(57)【要約】  高い放熱性を実現し得る放熱装置を提供する。本発明の放熱装置は、発熱体と、放熱体と、前記発熱体および前記放熱体の間に挟着された熱伝導シートと、を備え、前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、且つ挟着面の面積が前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積よりも小さい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、放熱体と、前記発熱体および前記放熱体の間に挟着された熱伝導シートと、を備える放熱装置であって、
前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、
前記熱伝導シートの挟着面の面積が、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積よりも小さいことを特徴とする、放熱装置。
【請求項２】
前記熱伝導シートの、２５℃におけるアスカーＣ硬度が３０以上である、請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記熱伝導シートの厚みが２．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積に対する、前記熱伝導シートの挟着面の面積の割合が１０％以上７０％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記発熱体および前記放熱体の被着面の少なくとも一方の表面凹凸が５μｍ超である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記熱伝導シートが樹脂と炭素材料とを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項６に記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱装置に関し、特には、発熱体、放熱体、および熱伝導シートを備える放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器を構成する半導体パッケージ、パワーモジュール、集積回路（ＩＣ、ＬＳＩ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等に含まれる電子素子は、高性能化に伴って発熱量が増大している。当該電子素子としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等のトランジスタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のダイオード、といった半導体素子が挙げられる。【０００３】
従って、これらの電子素子の温度上昇を原因とした電子機器の機能障害を防止するためには、例えば、当該電子素子からの放熱性を高め、電子素子から生じた熱を良好に外部へ逃す必要がある。【０００４】
ここで、電子素子からの放熱性を高める方法としては、一般に、電子素子、又は当該電子素子を含むパワーモジュール等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、熱伝導性を有するシート状の部材（熱伝導シート）を用い、熱伝導シートを介して発熱体と放熱体とを密着させた放熱装置として放熱を促進させる方法が用いられている。【０００５】
そして、放熱装置から熱を良好に放散させるためには、通常、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用される熱伝導シートの熱伝導性が高いこと、並びに、発熱体および放熱体間の熱抵抗が低いことが必要であり、発熱体から放熱体へと効率的に伝熱することが求められている。【０００６】
そこで、例えば、特許文献１では、放熱部材の表面が有する細かな凹凸に注目し、当該細かな凹凸に対して１０分の１以下の粒子径を有する熱伝導性微細充填剤と、所定の粒子径を有する無機充填剤と、熱硬化性樹脂とを備える熱伝導シートを使用している。そして、特許文献１では、放熱部材の表面の細かな凹凸が熱伝導シート中の熱伝導性微細充填剤によって充填されることにより、高い熱伝導性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５３４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、発熱体と放熱体との間に熱伝導シートを介在させてなる従来の放熱装置には、発熱体および放熱体間の熱抵抗を更に低減し、熱を更に良好に放散させることが求められていた。【０００９】
そこで、本発明は、高い放熱性を実現し得る放熱装置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】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率を高めることにより発熱体と放熱体との間の熱抵抗を低減することを試みた。しかしながら、本発明者らが検討を行ったところ、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率を高めても、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を十分に低減できないことがあった。そこで、本発明者らは更に検討を重ね、発熱体と放熱体との間に所定以上の熱伝導率を有する熱伝導シートを備えた放熱装置では、意外なことに、発熱体と放熱体とが対向する領域の全面に高熱伝導率の熱伝導シートを挟着させた場合に比べ、発熱体と放熱体とが対向する領域の一部のみに高熱伝導率の熱伝導シートを挟着させた方が発熱体と放熱体との間の熱抵抗が低下することを見出し、本発明を完成させた。【００１１】
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の放熱装置は、発熱体と、放熱体と、前記発熱体および前記放熱体の間に挟着された熱伝導シートと、を備える放熱装置であって、前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、前記熱伝導シートの挟着面の面積が、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積よりも小さいことを特徴とする。このように、所定の熱伝導率を有する熱伝導シートを使用し、且つ、熱伝導シートの挟着面の面積を発熱体および放熱体の被着面の面積よりも狭くすれば、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を十分に低下させ、放熱装置に高い放熱性を実現させることができる。
なお、本発明において、「熱伝導率」は、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
また、本発明において、「熱伝導シートの挟着面」とは、放熱装置が備える熱伝導シートの表面のうち、発熱体または放熱体と接触する表面（接している部分）を指す。なお、本発明において、熱伝導シートに関し、発熱体と接触する表面の面積と、放熱体と接触する表面の面積とが異なる場合には、「挟着面の面積」とは、上記２つの面積のうち狭い方の面積を指すものとする。また、発熱体と放熱体との間に複数の熱伝導シートが面内に配置されている場合には、「挟着面の面積」とは全熱伝導シートの挟着面の合計面積を指すものとする。
更に、本発明において、「発熱体および放熱体の被着面」とは、発熱体および放熱体が対向している側の全体面（対向全体面）のうち、互いに対向する範囲（実際に熱伝導シートを介在させているかどうかにかかわらず、発熱体と放熱体とが熱伝導シートを介して密着し得る最大範囲）における発熱体および放熱体の対向面を指す。
そして、本発明において、各面の「面積」は、後述する表面凹凸を考慮することなく、各面の外形寸法（外径など）から算出することとする。【００１２】
また、本発明の放熱装置は、前記熱伝導シートの、２５℃におけるアスカーＣ硬度が３０以上であることが好ましい。熱伝導シートの硬度が上記下限以上であれば、熱伝導シートに十分な物理的強度を与えると共に、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性をより高めることができるからである。
なお、本発明において、「アスカーＣ硬度」（以下、単に「硬度」と略記する場合がある。）は、日本ゴム協会規格（ＳＲＩＳ０１０１）のアスカーＣ法に準拠し、硬度計を用いて温度２５℃で測定することができる。【００１３】
また、本発明の放熱装置は、前記熱伝導シートの厚みが２．０ｍｍ以下であることが好ましい。熱伝導シートの厚みが上記上限以下であれば、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性を更に高めることができるからである。【００１４】
また、本発明の放熱装置は、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積に対する、前記熱伝導シートの挟着面の面積の割合が１０％以上７０％以下であることが好ましい。熱伝導シートの挟着面の面積の割合が上記下限以上であれば、発熱体および放熱体に接触する熱伝導シートの大きさを十分に確保し、放熱装置に高い放熱性を与えることができるからである。また、熱伝導シートの挟着面の面積の割合が上記上限以下であれば、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性を更に高めることができるからである。【００１５】
また、本発明の放熱装置は、前記発熱体および前記放熱体の被着面の少なくとも一方の表面凹凸が５μｍ超であることが好ましい。発熱体および／または放熱体の被着面の表面凹凸が上記下限超である場合には、上記所定の熱伝導率を有する熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積よりも小さくした際の熱抵抗の低減効果が大きいからである。
なお、本発明において、「表面凹凸」は、以下に示す方法で測定することができる。
即ち、まず、被測定面上の略中心に位置する中心点を基準とした水平方向の広がりを基準面と設定する。ここで、上記中心点は目視で設定することができるが、例えば、被測定面が多角形である場合は各頂点から略等距離にある点または対角線の交点とすることができ；被測定面が円形である場合は円の中心或いは長軸および短軸の交点とすることができる。次に、三次元形状測定機等のレーザー顕微鏡を用いて、被測定面における所定の線上における厚み方向についての表面凹凸形状状態を表したグラフを得る。ここで、上記所定の線上とは、被測定面の面内において厚み方向に最も高い点と最も低い点とを通る直線上である。そして、得られたグラフの厚み方向における、基準面の高さと最大高さ（最高値）との高低差、および基準面の高さと最小高さ（最低値）との高低差の絶対値のうち大きい方を「表面凹凸」とする。
ここで、本明細書において、表面凹凸が５μｍ以下である表面は、「平滑」であるとする。【００１６】
また、本発明の放熱装置は、前記熱伝導シートが樹脂と炭素材料とを含むことが好ましい。熱伝導シートが上記成分を含めば、放熱装置が備える熱伝導シートにより高い熱伝導性を容易に発揮させることができるからである。その結果、放熱装置の放熱性をより高めることができるからである。【００１７】
