(57)【要約】      （修正有）【課題】高い熱放散性と接合性を併せ持つ熱伝導接合材を提供する。【解決手段】金属基材１１と、その金属基材１１を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤１２と、を有する熱伝導接合材１０であって、金属基材１１は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部１１ａを有している。接合性は樹脂接合剤１２で確保し、かつ、厚さ方向及び面方向の熱伝導性を、接触抵抗による低下を生じさせることがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材と、前記金属基材を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤と、を有する熱伝導接合材であって、
前記金属基材は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部を有していることを特徴とする熱伝導接合材。
【請求項２】
前記樹脂接合剤が、前記凸部の一部が露出するように積層されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導接合材。
【請求項３】
前記樹脂接合剤が、前記凸部の全てを被覆するように積層されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導接合材。
【請求項４】
前記金属基材が板状であって、前記凸部が板状の前記金属基材の一部を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導接合材。
【請求項５】
前記金属基材の厚み方向の断面が、上凸部と下凸部を交互に繰り返す波板形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【請求項６】
前記波板形状が、前記金属基材の面内において、異なる２以上の方向に設けられていることを特徴とする請求項５記載の熱伝導接合材。
【請求項７】
前記波板形状が、規則的に形成されていることを特徴とする請求項５又は６記載の熱伝導接合材。
【請求項８】
前記波板形状の上凸部と下凸部の１周期をλ、前記熱伝導接合材の１辺の長さをＬとしたとき、次の式（１）
３λ  ≦  Ｌ          …（１）
を満たすことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【請求項９】
前記波板形状の上凸部の上端及び下凸部の下端が、それぞれ同一の高さに形成されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【請求項１０】
前記金属基材が、金、銀、銅、錫、アルミニウム、鉄−ニッケル−コバルト合金、タングステン、銅−タングステン及びインバーから選ばれる少なくとも１種の金属材料からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【請求項１１】
前記樹脂接合剤が、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【請求項１２】
前記樹脂接合剤が、粘着性材料であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の熱伝導接合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い熱放散性と接合性を併せ持つ熱伝導接合材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品は小型、高性能化しており、これに伴い、電子部品の発熱密度は年々上昇している。これらの電子部品を安定的に動作させるためには、電子部品で発生した熱を効率的に発散させる高熱伝導材が求められている。とりわけ、ＩＣチップで発生する熱を効率的に拡散させるには、１次ヒートシンクとしてのチップの接合材料の熱放散性が重要視されている。
【０００３】
チップの接合材は、使用勝手とコストの面から一般的に樹脂材料を用いた接合材が使用されている。この樹脂材料を用いた接合材においては、熱伝導率を向上させるため、樹脂の内部に高い熱伝導率を有する球形の粒子を均一に分散させ、接合材の熱伝導率を向上させることが一般になされている。
【０００４】
この構造においては、粒子と粒子の界面に樹脂が存在し、この樹脂が接触熱抵抗となり、高熱伝導粒子の効果が十分に発揮できない課題があった。
【０００５】
この課題を解決する目的で、例えば、鱗片状、楕球状、棒状の高熱伝導粒子を組み合わせて樹脂材に充填し、各粒子を配向させることにより、熱の伝達路（パス）を構築する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、高熱伝導のグラファイト片を表面近辺では面方向に、内部領域では厚さ方向に配向することで伝熱効率を向上させる構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３８８号公報
【特許文献２】特開２０１３−７００１５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの従来の技術では、樹脂の内部に球状、鱗片状、楕球状、棒状、個片状の粒子を充填させる構造であるため、ミクロ的に見た粒子の内部では高い熱伝導であるが、接合材全体として見た場合には、十分な熱伝導率の向上が得られなかった。
【０００８】
その理由は、粒子と樹脂の界面抵抗の存在、樹脂界面でのフォノン散乱による粒子の熱伝導率低下、粒子同士の界面熱抵抗の存在、接合材のチップまたはパッケージ、ＢＥＤとの界面熱抵抗の存在等の影響が顕著であったためと考えられる。このように、従来の技術では、接合材全体としては十分に熱伝導性が向上しないという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、高い熱放散性と接合性を併せ持つ熱伝導接合材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の熱伝導接合材は、金属基材と、前記金属基材を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤と、を有する熱伝導接合材であって、前記金属基材は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る一例である熱伝導接合材の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る他の例である熱伝導接合材の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る熱伝導接合材の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る熱伝導接合材の断面図である。
