン１１全体の機械的安定性が向上し、また接触部１１３を介した熱伝導性も向上する。【００６０】
さらに、図６及び図７に示すように、フィン１１は、金属線材１２、１３が粘着剤層１４と接触する面を扁平に形成してなるので、粘着剤層１４に対して、面で接触することが可能となり、その広い接触面積により効率良く熱を伝え、放熱することが可能となる。そして、コイル状に巻回された金属線材を用いているため、柔軟性に非常に優れており、フィン１１の扁平な面に対して垂直方向だけでなく、平行方向等の様々な方向に対しても自在に折り曲げることが可能となる。【００６１】
コイル状に巻回された金属線材を扁平に形成するには、圧延等の公知の手段により押し潰すなどして行うことができる。また、一方向に送られるコイルを連続的に圧延して、長尺上のフィン１１を得ることもできる。このとき、隣接する巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に適切に密着するように，圧延の圧力，圧延する角度等を適宜設定することが好ましい。なお、図６において、フィン１１は、扁平な面１１１が外側のみに形成されているが、金属線材を扁平とする際の圧力や角度等を変えて、金属線材全体を扁平に形成されたものを用いることも可能である。【００６２】
フィン１１については、種々の材質から構成することができる。具体的には、アルミニウム、銅、銀、金等の金属材料、またはこれらとニッケル，マグネシウム，亜鉛，ケイ素等との合金等を挙げることができる。特に、アルミニウム系の材料は、熱伝導性と柔軟性に優れ、かつ低コストであるため好適に用いられる。【００６３】
また、フィン１１の金属線材の材質としては、耐蝕性の金属を用いることもできる。放熱シートの用途によっては、腐食しやすい環境で使用される場合があるため、そのような場合に適している。耐蝕性の金属の例としては、チタン、及びその合金、ステンレスなどが挙げられる。【００６４】
フィン１１を構成する金属線材には、必要に応じて、熱伝導性、耐蝕性を高めるために表面処理を施すことができる。具体的には、銅めっき、銀めっき等が挙げられる。また、アルミニウム又はその合金を素材とする場合には、表面に陽極酸化皮膜処理（アルマイト処理）を施すことが好ましい。これにより、耐蝕性が向上するとともに、巻回単位１１ａ、１１ｂの相互に密着する接触部１１３の熱抵抗が低下し、全体の放熱性をさらに高めることができる。処理の方法は，既知の工程を採用することができ，具体的には，処理物を陽極として、シュウ酸や硫酸、リン酸等の液中で電解を行うことにより酸化皮膜を形成することができる。なお、陽極酸化皮膜処理には、いわゆる白色アルマイトと黒色アルマイトとがあるが、いずれも適用可能である。【００６５】
また、金属線材の表面には、必要に応じて、フェライトを含む塗膜を形成することもできる。これにより、フェライトが電磁波吸収能を有するため、全体として電磁波を効果的に吸収する放熱シートを得ることができる。特に、フィン１１の表面は金属線材から構成するがゆえに凹凸形状であるため、電磁波が乱反射されて、電磁波吸収の効果が相乗的に大きくなる。なお、フェライトとしては、軟磁性フェライト（ソフトフェライト）と、硬磁性フェライト（ハードフェライト）とが知られているが、いずれか一方を用いても良いし、複数種を混合して用いても良い。また、フェライトを分散させるバインダーとしては、特に限定されることなく、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の一般的な物質を用いることができる。【００６６】
さらに、金属線材の表面には、必要に応じて、フィン１１中を伝導する熱を速やかに外部へ放熱するために、熱放射性の塗膜を形成することができる。
このような塗膜は、熱放射効果を有する種々の顔料を含有させた塗料から形成することができる。顔料の例としては、カーボンブラック、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ジルコン、マグネシア、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）、チタン酸アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２）等を挙げることができる。これらは、いずれかを単独で用いても良いし、複数を複合して用いても良い。また、塗料中の顔料の量は、所望の熱放射性に応じて適宜設定することができ、一般には塗膜の乾燥質量に対して１０〜９０ｗｔ％程度が適当である。また、バインダーとしては、熱によって劣化し難い物質が好ましく、例として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。なお、熱放射性の塗膜の厚さは、１〜５０μｍが適当である。１μｍ未満であると、熱放射効果が小さくなり好ましくない。【００６７】