そして、本発明の放熱装置は、前記樹脂が熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱伝導シートが熱可塑性樹脂を含めば、放熱装置が備える熱伝導シートの高い熱伝導性を維持しつつ、発熱体および放熱体の間に挟着させるための可撓性をより良好にすることができるからである。その結果、放熱装置の放熱性を更に効率的に高めることができるからである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い放熱性を実現し得る放熱装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の放熱装置は、例えば、電子素子を内部に有する電子機器において、当該電子素子を含む電子部材として使用することができる。ここで、本発明の放熱装置は、上記電子機器などの各種機器の内部に完全に組み込まれていてもよいし、機器の外部に一部または全部が備えられていてもよい。
そして、本発明の放熱装置は、後述する発熱体、放熱体、および所定の熱伝導シートを、所定の条件にて、任意の方法で組み立てて製造することができる。
【００２０】
ここで、本発明の放熱装置を好適に使用し得る各種機器としては、特に限定されることなく、サーバー、サーバー用パソコン、デスクトップパソコン等の電子機器；ノートパソコン、電子辞書、ＰＤＡ、携帯電話、ポータブル音楽プレイヤー等の携帯電子機器；液晶ディスプレイ（バックライトを含む）、プラズマディスプレイ、液晶プロジェクタ、時計等の表示機器；インクジェットプリンタ（インクヘッド）；電子写真装置（現像装置、定着装置、ヒートローラ、ヒートベルト）等の画像形成装置；真空処理装置；半導体製造装置；表示機器製造装置等の製造装置；断熱材、真空断熱材、輻射断熱材等を備える断熱装置；ＤＶＤ（光ピックアップ、レーザー発生装置、レーザー受光装置）、ハードディスクドライブ等のデータ記録機器；カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、顕微鏡、ＣＣＤ等の画像記録装置；充電装置、リチウムイオン電池、燃料電池等のバッテリー機器；等が挙げられる。
【００２１】
（放熱装置）
本発明の放熱装置は、発熱体と、放熱体と、所定の熱伝導率を有する熱伝導シートとを備え、熱伝導シートの挟着面の面積が発熱体および放熱体の被着面の面積よりも小さくなる条件で、発熱体および放熱体の間に上記熱伝導シートが挟着されていることを特徴とする。なお、本発明の放熱装置は、上記発熱体、放熱体、および熱伝導シート以外に、例えば、各構成部材間を固定する固定部品などの、任意のその他の部材を更に備えていてもよい。
そして、本発明の放熱装置では、所定の熱伝導率を有する熱伝導シートが、発熱体および放熱体の間に、上記所定の面積条件にて挟着されているため、発熱体と放熱体との間の熱抵抗が低く、放熱装置としての放熱性が高い。つまり、本発明の放熱装置は、例えば、電子素子自体または電子素子を含むパワーモジュール等の発熱体から発生する熱を効率的に外部に放散することができる。その結果、例えば、本発明の放熱装置を備えた電子機器などの各種機器に対し、発熱体からの熱に起因した機能障害が発生するのを防止することができる。
【００２２】
＜発熱体＞
発熱体は、本発明の放熱装置を構成する一構成部材であり、本発明の放熱装置において、後述する放熱体とともに、熱伝導シートを挟着する。換言すれば、発熱体は、本発明の放熱装置において、熱伝導シートと接着する被着体の一種である。
【００２３】
［種類］
ここで、発熱体は、例えば、電子機器などの各種機器において熱を発すれば特に制限されない。発熱体の種類としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等の半導体素子；および当該半導体素子を備えたメモリ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の集積回路（ＩＣ、ＬＳＩ）およびＩＣチップ、半導体パッケージ、半導体封止ケース、半導体ダイボンディング、パワーモジュール、パワートランジスタ、パワートランジスタケース等の半導体関連部品；リジッド配線板、フレキシブル配線板、セラミック配線板、ビルドアップ配線板、多層基板等の配線基板（配線板にはプリント配線板なども含まれる）；等が挙げられる。
また、上記トランジスタとしては、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等が挙げられる。
更に、上記ダイオードとしては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、フォト・ダイオード等が挙げられる。
【００２４】
上述した中でも、本発明の放熱装置において熱伝導シートと接着する発熱体は、ハンドリング性の観点から、半導体素子を備えたＩＣチップ、パワーモジュール等であることが好ましい。
【００２５】
［被着面］
ここで、発熱体は、後述する放熱体と互いに対向している被着面を有する。そして、一般的に、発熱体から生じた熱の大部分は、被着面を介して放熱体へと伝熱し、放散される。
【００２６】
[[表面凹凸]]
また、発熱体は、上記被着面の表面凹凸が５μｍ超であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましく、２５μｍ以上であることが更に好ましく、５０μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以下であることがより好ましい。発熱体の被着面の表面凹凸が上記下限超であれば、発熱体と放熱体との間の熱抵抗の低減効果を更に高め、放熱装置の放熱性をより効率的に高めることができるからである。また、発熱体の被着面の表面凹凸が上記上限以下であれば、熱伝導シートと接触する発熱体の表面部分の歪みが過度に大きくなることを防ぎ、発熱体および熱伝導シートの密着性を良好に保てるため、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性をより効率的に高めることができるからである。
【００２７】
＜放熱体＞
放熱体は、本発明の放熱装置を構成する一構成部材であり、本発明の放熱装置において、上述した発熱体とともに、熱伝導シートを挟着する。換言すれば、放熱体は、本発明の放熱装置において、熱伝導シートと接着する被着体の一種である。
【００２８】
［種類］
ここで、放熱体の種類としては、例えば、板、フィン等の形状部分を有するヒートシンク；ヒートパイプに接続されているブロック；冷却液体をポンプで循環させている構造を内部に有するブロック；ペルチェ素子；ペルチェ素子を備えたヒートシンク；および、ペルチェ素子を備えたブロック；等が挙げられる。ここで、良好に放熱する観点からは、上記ヒートシンクおよびブロックは、例えば、アルミニウム、銅等の金属製であることが通常である。
上述した中でも、本発明の放熱装置において熱伝導シートと接触する放熱体は、ハンドリング性および放熱性の観点から、アルミニウム、銅等の金属製ヒートシンクであることが好ましい。
【００２９】
［被着面］
また、放熱体は、上述した発熱体と互いに対向している被着面を有する。そして、一般的に、発熱体から生じた熱の大部分は、被着面を介して放熱体へと伝熱し、放散される。
【００３０】
[[表面凹凸]]
また、放熱体の被着面の表面凹凸は、特に制限されることなく、５０μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることが更に好ましい。放熱体の被着面の表面凹凸が上記上限以下であれば、熱伝導シートと接触する放熱体の表面部分の歪みが過度に大きくなることを防ぎ、放熱体および熱伝導シートの密着性を良好に保てる。そのため、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性をより効率的に高めることができるからである。
【００３１】
上述した中でも、少なくとも発熱体の被着面が上述した表面凹凸を有することがより好ましく、発熱体および放熱体の双方の被着面が、上記範囲の表面凹凸をそれぞれ有することが一層好ましい。少なくとも発熱体の被着面の表面凹凸が上記下限超であれば、後述する所定の面積条件にて発熱体および放熱体の間に熱伝導シートを挟着した際に、発熱体と放熱体との間の熱抵抗の低減効果を更に高め、放熱装置の放熱性を更に効率的に高めることができるからである。また、少なくとも発熱体の被着面の表面凹凸が上記上限以下であれば、熱伝導シートと接触する発熱体および放熱体の表面部分の歪みが過度に大きくなることを防ぎ、発熱体および放熱体と熱伝導シートとの密着性を更に良好に保つため、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に低下させ、放熱装置の放熱性を更に効率的に高めることができるからである。
【００３２】
＜熱伝導シート＞
熱伝導シートは、所定の熱伝導率を有し、且つ、本発明の放熱装置において、熱伝導シートの挟着面の面積が発熱体および放熱体の被着面の面積よりも小さくなる条件にて、発熱体および放熱体の間に挟着される。なお、熱伝導シートが上記所定の熱伝導率を有さない、または、発熱体および放熱体の間に上記所定の面積条件にて挟着されない場合は、放熱装置に高い放熱性を発揮させることができない。
【００３３】
ここで、一般的に、熱伝導シートは空気よりも高い熱伝導率を有するため、当該熱伝導シートを介した発熱体および放熱体間の伝熱を良好にし、発熱体から放熱体への熱の放散を促進する。従って、通常は、熱伝導シートが発熱体および放熱体の被着面のより大きな領域と良好に密着しているほど、換言すれば、発熱体および放熱体の被着面の間に熱伝導シートが存在していない領域がより小さいほど、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を低減することができる。しかしながら、発熱体および放熱体の表面には概して目視では判別し難い程度の凹凸が存在し得るところ、本発明のように、熱伝導シートが所定以上の熱伝導率を有する場合には、発熱体と放熱体とが対向する領域の全面に熱伝導シートを挟着させるよりも、発熱体と放熱体とが対向する領域の一部のみに熱伝導シートを挟着させる方が、熱伝導シートと発熱体および／または放熱体との密着度合いが高まり、より効率的に伝熱されるものと推察される。
【００３４】
［性状］
[[熱伝導率]]
ここで、熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導率が、５０℃において、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを必要とする。また、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率は、５０℃において、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、２５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。熱伝導率が上記下限以上であれば、驚くべきことに、熱伝導シートの挟着面の面積を発熱体および放熱体の被着面の面積よりも狭くして、熱伝導シートを発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用した場合に、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を効率的に低下させることができる。その結果、放熱装置に高い放熱性を発揮させることができる。
【００３５】
[[硬度]]
また、熱伝導シートは、２５℃におけるアスカーＣ硬度が３０以上であることが好ましく、４０以上であることがより好ましく、５０以上であることが更に好ましく、６０以上であることが一層好ましく、９０以下であることが好ましく、８０以下であることがより好ましい。熱伝導シートの硬度が上記下限以上であれば、熱伝導シートに十分な物理的強度を与えると共に、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に効率的に低下させ、放熱装置の放熱性をより高めることができるからである。また、熱伝導シートの硬度が上記上限以下であれば、熱伝導シートが過度に硬くなることなく、熱伝導シートを介した発熱体および放熱体の良好な密着性を確保することができ、放熱性の高い放熱装置を得ることができるからである。
【００３６】
[[厚み]]
また、熱伝導シートは、厚みが２．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．６ｍｍ以下であることが更に好ましく、０．４ｍｍ以下であることが一層好ましく、０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。熱伝導シートの厚みが上記上限以下であれば、熱伝導シート自体の熱抵抗（以下、「バルク熱抵抗」と称することがある。）を低下させ得、放熱装置の放熱性をより高め得るからである。加えて、熱伝導シートの可撓性を高め、発熱体および放熱体の被着面への熱伝導シートの形状追従性を向上させることにより、放熱装置の放熱性をより高めることができるからである。また、熱伝導シートの厚みが上記下限以上であれば、熱伝導シートの厚みを過度に小さくすることなく、熱伝導シートが有する高い熱伝導率を維持することにより、放熱装置の良好な放熱性を確保できるからである。加えて、熱伝導シートの取り付け時等のハンドリング性を良好にできるからである。
【００３７】
［組成］
ここで、熱伝導シートは樹脂と炭素材料とを含むことが好ましい。熱伝導シートが樹脂および炭素材料を含めば、高い熱伝導性を有する熱伝導シートを容易に得ることができ、高い放熱性を発揮し得る放熱装置を容易に製造することができるからである。
【００３８】
[[樹脂]]
ここで、樹脂としては、特に限定されることなく、熱伝導シートの形成に使用され得る既知の樹脂を用いることができる。具体的には、樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂とは併用してもよい。
なお、本発明において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
【００３９】
−熱可塑性樹脂−
上述した中でも、樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、熱可塑性フッ素樹脂を用いることがより好ましい。熱可塑性樹脂を用いれば、例えば、放熱装置の使用時（放熱時）の高温環境下において、熱伝導シートの可撓性をより良好にし、熱伝導シートを介して発熱体と放熱体とを良好に密着させることができるからである。その結果、発熱体と放熱体との間の熱抵抗をより低下させ、放熱装置の放熱性をより向上させることができるからである。また、熱可塑性フッ素樹脂を用いれば、上記効果に加え、熱伝導シートの耐熱性、耐油性、および耐薬品性を向上させることができるからである。
【００４０】
更に、熱可塑性樹脂は、２３℃、１ａｔｍ下で固体の熱可塑性樹脂と、２３℃、１ａｔｍ下で液体の熱可塑性樹脂とを含むことができる。常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂と常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂とを併用した場合、取り付け時および交換時等の常温常圧環境下では、熱伝導シート内に固体の熱可塑性樹脂成分と液体の熱可塑性樹脂成分とが共存する。従って、熱伝導シートの硬さと可撓性とのバランスを良好にし、ハンドリング性をより向上させることができる。また、放熱装置の使用時（放熱時）の高温環境下では、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂が可塑化することにより、発熱体および放熱体と熱伝導シートとがより良好に密着する。その結果、発熱体と放熱体との間の熱抵抗が更に効率的に低下し、放熱装置の放熱性をより効率的に向上させることができる。
なお、本明細書において、「常温」とは、２３℃を指し、「常圧」とは、１ａｔｍ（絶対圧）を指す。
【００４１】
＝常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂＝
ここで、２３℃、１ａｔｍ下で固体の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、アクリル酸とアクリル酸２−エチルヘキシルとの共重合体、ポリメタクリル酸またはそのエステル、ポリアクリル酸またはそのエステルなどのアクリル樹脂；シリコーン樹脂；フッ素樹脂；ポリエチレン；ポリプロピレン；エチレン−プロピレン共重合体；ポリメチルペンテン；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリ酢酸ビニル；エチレン−酢酸ビニル共重合体；ポリビニルアルコール；ポリアセタール；ポリエチレンテレフタレート；ポリブチレンテレフタレート；ポリエチレンナフタレート；ポリスチレン；ポリアクリロニトリル；スチレン−アクリロニトリル共重合体；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）；スチレン−ブタジエンブロック共重合体またはその水素添加物；スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物；ポリフェニレンエーテル；変性ポリフェニレンエーテル；脂肪族ポリアミド類；芳香族ポリアミド類；ポリアミドイミド；ポリカーボネート；ポリフェニレンスルフィド；ポリサルホン；ポリエーテルサルホン；ポリエーテルニトリル；ポリエーテルケトン；ポリケトン；ポリウレタン；液晶ポリマー；アイオノマー；などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
上述した中でも、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂は、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。
常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系フッ素樹脂等、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーなどが挙げられる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエステル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエポキシ変性物およびポリテトラフルオロエチレンのシラン変性物等が挙げられる。これらの中でも、加工性の観点から、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が好ましい。
【００４３】
また、市販されている、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のダイエル（登録商標）Ｇ−７００シリーズ（ポリオール加硫・２元ポリマー、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂）、ダイエルＧ−５５０シリーズ／Ｇ−６００シリーズ（ポリオール加硫・３元ポリマー、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂）；ＡＬＫＥＭＡ社製のＫＹＮＡＲ（登録商標）シリーズ（フッ化ビニリデン系フッ素樹脂）、ＫＹＮＡＲ ＦＬＥＸ（登録商標）シリーズ（ビニリデンフロライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンの共重合体の三元系フッ素樹脂）；などが挙げられる。
【００４４】
＝常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂＝
また、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
上述した中でも、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂は、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂は、常温常圧下で液体状の熱可塑性フッ素樹脂であれば、特に限定されない。常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ビニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロペンテン−テトラフルオロエチレン３元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。
【００４６】
また、市販されている、常温常圧下で液状の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、バイトン（登録商標）ＬＭ（デュポン株式会社製）、ダイエル（登録商標）Ｇ１０１（ダイキン工業株式会社製）、ダイニオンＦＣ２２１０（スリーエム株式会社製）、ＳＩＦＥＬシリーズ（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【００４７】
なお、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の粘度は、特には限定されないが、混練性、流動性、架橋反応性が良好で、成形性にも優れる観点からは、温度１０５℃における粘度が、５００ｃｐｓ以上３００００ｃｐｓ以下であることが好ましく、５５０ｃｐｓ以上２５０００ｃｐｓ以下であることがより好ましい。
【００４８】
＝熱可塑性樹脂中の配合割合＝