そして、フィン１１の径（扁平な面１１１の幅）は、特に限定されることなく、要求される放熱性能に応じて適宜設定することができる。一般には、径が大きくなると表面積が増加し、放熱性が向上する。具体的には、製造した放熱シートの用途によっても異なるが、数ｍｍ〜数ｃｍ程度が適当である。【００６８】
次に、粘着剤層１４は、フィン１１を接着固定するためのものであり、熱伝導性を有する粘着剤、接着剤等を用いることができる。熱伝導性を有する粘着剤及び接着剤としては、高い熱伝導性を有する熱伝導性充填剤をバインダーに配合したものが挙げられる。粘着剤層１４の厚みとしては、５〜５００μｍであることが好ましい。【００６９】
バインダーとしては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリクロロプレン等を用いることができる。バインダーは、フィン１１を形成する金属の種類、及び放熱シート１の使用温度領域に応じて適宜選択可能である。【００７０】
熱伝導性充填剤としては、放熱シート１が電気絶縁性を有する必要がある場合には、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化珪素等の電気絶縁性に優れた充填剤を用いることが好ましい。一方、放熱シート１が電気絶縁性を必要としない場合、あるいは電気伝導性を必要とする場合には、アルミニウム、銅、金、銀、鉄、ニッケル等の導電性に優れた金属の充填剤や、グラファイトカーボン等を用いることが好ましい。また、フェライトの粉末を添加することで、粘着剤層１４に対して熱伝導性だけでなく高い電磁波吸収能を付与することが可能である。【００７１】
また、熱伝導性充填剤の形態としては、粉体状、球状、繊維状、麟片状等の種々の形状のものを用いることができるが、熱伝導性充填剤の各粒子間の接触面積等を大きくするために、粉体状、球状のものが好適に用いられる。この場合、熱伝導性充填剤の平均粒径としては、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。粒径が大きい場合には、高密度に充填できず、さらには粘着剤層１４表面に凹凸を生じさせる場合がある。また、粒径が小さい場合には、高分散となるため、各粒子間の接触面積が小さくなり、粘着剤層１４全体として熱伝導性が低下する場合がある。【００７２】
そして、上記熱伝導性充填剤は、一種類を単独で用いることも可能であるが、粒径が異なる二種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。粒径の大きい粒子間に生じた隙間を埋めるように、粒形の小さい粒子が充填されるので、充填率が増大し、粘着剤層全体の熱伝導性が向上する。【００７３】
熱伝導性充填剤の含有量としては、粘着剤層１４全体に対して、３０〜８０ｗｔ％であることが好ましく、５０〜７０ｗｔ％がより好ましい。熱伝導性充填剤の含有量が少ない場合には、熱伝導性充填剤による熱伝導性が十分に得られない。また、熱伝導性充填剤の含有量が多い場合には、粘着剤層１４の柔軟性が低下し、フィン１１や発熱体の発熱面との密着性が低下する場合がある。【００７４】
粘着剤層１４には、必要に応じて、テルペン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン系樹脂、石油系樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノール系樹脂等の粘着付与樹脂を併添加することも可能である。また、可塑剤として、フタル酸エステル、ヒマシ油等を添加してもよく、他にも軟化剤、難燃剤、着色顔料、酸化防止剤等の添加剤を加えることができる。【００７５】
剥離シート１５としては、剥離紙、剥離フィルム等を使用することができる。剥離シート１５を剥がすことにより、放熱シート１を、放熱が要求される面に対して簡単に設置することが可能となる。【００７６】
上記実施の形態（１）によると、剥離シート１５を剥がすことにより、発熱体の発熱面に対して放熱シート１の粘着剤層１４が接着される。粘着剤層１４には熱伝導性充填剤が混合されており、発熱面からの熱をフィン１１に効率良く伝えることが可能となる。この際、粘着剤層１４には基材が設けられていないため、基材による熱抵抗がなく、熱伝導性が高い。【００７７】