そして、熱可塑性樹脂として併用する際の常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂と常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂との配合割合は、特に限定されない。当該配合割合は、熱可塑性樹脂１００質量％のうち、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂が８０質量％以下３０質量％以上であり、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂が２０質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂として併用する際の常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂と常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂との配合割合は、熱可塑性樹脂１００質量％のうち、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂が８０質量％以下３０質量％以上であり、常温で液体の熱可塑性フッ素樹脂が２０質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。更に、当該配合割合は、熱可塑性樹脂１００質量％のうち、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂が６５質量％以下４０質量％以上であり、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂が３５質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。
常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂および常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂の配合割合が上記範囲内であれば、取り付け時および交換時等の常温常圧環境下において、熱伝導シートの硬さと可撓性とのバランスをより良好にし、ハンドリング性をより向上させることができるからである。また、放熱装置の使用時（放熱時）の高温環境下では、発熱体および放熱体と熱伝導シートとの密着性をより高め、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に効率的に低下させ、放熱装置の放熱性をより効率的に向上させることができるからである。
【００４９】
−熱硬化性樹脂−
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、天然ゴム；ブタジエンゴム；イソプレンゴム；ニトリルゴム；水素化ニトリルゴム；クロロプレンゴム；エチレンプロピレンゴム；塩素化ポリエチレン；クロロスルホン化ポリエチレン；ブチルゴム；ハロゲン化ブチルゴム；ポリイソブチレンゴム；エポキシ樹脂；ポリイミド樹脂；ビスマレイミド樹脂；ベンゾシクロブテン樹脂；フェノール樹脂；不飽和ポリエステル；ジアリルフタレート樹脂；ポリイミドシリコーン樹脂；ポリウレタン；熱硬化型ポリフェニレンエーテル；熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５０】
[[炭素材料]]
炭素材料としては、特に限定されることなく、既知の炭素材料を用いることができる。具体的には、炭素材料としては、粒子状炭素材料、繊維状炭素材料などを用いることができる。なお、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料は、何れか一方を単独で使用してもよいし、両方を併用してもよいが、熱伝導シートの熱伝導性を容易に高める観点からは、少なくとも粒子状炭素材料を使用することが好ましい。また、熱伝導シートの熱伝導性をより高める観点からは、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料を併用することがより好ましい。
【００５１】
−粒子状炭素材料−
粒子状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、天然黒鉛、酸処理黒鉛、膨張性黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック；などを用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
中でも、粒子状炭素材料としては、膨張化黒鉛を用いることが好ましい。膨張化黒鉛を使用すれば、熱伝導シートの熱伝導性をより向上させることができるからである。
【００５２】
＝膨張化黒鉛＝
ここで、粒子状炭素材料として好適に使用し得る膨張化黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛などの黒鉛を硫酸などで化学処理して得た膨張性黒鉛を、熱処理して膨張させた後、微細化することにより得ることができる。そして、膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業株式会社製のＥＣ１５００、ＥＣ１０００、ＥＣ５００、ＥＣ３００、ＥＣ１００、ＥＣ５０（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００５３】
＝粒子状炭素材料の性状＝
ここで、熱伝導シートに含まれている粒子状炭素材料の平均粒子径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、２００μｍ以上であることが更に好ましく、２５０μｍ以下であることが好ましい。粒子状炭素材料の平均粒子径が上記下限以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性がより高まるからである。そして、粒子状炭素材料の平均粒子径が上記範囲内であれば、高い熱伝導性を有する熱伝導シートを容易に得ることができるからである。
なお、粒子状炭素材料の平均粒子径は、原料として用いる粒子状炭素材料自体の平均粒子径を変更することにより調整してもよいし、熱伝導シートの作製条件（シートの形成に用いる組成物の解砕条件やシート成形時の加圧条件等）を変更することにより調整してもよい。
また、熱伝導シートに含まれている粒子状炭素材料のアスペクト比（長径／短径）は、１以上１０以下であることが好ましく、１以上５以下であることがより好ましい。
【００５４】
なお、本発明において「平均粒子径」は、熱伝導シートの厚み方向における断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、任意の５０個の粒子状炭素材料について最大径（長径）を測定し、測定した長径の個数平均値を算出することにより求めることができる。また、本発明において、「アスペクト比」は、熱伝導シートの厚み方向における断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、任意の５０個の粒子状炭素材料について、最大径（長径）と、最大径に直交する方向の粒子径（短径）とを測定し、長径と短径の比（長径／短径）の平均値を算出することにより求めることができる。
【００５５】
＝粒子状炭素材料の含有割合＝
そして、熱伝導シートに含まれている粒子状炭素材料の含有割合は、熱伝導シートの全組成１００質量％に対して３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以下であることが好ましく、７０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以下であることが更に好ましい。熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、高い熱伝導性を有する熱伝導シートをより容易に得ることができるからである。また、熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、熱伝導シートに、発熱体および放熱体と良好に密着し得るより適度な可撓性を与えるとともに、粒子状炭素材料の粉落ちを十分に防止することができるからである。
【００５６】
−繊維状炭素材料−
繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、有機繊維を炭化して得られる炭素繊維、およびそれらの切断物などを用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
そして、熱伝導シートが繊維状炭素材料を含めば、熱伝導シートの熱伝導性を更に向上させることができると共に、粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる。なお、繊維状炭素材料を配合することで粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる理由は、明らかではないが、繊維状炭素材料が三次元網目構造を形成することにより、熱伝導シートの熱伝導性および強度を高めつつ、粒子状炭素材料の脱離を防止しているためであると推察される。
【００５７】
上述した中でも、繊維状炭素材料としては、カーボンナノチューブなどの繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。カーボンナノチューブなどの繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、熱伝導シートの熱伝導性を更に向上させるとともに、強度を良好にすることができるからである。
【００５８】
＝カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体＝
ここで、繊維状炭素材料として好適に使用し得る、カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と称することがある。）のみからなるものであってもよいし、ＣＮＴと、ＣＮＴ以外の繊維状の炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
なお、繊維状の炭素ナノ構造体中のＣＮＴとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、ＣＮＴは、単層から５層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。単層カーボンナノチューブを使用すれば、多層カーボンナノチューブを使用した場合と比較し、熱伝導シートの熱伝導性および強度を更に向上させることができるからである。
【００５９】
また、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体としては、平均直径（Ａｖ）に対する、直径の標準偏差（σ）に３を乗じた値（３σ）の比（３σ／Ａｖ）が０．２０超０．６０未満の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、３σ／Ａｖが０．２５超の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましく、３σ／Ａｖが０．５０超の炭素ナノ構造体を用いることが更に好ましい。３σ／Ａｖが０．２０超０．６０未満のＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、炭素ナノ構造体の配合量が少量であっても熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができる。従って、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体の配合により熱伝導シートの可撓性が大きく低下するのを抑制し、熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで並立させることができる。
なお、「繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径（Ａｖ）」および「繊維状の炭素ナノ構造体の直径の標準偏差（σ：標本標準偏差）」は、それぞれ、透過型電子顕微鏡を用いて無作為に選択した繊維状の炭素ナノ構造体１００本の直径（外径）を測定して求めることができる。そして、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径（Ａｖ）および標準偏差（σ）は、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体の製造方法や製造条件を変更することにより調整してもよいし、異なる製法で得られたＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体を複数種類組み合わせることにより調整してもよい。
【００６０】
そして、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体としては、前述のようにして測定した直径を横軸に、その頻度を縦軸に取ってプロットし、ガウシアンで近似した際に、正規分布を取るものが通常使用される。
【００６１】
更に、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ラマン分光法を用いて評価した際に、Ｒａｄｉａｌ Ｂｒｅａｔｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ（ＲＢＭ）のピークを有することが好ましい。なお、三層以上の多層カーボンナノチューブのみからなる繊維状の炭素ナノ構造体のラマンスペクトルには、ＲＢＭが存在しない。
【００６２】
また、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ラマンスペクトルにおけるＤバンドピーク強度に対するＧバンドピーク強度の比（Ｇ／Ｄ比）が１．０以上２０以下であることが好ましい。Ｇ／Ｄ比が１．０以上２０以下であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の配合量が少量であっても熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができる。従って、繊維状の炭素ナノ構造体の配合により熱伝導シートの可撓性が大きく低下するのを抑制して、熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで並立させることができる。
【００６３】
更に、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径（Ａｖ）は、０．５ｎｍ以上であることが好ましく、１ｎｍ以上であることが更に好ましく、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径（Ａｖ）が０．５ｎｍ以上であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の凝集を抑制して炭素ナノ構造体の分散性を高めることができる。また、繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径（Ａｖ）が１５ｎｍ以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができる。
【００６４】
また、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、合成時における構造体の平均長さが１００μｍ以上５０００μｍ以下であることが好ましい。なお、合成時の構造体の長さが長いほど、分散時にＣＮＴに破断や切断などの損傷が発生し易いので、合成時の構造体の平均長さは５０００μｍ以下であることが好ましい。
【００６５】
更に、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体のＢＥＴ比表面積は、６００ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、８００ｍ2／ｇ以上であることがより好ましく、２５００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、１２００ｍ2／ｇ以下であることがより好ましい。ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体のＢＥＴ比表面積が６００ｍ2／ｇ以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができる。また、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体のＢＥＴ比表面積が２５００ｍ2／ｇ以下であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の凝集を抑制して熱伝導シート中のＣＮＴの分散性を高めることができる。
なお、本発明において、「ＢＥＴ比表面積」とは、ＢＥＴ法を用いて測定した窒素吸着比表面積を指す。
【００６６】
更に、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、後述のスーパーグロース法によれば、カーボンナノチューブ成長用の触媒層を表面に有する基材上に、基材に略垂直な方向に配向した集合体（配向集合体）として得られるが、当該集合体としての、繊維状の炭素ナノ構造体の質量密度は、０．００２ｇ／ｃｍ3以上０．２ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。質量密度が０．２ｇ／ｃｍ3以下であれば、繊維状の炭素ナノ構造体同士の結びつきが弱くなるので、熱伝導シート中で繊維状の炭素ナノ構造体を均質に分散させることができる。また、質量密度が０．００２ｇ／ｃｍ3以上であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の一体性を向上させ、バラけることを抑制できるためハンドリングが容易になる。
【００６７】
そして、上述した性状を有するＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、例えば、カーボンナノチューブ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりＣＮＴを合成する際に、系内に微量の酸化剤（触媒賦活物質）を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法（スーパーグロース法；国際公開第２００６／０１１６５５号参照）に準じて、効率的に製造することができる。なお、以下では、スーパーグロース法により得られるカーボンナノチューブを「ＳＧＣＮＴ」と称することがある。
【００６８】
ここで、スーパーグロース法により製造したＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ＳＧＣＮＴのみから構成されていてもよいし、ＳＧＣＮＴに加え、例えば、非円筒形状の炭素ナノ構造体等の他の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。
【００６９】
＝繊維状炭素材料の性状＝
そして、熱伝導シートに含まれ得る繊維状炭素材料の平均繊維径は、１ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましく、２μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。繊維状炭素材料の平均繊維径が上記範囲内であれば、熱伝導シートの熱伝導性、可撓性および強度を十分に高いレベルで並立させることができるからである。
ここで、繊維状炭素材料のアスペクト比は、１０を超えることが好ましい。
【００７０】
なお、本発明において、「平均繊維径」は、熱伝導シートの厚み方向における断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）又はＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、任意の５０個の繊維状炭素材料について繊維径を測定し、測定した繊維径の個数平均値を算出することにより求めることができる。特に、繊維径が小さい場合は、同様の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）にて観察することが好適である。
【００７１】
＝繊維状炭素材料の含有割合＝
そして、熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合は、熱伝導シートの全組成１００質量％に対して０．０３質量％以上であることが好ましく、０．０４質量％以上であることがより好ましく、５質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましく、０．０６質量％以下であることが更に好ましい。熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に向上させることができると共に、粒子状炭素材料の粉落ちを十分に防止することができるからである。更に、熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、繊維状炭素材料の配合により熱伝導シートの可撓性が大きく低下するのを抑制して、熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで並立させることができるからである。
【００７２】
[[添加剤]]
更に、熱伝導シートには、必要に応じて、熱伝導シートの形成に使用され得る既知の添加剤を配合することができる。そして、熱伝導シートに配合し得る添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、セバシン酸エステルといった脂肪酸エステルなどの可塑剤；赤りん系難燃剤、りん酸エステル系難燃剤などの難燃剤；フッ素オイル（ダイキン工業株式会社製のデムナムシリーズ）のように可塑剤と難燃剤とを兼ねる添加剤；ウレタンアクリレートなどの靭性改良剤；酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの吸湿剤；シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸無水物などの接着力向上剤；ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などの濡れ性向上剤；無機イオン交換体などのイオントラップ剤；等が挙げられる。
【００７３】
［熱伝導シートの作製方法］
そして、熱伝導シートは、特に制限されることなく、例えば、上述した樹脂および炭素材料などの成分を含む組成物を加圧してシート状に成形することにより作製することができる。ここで、熱伝導シートは、例えば、（Ａ）上記加圧して得られる一枚のシート状成形体よりなるものでもよく、（Ｂ）上記加圧して得られるシート状成形体をプレ熱伝導シートとし、当該プレ熱伝導シートを複数枚重ねた積層体を略積層方向にスライスしたスライス片よりなるものでもよい。上述した中でも、厚み方向に高い熱伝導性を発揮させる観点からは、上記（Ｂ）の熱伝導シートが好ましい。以下、上記（Ｂ）の熱伝導シートを作製する方法の一例について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００７４】