そして、フィン１１は、扁平に形成されているため、粘着剤層１４との接触面が大きく形成され、粘着剤層１４に伝導した熱を速やかにフィン１１に伝えることが可能となる。また、巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に交差して形成されているため、接触部１１３を介してフィン１１に伝導した熱をフィン１１の全体に伝えることが可能となる。さらに、フィン１１は、コイル状の金属線材から形成されているため、表面積が大きく、フィン１１に伝導した熱が速やかに放熱されることとなる。特に、フィン１１には、空隙部１１２が設けられているために、外気との接触面積が大きく、放熱性能がさらに向上する。さらに、放熱シート１は柔軟性に優れるため、湾曲した面、円筒面、角柱面、凹凸面等の種々の面に対しても良好に追従させることができる。【００７８】
なお、実施の形態（１）では、フィン１１として、互いに逆巻きに巻回された金属線材１２、１３を組み合わせたものを使用したが、コイル状に巻回された金属線材を一本のみを用いてフィン１１とすることも可能であり、３本以上の複数本を組み合わせることも可能である。【００７９】
次に、本発明の実施の形態（２）を図８に基づき説明する。図８の放熱シート１は、基材１６の両面に粘着剤層１４ａ、１４ｂが備えられており、実施の形態（１）と同様に作成されたフィン１１が、片側の粘着剤層１４ａに設けられて概略構成されている。そして、他方の粘着剤層１４ｂには剥離シート１５が設けられている。【００８０】
基材１６は、粘着剤層１４に構造安定性を付与するもので、材質としては布、紙、セロハン、ポリエチレン、ＰＶＣ，ポリエステル等の種々の材質を使用することが可能である。また、基材１６には、粘着剤層１４と同様に熱伝導性充填材を添加することもできる。基材１６の厚みとしては、１〜５０μｍが好ましく、２〜５μｍであることが特に好ましい。基材１６の厚みが大きい場合には、熱抵抗が大きくなり熱伝導性が低下する。また、基材１６の厚みが小さい場合には、粘着剤層１４の構造安定性が小さくなり、粘着剤層１４がフィン１１に対して密着しないため、熱伝導性が低下する場合がある。それ以外のフィン１１、粘着剤層１４、剥離シート１５の構成については、実施の形態（１）と同様に行うことができる。【００８１】
実施の形態（２）によると、粘着剤層１４が基材１６上に積層されてなるため、粘着剤層１４に構造安定性が付与される。これにより、発熱面に対して空隙を生じることなく、密着した状態で放熱シート１を設置することが可能となる。それ以外の効果については、実施の形態（１）と同様に奏される。【００８２】
なお、上記実施の形態（１）及び（２）では、円形のコイル状に巻回される金属線材を用いているが、これに限定されるものではない。すなわち、円形以外にも三角形や四角形等の多角形、楕円形、星形等の種々の形状に巻回されたコイル状の金属線材を用いることができる。四角形に巻回されたコイル状の金属線材を用いた場合には隣接する巻回単位が線と線で重なり合い、密着する面積が大きくなるため熱伝導性が高まる。また、星型等の複雑な形状に巻回されたコイル状の金属線材を用いた場合には、表面積が大きくなるため放熱性能が向上する。【００８３】
また、上記実施の形態（１）、（２）では、コイル状に巻回される金属線材を、押し潰す等して扁平に形成しているが、これに限定されるものではない。すなわち、隣接する巻回単位１１ａ、１１ｂが相互に密着することを条件として、例えば、コイル状の金属線材を、その長さ方向の端面が湾曲（三日月形など）になるように押し潰したり、端面が多角形等になるように成形するなどして異形面に形成することができる。例えば、コイル状の金属線材を長さ方向の端面が湾曲となるように成形する方法としては、圧延方向に向かって中央部が湾曲して凹形状となっている圧延機を用いて押し潰す方法が挙げられる。【００８４】
続いて、本発明の実施の形態（３）を図９及び図１０に基づき説明する。図９及び１０に示すように、実施の形態（３）に係る放熱シートは、金属線材が交差して網目状に形成された平面状のフィン１１と、フィン１１が積層される粘着剤層１４とが設けられて概略構成されている。また、粘着剤層１４のフィン１１の設けられた反対側には剥離シート１５が備えられている。【００８５】