まず、例えば、上述した常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、および繊維状炭素材料などの成分をニーダー、ロール、ヘンシェルミキサー、ホバートミキサー等の既知の混合装置を用いて任意の条件で混合し、熱伝導シート用組成物を調製する。
【００７５】
次に、得られた熱伝導シート用組成物をプレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の成形方法を用いてシート状に成形し、プレ熱伝導シートを形成する。ここで、形成されたプレ熱伝導シートでは、炭素材料が主として面内方向に配列し、特にプレ熱伝導シートの面内方向の熱伝導性が向上していると推察される。
【００７６】
続いて、得られたプレ熱伝導シートを、任意の方法で厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る。ここで、得られた積層体では、炭素材料が主として積層方向に略直交する方向に配列していると推察される。
【００７７】
そして、得られた積層体を、例えば、マルチブレード法、レーザー加工法、ウォータージェット法、ナイフ加工法等の既知の方法を用いて、略積層方向、即ち、積層方向に対して４５°以下の角度でスライスし、積層体のスライス片よりなる熱伝導シートを得る。ここで、熱伝導シートの熱伝導性を高める観点からは、積層体をスライスする角度は、積層方向に対して３０°以下であることが好ましく、積層方向に対して１５°以下であることがより好ましく、積層方向に対して略０°である（即ち、積層方向に沿う方向である）ことが好ましい。
そして、このようにして得られた熱伝導シート内では、炭素材料が厚み方向に配列していると推察される。従って、上述の方法にて得られた熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導性が高く、また、厚み方向の導電性にも優れることが推察される。
【００７８】
＜放熱装置の構成＞
本発明の放熱装置は、上述した発熱体および放熱体の間に、上述した所定の熱伝導率を有する熱伝導シートを、以下に詳細に説明する所定の面積条件をもって挟着してなる構成であれば、特に制限されない。また、発熱体および放熱体の間に熱伝導シートを挟着させる方法も、熱伝導シートの厚み方向一方に発熱体を配置し、厚み方向他方に放熱体を配置して熱伝導シートを挟着することが可能な方法であれば、任意の方法を用いることができる。
【００７９】
［挟着面］
ここで、熱伝導シートの挟着面は、発熱体や放熱体と接触する面であり、通常は熱伝導シートの厚み方向に直交する面である。そして、本発明の放熱装置では、熱伝導シートの挟着面の面積が、発熱体および放熱体の被着面の面積よりも小さいことを必要とする。
なお、上述した通り、一般に、空気の熱伝導率は熱伝導シートよりも著しく低いため、通常は、対向する発熱体および放熱体間に空気を介在させないほど、発熱体および放熱体の間の熱抵抗を低減させることができると考えられている。つまり、一般には、発熱体および放熱体の被着面の全面に亘って熱伝導シートを挟着させることにより、発熱体および放熱体の間の熱抵抗を低減させることができると考えられている。しかしながら、本発明の放熱装置では、驚くべきことに、発熱体および放熱体の被着面の面積よりも、所定の熱伝導率を有する熱伝導シートの挟着面の面積を狭くして熱伝導シートを挟着することにより、発熱体および放熱間の熱抵抗を下げることができる。即ち、本発明の放熱装置では、意外なことに、従来の熱伝導シートのサイズと比較して小さなサイズの熱伝導シートを用いて、放熱装置の放熱性を効率的に高めることができる。
【００８０】
また、発熱体および放熱体の被着面の面積に対する、熱伝導シートの挟着面の面積の割合は、１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましく、７０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることが更に好ましく、４０％以下であることが一層好ましい。発熱体および放熱体の被着面と熱伝導シートの挟着面との面積の割合が上記上限以下であれば、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を更に効率的に低下させ、放熱装置の放熱性をより効率的に高めることができるからである。また、発熱体および放熱体の被着面と熱伝導シートの挟着面との面積の割合が上記下限以上であれば、発熱体および放熱体と接触する熱伝導シートの面積を過度に小さくすることなく、放熱装置の高い放熱性を維持することができるからである。
【００８１】
また、熱伝導シートを挟着させる際は、特に限定されないが、熱伝導シートが有する熱伝導性をより効率的に活用する観点から、発熱体において最も温度が高くなる部位に熱伝導シートを直接貼ることが好ましい。例えば、発熱体として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備えたパワーモジュールを用いる場合、一般的に、熱源であるＩＧＢＴはパワーモジュールの略中心部に位置するため、熱伝導シートは、発熱体の放熱体と向かい合う側の面の略中心箇所に貼ることが好ましい。また、熱伝導シートを挟着させる領域は、通常、発熱体の被着面の中心点を含む領域が好ましい。なお、発熱体の被着面の中心点は、上述した「表面凹凸」の測定における被測定面上の中心点の設定方法に準じて設定することができる。
【００８２】
［挟着方法］
熱伝導シートを発熱体および放熱体の間に挟着する方法は、発熱体と放熱体との間に、上述した所定の熱伝導率を有する熱伝導シートを挟んで介在させ、各々の面を上述した所定の面積関係で接着させる以外は特に制限されない。
また、熱伝導シートの挟着方法としては、例えば、発熱体および放熱体の表面に歪みがある場合であっても、発熱体および放熱体と、当該発熱体および放熱体の間に介在させた熱伝導シートとを充分に密着させた状態で固定する方法が好ましい。このような良好な密着性を持続させる観点、および作業の簡易性の観点からは、熱伝導シートの挟着方法としては、ばねを介してねじ止めする方法、クリップで挟む方法等のように、押し付ける力が持続する挟着方法；および、任意の力で加圧しながら挟着する方法；を好適な方法として挙げることができる。なお、加圧時の圧力は、通常、０．０５ＭＰａ〜１．５ＭＰａであり、好ましくは０．１ＭＰａ〜１．０ＭＰａである。
【実施例】
【００８３】
以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「％」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
そして、実施例および比較例において、発熱体の表面凹凸および表面凹凸形状；熱伝導シートの熱伝導率およびアスカーＣ硬度；並びに、放熱装置の熱抵抗の値；は、それぞれ以下の方法を使用して測定した。【００８４】
＜表面凹凸および表面凹凸形状＞
発熱体および放熱体の表面凹凸は、三次元形状測定機（キーエンス製、製品名「ＶＲ−３１００ワンショット３Ｄ形状測定機」）を用いて測定した。ここで、被測定面は、それぞれ、発熱体の放熱体と対面する側の対向全体面（つまり、熱伝導シートと接着する側の全体面）、および放熱体の発熱体と対面する側の対向全体面とした。このとき、被測定面は略長方形を有していた。また、当該被測定面の短辺方向をＸ軸、長辺方向をＹ軸、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（厚み方向）をＺ軸、対角線同士が交わる点を中心点とし、当該中心点を中心にＸ軸、Ｙ軸に平行に１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を基準面（測定範囲）と設定した。次に、上記三次元形状測定機を用いて、被測定面全体を測定した。続いて上記測定した被測定面のうち、中心点からＸ軸方向に０．６ｍｍ移動した点（中心Ｘ点）を通り、かつＹ軸に平行な線（平行Ｙ線）上における、Ｚ軸方向についての表面凹凸形状状態を表したグラフを得た。なお、上記平行Ｙ線上には、被測定面の面内において厚み方向に最も高い点と最も低い点とが通っていた。つまり、横軸を上記平行Ｙ線とし、縦軸をＺ軸とした、被測定面の断面状態を表したグラフを得た。
そして、得られたグラフにおいて、Ｚ軸方向（厚み方向）における、基準面の高さと最大高さ（最高値）との高低差の絶対値、および基準面の高さと最小高さ（最低値）との高低差の絶対値を算出し、当該絶対値のうち大きい方を「表面凹凸」（μｍ）として求めた。【００８５】
また、発熱体の表面凹凸形状は以下の通り決定した。即ち、上記で得られたグラフにおける、中心Ｘ点と平行Ｙ線の両端（測定範囲の両端）とのＺ軸方向に対する高さの関係で表面凹凸形状を決定した。具体的には、平行Ｙ線の両端のＺ軸方向に対する高さのいずれよりも、中心Ｘ点のＺ軸方向に対する高さが高い場合は凸型とした。また、平行Ｙ線の両端のＺ軸方向に対する高さのいずれよりも、中心Ｘ点のＺ軸方向に対する高さが低い場合は凹型とした。また、中心Ｘ点のＺ軸方向に対する高さが平行Ｙ線の一端のＺ軸方向に対する高さと平行Ｙ線の他端のＺ軸方向に対する高さとの間にある場合は、凹凸無しとした。【００８６】
＜熱伝導率＞
熱伝導シートの熱伝導率の測定は、樹脂材料熱抵抗試験器（株式会社日立テクノロジーアンドサービス製、製品名「Ｃ４７１０８」）を使用して行った。具体的には、熱伝導シートを１ｃｍ×１ｃｍに切り出したものを試料とし、０．５ＭＰａの加圧下、試料温度を５０℃として熱抵抗の値を測定した。そして、測定した熱抵抗の値から自動換算した熱伝導率λ（Ｗ／ｍ・Ｋ）を得た。
熱伝導率が高いほど熱伝導シートの熱伝導性に優れ、発熱体と放熱体との間に介在させて放熱装置とする際の放熱性に優れていることを示す。【００８７】
＜アスカーＣ硬度＞
熱伝導シートのアスカーＣ硬度は、日本ゴム協会規格（ＳＲＩＳ０１０１）のアスカーＣ法に準拠し、硬度計を使用して、温度２５℃の環境下で行った。
具体的には、得られた熱伝導シートの原片を、実施例１〜４、実施例６、比較例１〜４および比較例６では縦２５ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのサイズに切り取り、実施例５および比較例５では縦２５ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み１．３ｍｍのサイズに切り取り、比較例７〜１２では縦２５ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み０．５ｍｍのサイズに切り取った。そして、それぞれ５０枚重ね合わせることにより試験片を得た。そして、得られた試験片を温度２５℃に保たれた恒温室内に４８時間以上静置することにより試験体を得た。次に、指針が９５〜９８となるようにダンパー高さを調整し、試験体とダンパーとを衝突させた。そして、当該衝突から６０秒後の試験体のアスカーＣ硬度を、硬度計（高分子計器社製、製品名「ＡＳＫＥＲ ＣＬ−１５０ＬＪ」）を用いて２回測定し、測定結果の平均値を採用した。一般的に、アスカーＣ硬度が小さい程、可撓性が高いことを示す。【００８８】
＜熱抵抗＞
放熱装置の熱抵抗の値は、製造された放熱装置に対して、過度熱測定装置（Ｍｅｎｔｏｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ製、製品名「Ｔ３Ｓｔｅｒ」）、及び加圧冶具（キーナスデザイン製）を用いて、以下の通り測定した。なお、発熱体としては、ＩＧＢＴ搭載パワーモジュールを用いた。また、放熱体としては、ペルチェ素子で冷却したヒートシンク（キーナスデザイン製）を用いた。
まず、得られた放熱装置について、放熱体の初期温度を２５℃とした。次に、当該放熱装置が備える発熱体に、加熱電流：１０Ａ、加熱時間：１５０秒の条件で電流を通じさせ、発熱体を加熱した。なお、発熱体の加熱の際、発熱体および放熱体の間に挟着された熱伝導シートには０．５０ＭＰａの圧力をかけていた。続いて、加熱後の発熱体および放熱体間に、測定電流：２０ｍＡ、測定時間：１５０秒の条件で電流を流し、加熱後の発熱体の温度Ｔ１（℃）および放熱体の温度Ｔ２（℃）を測定した。そして、得られたＴ１、Ｔ２、および発熱体に印加した電力Ｗ（Ｗ）を用いて、下記式（Ｉ）：
Ｘ＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｗ  ・・・（Ｉ）
より放熱装置における、熱伝導シートを介した発熱体および放熱体間の熱抵抗の値Ｘ（℃／Ｗ）を求めた。熱抵抗の値が小さいほど、発熱体から放熱体へと熱が伝わり、放散され易いことを示す。
なお、本明細書において、熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積よりも小さくすることにより低下した熱抵抗の値（熱抵抗の低下量）は、熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積よりも小さくした場合における熱抵抗の値Ｘ１、および熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積と同じにした場合における熱抵抗の値Ｘ２を用いて、下記式（ＩＩ）：
熱抵抗の低下量＝（Ｘ２−Ｘ１）  ・・・（ＩＩ）
より求めることができる。そして、本明細書において、熱抵抗の低下量（℃／Ｗ）がプラスである場合は熱抵抗の値が低下したことを示し、マイナスである場合は熱抵抗の値が増大したことを示す。
また、本明細書において、熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積よりも小さくすることにより低下した熱抵抗の割合（熱抵抗の低下割合）は、上記Ｘ１およびＸ２を用いて、下記式（ＩＩＩ）：
熱抵抗の低下割合＝（Ｘ１／Ｘ２）×１００  ・・・（ＩＩＩ）
より求めることができる。そして、熱抵抗の低下割合（％）が１００％未満である場合は熱抵抗の値が低下したことを示し、１００％超である場合は熱抵抗の値が増大したことを示す。【００８９】
（実施例１）
＜ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体の調製＞
国際公開第２００６／０１１６５５号の記載に従って、スーパーグロース法によってＳＧＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体を得た。
なお、得られた繊維状の炭素ナノ構造体は、Ｇ／Ｄ比が３．０、ＢＥＴ比表面積が８００ｍ2／ｇ、質量密度が０．０３ｇ／ｃｍ3であった。また、透過型電子顕微鏡を用い、無作為に選択した１００本の繊維状の炭素ナノ構造体の直径を測定した結果、平均直径（Ａｖ）が３．３ｎｍ、直径の標本標準偏差（σ）に３を乗じた値（３σ）が１．９ｎｍ、それらの比（３σ／Ａｖ）が０．５８、平均長さが１００μｍであった。また、得られた繊維状の炭素ナノ構造体は、主に単層ＣＮＴ（以下、「ＳＷＣＮＴ」と称することがある。）により構成されていた。【００９０】
＜繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製＞
［分散液の調製］
繊維状炭素材料としての、上述で得られた繊維状の炭素ナノ構造体を４００ｍｇ量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン２Ｌ中に混ぜ、ホモジナイザーにより２分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル（株式会社常光製、製品名「ＪＮ−２０」）を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの０．５ｍｍの流路に１００ＭＰａの圧力で２サイクル通過させて、繊維状の炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度０．２０質量％の分散液を得た。
［溶媒の除去］
その後、上述で得られた分散液をキリヤマろ紙（Ｎｏ．５Ａ）を用いて減圧ろ過し、シート状の易分散性集合体を得た。【００９１】
＜熱伝導シート用組成物の調製＞
繊維状炭素材料としての、上述で得られた繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を０．１質量部と、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「ＥＣ−５０」、平均粒子径：２５０μｍ）を８５質量部と、樹脂としての常温で固体の熱可塑性フッ素樹脂（ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルＧ―７０４ＢＰ」）４０質量部および常温で液体の熱可塑性フッ素樹脂（ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルＧ―１０１」）４５質量部と、可塑剤としてのセバシン酸エステル（大八化学工業株式会社製、商品名「ＤＯＳ」）５質量部とを、溶媒としての酢酸エチル１００部の存在下において、ホバートミキサー（株式会社小平製作所製、製品名「ＡＣＭ−５ＬＶＴ型」）を用いて５分撹拌混合した。次に、得られた撹拌混合物を３０分真空脱泡し、脱泡と同時に酢酸エチルの除去を行うことにより、常温で固体の熱可塑性フッ素樹脂と、常温で液体の熱可塑性フッ素樹脂と、膨張化黒鉛と、繊維状の炭素ナノ構造体（ＳＧＣＮＴ）とを含む、熱伝導シート用組成物を得た。そして、得られた組成物を解砕機に投入し、１０秒間解砕した。【００９２】
＜プレ熱伝導シートの形成＞
次いで、解砕した組成物５ｇを、サンドブラスト処理を施した厚み５０μｍのＰＥＴフィルム（保護フィルム）で挟み、ロール間隙５５０μｍ、ロール温度５０℃、ロール線圧５０ｋｇ／ｃｍ、ロール速度１ｍ／分の条件にて圧延成形し、厚み０．５ｍｍのプレ熱伝導シートを得た。【００９３】
＜積層体の形成＞
続いて、得られたプレ熱伝導シートを縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み０．５ｍｍに裁断し、プレ熱伝導シートの厚み方向に１２０枚両面テープで積層し、厚み約６０ｍｍの積層体を得た。【００９４】
＜熱伝導シートの作製＞
その後、得られたプレ熱伝導シートの積層体の積層断面を、０．３ＭＰａの圧力で押し付けながら、木工用スライサー（株式会社丸仲鐵工所製、商品名「超仕上げかんな盤スーパーメカＳ」を用いて、積層方向に対して０度の角度でスライス（換言すれば、積層されたプレ熱伝導シートの主面の法線方向にスライス）し、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み０．３ｍｍの熱伝導シートの原片を得た。更に、得られた原片のサイズを縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み０．３ｍｍに整えることにより、熱伝導シートを得た。
なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの四角形となり、面積は２２５ｍｍ2となる。
なお、木工用スライサーのナイフは、２枚の片刃が、切刃の反対側同士で接触し、表刃の刃先の最先端が裏刃の刃先の最先端よりも０．５ｍｍ高くスリット部からの突出長さ０．１１ｍｍに配置され、表刃の刃角２１°である２枚刃のものを用いた。
そして、得られた熱伝導シートについて、上述の測定方法に従って、熱伝導率およびアスカーＣ硬度を測定した。結果を表１に示す。【００９５】
＜放熱装置の製造＞
発熱体として、ＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製、型番「ＳＴＧＥ２００ＮＢ６０Ｓ」、表面凹凸：３０μｍ、表面凹凸形状：凹型）を準備した。ここで、当該発熱体の表面凹凸および表面凹凸形状については、上述の測定方法に従って、測定、決定した。結果を表１にも示す。
また、放熱体としてアルミニウム製のヒートシンク（キーナスデザイン製、製品名「ＰＤＳ−１００」、ペルチェ素子冷却、表面凹凸：５μｍ以下）を準備した。
なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積が９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積が２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。【００９６】
そして、上記発熱体の放熱体と向かい合う側の面の略中心箇所と、熱伝導シートの略中心箇所とが重なるように、発熱体の上に上述で得られた熱伝導シートを貼り合わせた。また、貼り合わせた熱伝導シートの発熱体と接していない方の面と、上記放熱体とを、それぞれの略中心箇所が重なるように接触させた。更に、熱伝導シートを介して対向している発熱体および放熱体を、熱伝導シートに０．５ＭＰaの力がかかるように加圧装置（キーナスデザイン製、製品名「ＰＤＰＴ−５０−２５０Ｎ」）を用いて加圧した。
そして、製造された放熱装置について、上述の測定方法に従って、熱抵抗の値を測定した。結果を表１に示す。【００９７】
（実施例２）
放熱装置の製造において、発熱体の種類を、実施例１とは異なる種類のＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（Ｖｉｓｈａｙ社製、型番「ＶＳ−ＧＡ２００ＳＡ６０ＵＰ」、表面凹凸：１０μｍ、表面凹凸形状：凹型）に変更した以外は実施例１と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積は９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積は２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【００９８】
（実施例３）
放熱装置の製造において、発熱体の種類を、実施例１とは異なる種類のＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（ＩＸＹＳ社製、型番「ＩＸＹＮ８０Ｎ９０Ｃ３Ｈ１」、表面凹凸：４０μｍ、表面凹凸形状：凸型）に変更した以外は実施例１と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積は９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積は２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【００９９】
（実施例４）
熱伝導シート用組成物の調製において、以下の通り組成物を調製した。