フィン１１は、金属線材が露出するように粘着剤層１４に設けられている。そして、フィン１１は、金属線材が交差するように設けられており、接触部１１３及び空隙部１１２とが形成されている。【００８６】
フィン１１に用いられる金属線材の材質や表面処理等は実施の形態（１）と同様に行うことができる。また、粘着剤層１４や剥離シート１５についても、実施の形態（１）と同様に行うことが可能である。そして、粘着剤層１４については、実施の形態（２）と同様に基材の両面に粘着剤層を設ける構成としてもよい。【００８７】
本発明の実施の形態（３）によれば、金属線材を利用して表面積の大きい放熱シート１が容易に得られる。また、粘着剤層１４にフィン１１を備えた構成からなるため放熱の要求される面に対して、粘着剤層１４を介して放熱シート１を簡単に設置することが可能となる。発熱面から粘着剤層１４に伝導した熱は、フィン１１と粘着剤層１４との接触面から速やかにフィン１１に伝わる。そして、特に、金属線材が交差して設けられているので、金属線材同士の接触部１１３を介してフィン１１の全体に熱が速やかに伝導することが可能となる。また、空隙部１１２が生じるため、外気と接触する金属線材の表面積が大きくなり、熱が金属線材の表面から外気へと速やかに放出されることとなる。そして、放熱シート１は柔軟性に優れるため、湾曲した面、円筒面、角柱面、凹凸面等の種々の面に対しても良好に追従させることができる。【００８８】
なお、上記実施の形態（３）では、金属線材が直交して設けられているが、これに限定されるものでなく、交差していればどのような形態をとってもよい。例えば、リング状に形成された金属線材が相互に交差するように隣接される形態、渦巻状に巻回された金属線材と直線状の金属線材とが相互に交差してなる形態等が挙げられる。また、上記実施の形態（３）において、金属線材を扁平に押し潰したものを用いることで、フィン１１と粘着剤層１４との接触面積を大きくすることができ、熱の伝導性が向上させることができる。【００８９】
さらに、上記実施の形態（３）においては、図９に示すように金属線材は一つの放熱シートにおいて、切断されることなく連続的に設けられているが、一部切断することも可能である。例えば、図１１に示すように、複数の平面状のフィンが粘着剤層に並べて設けられるようにして不連続に構成することも可能である。【００９０】
また、上記実施の形態（１）〜（３）では、金属線材として断面が円形状のものを用いているが、図１２に示すように、異形面に形成されたものを用いても良い。異形面としては、図１２に示すように（ａ）多角形状のもの、（ｂ）星形状のもの、（ｃ）複数の金属線を撚ってワイヤ状としたもの、（ｄ）長方形状（テープ状）のもの等のように、種々の形状を採用することが可能である。特に、星型状、ワイヤ状のもの等は特に複雑な形状からなり、表面積が大きくなるため放熱性能が向上する。また、ワイヤきず等のように線材にきずを形成して異形面に形成することも可能である。【００９１】
続いて、本発明の実施の形態（４）を図１３及び図１４に基づき説明する。図１４及び図１４に示すように、空隙部１１２が設けられたフィン１１が、粘着剤層１４の上面に設けられた金属箔１６の上に積層されて概略構成されている。そして、剥離シート１５が、粘着剤層１４に対して、金属箔１６が設けられた面とは反対の面に設けられている。【００９２】
フィン１１は、凹凸構造に形成されたシート状金属材に対して、鉛直方向に円形の貫通孔が打ち抜かれている形成されている。このため、フィン１１、及びフィン１１と金属箔１７との間に空隙部１１２が形成される。フィン１１の構造としては、略々平面状に形成されていればよく、表面積が大きくなるように波形状としてもよい。【００９３】
フィン１１を構成するシート状金属材については、種々の材質から構成することができる。具体的には、アルミニウム、銅、銀、金等の金属材料、またはこれらとニッケル，マグネシウム，亜鉛，ケイ素等との合金等を挙げることができる。特に、アルミニウム系の材料は、熱伝導性と柔軟性に優れ、かつ低コストであるため好適に用いられる。また、シート状金属材には、実施の形態（１）と同様に、耐蝕性の金属を用いることもできる。【００９４】
さらに、シート状金属材の表面には、実施の形態（１）と同様に、必要に応じて、表面処理を施すことができ、フェライトを含む塗膜、熱放射性の塗膜等を形成することができる。また、シート状金属材の表面を凹凸状等として表面積を大きくすることも可能である。【００９５】