また、放熱装置の製造において、発熱体の種類を、実施例１とは異なる種類のＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（Ｖｉｓｈａｙ社製、型番名「ＶＳ−ＧＡ２００ＳＡ６０ＵＰ」、表面凹凸：１０μｍ、表面凹凸形状：凹型）に変更した以外は実施例１と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積は９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積は２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
＜熱伝導シート用組成物の調製＞
繊維状炭素材料としての、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を０．１質量部と、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「ＥＣ−１００」、平均粒子径：１９０μｍ）を５０質量部と、樹脂としての常温で液体の熱可塑性フッ素樹脂（ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルＧ−１０１」）１００質量部とを、ホバートミキサー（株式会社小平製作所製、商品名「ＡＣＭ−５ＬＶＴ型」）に投入し、温度８０℃まで昇温、維持し、３０分間撹拌混合した。当該混合により、常温で液体の熱可塑性フッ素樹脂と、膨張化黒鉛と、繊維状の炭素ナノ構造体（ＳＧＣＮＴ）とを含む、熱伝導シート用組成物を得た。そして、得られた組成物をワンダークラッシュミル（大阪ケミカル株式会社製、製品名「Ｄ３Ｖ−１０」）に投入して、１分間解砕した。【０１００】
（実施例５）
熱伝導シートの作製において、積層体を縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み１．３ｍｍのサイズにスライスして熱伝導シートの原片を得た。また、得られた原片のサイズを縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み１．３ｍｍに整えて熱伝導シートを得た以外は実施例４と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの四角形となり、面積は２２５ｍｍ2となる。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０１】
（実施例６）
熱伝導シートの作製において、得られた原片のサイズを縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み０．３ｍｍに整えて熱伝導シートを得た以外は実施例１と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦２５ｍｍ×横２５ｍｍの四角形となり、面積は６２５ｍｍ2となる。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０２】
（比較例１〜４）
比較例１〜４は、主に、上記実施例１〜４と、放熱装置の熱抵抗をそれぞれ比較するための例である。
熱伝導シートの作製において、原片のサイズを縦３８ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み０．３ｍｍに整えて熱伝導シートを得た。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形となり、面積は９５０ｍｍ2となる。
また、放熱装置の製造において、熱伝導シートが発熱体の放熱体と向かい合う側の面全体を覆うように、発熱体の上に熱伝導シートを貼り合わせた以外はそれぞれ実施例１〜４と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０３】
（比較例５）
比較例５は、主に、上記実施例５と、放熱装置の熱抵抗を比較するための例である。
熱伝導シートの作製において、得られた原片のサイズを縦３８ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み１．３ｍｍに整えて熱伝導シートを得た。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形となり、面積は９５０ｍｍ2となる。
更に、放熱装置の製造において、熱伝導シートが発熱体の放熱体と向かい合う側の面全体を覆うように、発熱体の上に熱伝導シートを貼り合わせた以外は実施例５と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０４】
（比較例６）
比較例６は、主に、上記実施例６と、放熱装置の熱抵抗を比較するための例である。
熱伝導シートの作製において、原片のサイズを縦３８ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み０．３ｍｍに整えて熱伝導シートを得た。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形となり、面積は９５０ｍｍ2となる。
また、放熱装置の製造において、熱伝導シートが発熱体の放熱体と向かい合う側の面全体を覆うように、発熱体の上に熱伝導シートを貼り合わせた以外は実施例６と同様にして、熱伝導シート用組成物、プレ熱伝導シート、熱伝導シート、および放熱装置を製造した。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０５】
（比較例７）
熱伝導シートを作製することなく、実施例１に記載した方法で作製した熱伝導シートに替えて、市販の熱伝導シート（デンカ株式会社製、型番「ＦＳＬ−０５０Ｂ」、外径：縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み０．５ｍｍに調整）を使用した以外は実施例１と同様にして放熱装置を製造した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの四角形となり、面積は２２５ｍｍ2となる。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０６】
（比較例８）
熱伝導シートを作製することなく、実施例１に記載した方法で作製した熱伝導シートに替えて、市販の熱伝導シート（デンカ株式会社製、型番「ＦＳＬ−０５０Ｂ」、外径：縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み０．５ｍｍに調整）を使用した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの四角形となり、面積は２２５ｍｍ2となる。
また、放熱装置の製造において、発熱体の種類を、実施例１とは異なる種類のＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（Ｖｉｓｈａｙ社製、型番「ＶＳ−ＧＡ２００ＳＡ６０ＵＰ」、表面凹凸：１０μｍ、表面凹凸形状：凹型）に変更した以外は実施例１と同様にして放熱装置を製造した。なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積は９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積は２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０７】
（比較例９）
熱伝導シートを作製することなく、実施例１に記載した方法で作製した熱伝導シートに替えて、市販の熱伝導シート（デンカ株式会社製、型番「ＦＳＬ−０５０Ｂ」、外径：縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚み０．５ｍｍに調整）を使用した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの四角形となり、面積は２２５ｍｍ2となる。
また、放熱装置の製造において、発熱体の種類を、実施例１とは異なる種類のＩＧＢＴ搭載パワーモジュール（ＩＸＹＳ社製、型番名「ＩＸＹＮ８０Ｎ９０Ｃ３Ｈ１」、表面凹凸：４０μｍ、表面凹凸形状：凸型）に変更した以外は実施例１と同様にして放熱装置を製造した。なお、準備した発熱体の対向全体面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形、面積は９５０ｍｍ2であり、準備した放熱体の対向全体面は、外径が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形、面積は２５００ｍｍ2であった。また、発熱体および放熱体の被着面の面積は９５０ｍｍ2であった。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。【０１０８】
（比較例１０〜１２）
比較例１０〜１２は、主に、上記比較例７〜９と、放熱装置の熱抵抗をそれぞれ比較するための例である。
熱伝導シートを作製することなく、市販の熱伝導シートのサイズを縦３８ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み０．５ｍｍに整えて熱伝導シートとして使用した。なお、このようにして得られた熱伝導シートの挟着面は、外径が縦３８ｍｍ×横２５ｍｍの四角形となり、面積は９５０ｍｍ2となる。
また、放熱装置の製造において、熱伝導シートが発熱体の放熱体と向かい合う側の面全体を覆うように、発熱体の上に熱伝導シートを貼り合わせた以外はそれぞれ比較例７〜９と同様にして放熱装置を製造した。
そして、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
2018003356.tif 000002
【０１１０】
表１より、所定以上の高い熱伝導率を有する熱伝導シートを使用し、且つ、熱伝導シートの挟着面の面積を発熱体および放熱体の被着面の面積よりも小さくした実施例１〜６では、熱伝導シートの熱伝導率が所定未満の比較例７〜１２と比べ、熱抵抗の値が低く、放熱装置の放熱性が高いことが分かる。
また、所定以上の高い熱伝導率を有する熱伝導シートを使用し、且つ、熱伝導シートの挟着面の面積を発熱体および放熱体の被着面の面積よりも小さくした実施例１〜６では、それぞれ同じ熱伝導シートを使用し、且つ、熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積と同じにした比較例１〜６と比べ、全ての比較パターン（例えば、実施例１および比較例１〜実施例６および比較例６の各パターン）において、熱抵抗の値が低下し、放熱装置の放熱性が向上していることが分かる。
一方、熱伝導シートの熱伝導率が所定未満である比較例７〜１２の場合は、熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積よりも小さくした比較例７〜９では、それぞれ熱伝導シートの挟着面の面積を被着面の面積と同じにした比較例１０〜１２と比べ、熱抵抗の値が増大し、放熱装置の放熱性が悪化していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明によれば、高い放熱性を実現し得る放熱装置を提供することができる。
【国際調査報告】
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