また、金属箔１６は、粘着剤層１４からフィン１１へと熱を伝えるためのもので、材質としては、シート状金属材の材質と同様に種々の材質から構成することができる。そして、特に、アルミニウム系の材料は、熱伝導性と柔軟性に優れ、かつ低コストであるため好適に用いられる。また、金属箔１６の厚みとしては、強度、及び熱伝導性の観点から１〜１００μｍであることが好ましい。
また、金属箔１６は、電子部品から発せられる電磁波を吸収するものとしても機能する。【００９６】
粘着剤層１４、剥離シート１５については、実施の形態（１）と同様に行うことが可能である。【００９７】
上記実施の形態（４）によれば、シート状金属材に凹凸構造に形成することで、表面積の大きい放熱シート１が容易に得られる。また、粘着剤層１４にフィン１１を備えた構成からなるため放熱の要求される面に対して、粘着剤層１４を介して放熱シート１を簡単に設置することが可能となる。発熱面から粘着剤層１４に伝導した熱は、フィン１１と粘着剤層１４との間に設けられた金属箔１７を介して速やかにフィン１１に伝わる。そして、フィン１１は金属材から構成されるため、熱は速やかにフィン１１の全体へと伝わる。そして、フィン１１には空隙部１１２が設けられているため、外気と接触する金属材の表面積が大きくなり、熱が金属材の表面から外気へと速やかに放出されることとなる。そして、放熱シート１は柔軟性に優れるため、湾曲した面、円筒面、角柱面、凹凸面等の種々の面に対しても良好に追従させることができる。【００９８】
また、フィン１１と粘着剤層１４との間には、金属箔１７が設けられているため、電子部品等から発せられる電磁波を吸収することが可能となる。【００９９】
なお、上記実施の形態（４）では、鉛直方向に円形状の貫通孔が形成されているが、これに限定されるものではなく、多角形状、星形状等の異形面からなる貫通孔を設けることも可能である。また、鉛直方向だけでなく様々な方向に対して貫通孔を設けることも可能である。さらに、複数の方向に対して貫通孔を設けることで、各貫通孔を立体的に交差させて、三次元方向から空隙を設けることも可能である。【０１００】
以上のような放熱シートは、主に、冷却ファン等とともにＣＰＵ等の半導体素子上位設置されて素子に発生する熱を放散させるために使用されるが、その他にも放熱性が求められる用途であれば適宜用いることができる。特に、本発明に係る放熱シートは、非常に安価でかつ効率的に製造することができるため、比較的大面積の場所に設置するのに便利である。【０１０１】
次に、本発明の放熱シート１を半導体装置に設置する例について図１５に基づき説明する。図１５に示すように、半導体装置２には箱型の筐体２１内に、基板２２が備えられ、基板２２上には半導体素子２３が備えられている。そして、半導体素子２３の上面２３１には放熱シート１の一方の端が接着され、他端は筐体２１の内壁面２１１に接着されている。この際、放熱シート１は柔軟性に富んでいるため、筐体２１と半導体素子２３との接続を湾曲した形状で行うことができる。【０１０２】
そして、半導体素子２３において発生した熱は、上面２３１から放熱シート１を通して速やかに筐体２１へと伝えることが可能となり、半導体素子２３の熱は外部に放熱されることとなる。また、フィン１１の表面積が大きいため、筐体２１の内部空気の熱も同時に伝熱し、筐体２１へと伝えることが可能となる。【０１０３】
次に、本発明の放熱シート１を工場等に用いられる配管に設置する例について、図１６及び図１７に基づき説明する。図１６に示すように、放熱シート１が、円筒状のパイプ３１に巻きつけられて設置されている。放熱シート１は柔軟性に富んでいるため、パイプ３１のような円筒状のもの対しても自在に巻きつけることが可能である。【０１０４】
そして、パイプ３１の熱は、放熱シート１を通して大気中へ放熱される。この際、図１７に示すように、重なり合ったフィン１１のなかでも上面側に位置する上面部位１１ｆが、パイプ３１の曲面に応じて反り上がった形状を呈する。このため、フィン１１の上面部位１１ｆは、隣接する巻回単位の間に隙間１１２が形成され、大気と接触する面積が大きくなり、放熱性能がさらに向上されることとなる。さらに、フィン１１はコイル状に巻回されているため、反り上がったフィン１１の上面部位１１ｆには、フィン１１の長さ方向に対しても通気可能な隙間が形成され、通気孔として機能する。これにより、冷却ファン等を用いて放熱シート１上に空気等を十分に送り込むことができ、配管の熱を速やかに除去することが可能となる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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