【図５】実施例における、凸部の面方向における表面積の割合と熱伝導率の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態である熱伝導接合材について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態である熱伝導接合材は、上記したように、金属基材と、金属基材を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤と、を有する熱伝導接合材である。そして、該金属基材は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部を有してなる。
【００１４】
図１に、この第１の実施形態である熱伝導接合材の断面図を示した。図１に示したように、熱伝導接合材１０は、金属基材１１と、その金属基材１１の両面に積層された樹脂接合剤１２と、を有してなるものである。以下、各要素について説明する。
【００１５】
本実施形態で用いる金属基材１１は、上記のように、その両面に、熱伝導接合材の厚さ方向に複数の凸部１１ａを有する。すなわち、金属基材１１を水平面に載置したときに、表面、裏面のそれぞれにおいて、高さの異なる高い部分と低い部分とを有してなる。この高さの高い部分が凸部１１ａであり、金属基材１１は複数個の凸部１１ａを有してなる。より具体的には、図１に示した金属基材１１は、本体となる板状体の表面に凸部１１ａが付加的に形成された構造と言うこともできる。
【００１６】
この凸部１１ａの最も高い突起表面は熱伝導接合材１０の表面に露出又は樹脂接合剤１２が薄く形成されて表面近傍に配置される。この凸部表面は、熱伝導接合材１０を平面視したときに、点状、線状、面状のいずれの形状に形成されていてもよい。また、金属基材１１の表面と裏面とで、この凸部１１ａの形成密度は同程度とすることが好ましく、各面において場所によらず均一に形成されていることが好ましい。
【００１７】
この金属基材１１を形成する材料としては、熱伝導性の高い金属であれば特に制限されるものではなく、例えば、熱伝導率が１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上のものが好ましく、特に、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上のものがより好ましい。このような金属基材１１としては、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル−コバルト合金、タングステン、銅−タングステン、インバー等が挙げられる。このように熱伝導性の良好な金属基材１１を用いると、その凸部１１ａが熱伝導の伝達路（パス）を形成し、高い放熱性を実現できる。
【００１８】
なお、金、銀、銅、錫、アルミニウム等は延性に富むため、加工が容易であり好ましい。また、チップとパッケージや基板間等の組み立て構成部材間で発生する熱応力が問題となる場合には、ニッケル−コバルト合金、タングステン、銅−タングステン、インバー等の低熱膨張金属を用いることにより、熱伝導接合材１０の熱膨張率自体を低減することができ、接合時の熱応力を低減できるため好ましい。
【００１９】
また、金属基材１１は板状であり、面内方向へ効率よく熱を拡散させる作用、すなわち、ヒートスプレッダーとしての作用をなし、有効な放熱面積を増大させる効果を有する。このように、金属製の部材で一体に構成された部材を用いることで、伝熱パスはすべてが金属で構成されており、接触熱抵抗となるような放熱性を阻害する因子を内部に含まないことから高い熱伝導性が実現できる。
【００２０】
本実施形態で用いる樹脂接合剤１２は、熱伝導接合材１０を介して部材を接合可能とするものであり、金属基材１１の両面に設けられている。すなわち、熱伝導接合材１０は、この樹脂接合剤１２により金属基材１１が挟まれるように積層されて構成される。
【００２１】
また、この樹脂接合剤１２は、金属基材１１の凸部１１ａ以外の部分又は金属基材１１の表面全てを被覆するように設けられる。言い換えれば、凸部１１ａ間の凹部には樹脂接合剤１２が充填された形態となる。
【００２２】
この樹脂接合剤１２は、接着性のある樹脂であればよく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができる。この樹脂接合剤１２としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、比較的低温で接合できるため接合対象の電子部品等の熱ストレスを低減でき、かつ、強固な接合強度が得られる点からエポキシ樹脂が好ましい。
【００２３】
エポキシ樹脂としては、公知のものであればよく、１分子中にエポキシ基を２個以上含有する化合物であれば特に限定されずに用いることができる。このエポキシ樹脂としては、例えば、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２４】
樹脂接合剤１２を樹脂のみから構成することで、均一な塑性の接合剤とでき、得られる熱伝導性接合材１０として、全体で均一、かつ、より強固な接合強度を有するものとできる。
【００２５】
なお、この樹脂接合剤１２は熱伝導性フィラーを含んでもよい。熱伝導性フィラーを含有させることで、熱伝導性を補助的に高めることができる。このとき用いられる熱伝導性フィラーとしては、高熱伝導の材料であれば特に限定されずに用いることができ、例えば、銀、銀コートシリカ、銅、ニッケル、タングステン等が挙げられる。また、熱伝導性フィラーの平均粒子径は、０．１〜５０μｍが好ましい。ここで、平均粒子径とは、レーザー回折法により得た体積基準の粒度分布における５０％積算値である。
【００２６】
また、樹脂接合剤１２は、粘着性材料で構成してもよい。粘着性材料とした場合、圧力を加えることで高い接合性を実現することもでき、その場合、加熱せずに常温接合が可能となるため熱応力や接合部材を加熱することがない等の観点から有利である。このような粘着性材料としては、例えば、天然ゴム系粘着剤、ＳＩＳ系粘着剤、ＳＢＲ系粘着剤、ブチルゴム系粘着剤等が挙げられる。
【００２７】
そして、熱伝導接合材１０は、両面に樹脂接合剤１２を有するため、それぞれの面に部材を接合可能である。すなわち、熱伝導接合材１０は、２つの部材を接合する作用を有する。このとき、接合する部材としては、一方の面にＩＣチップや電子部品等を、他方の面に基板や放熱部材等を接合できる。
【００２８】
このように２つの部材を接合したとき、熱伝導接合材１０中の金属基材１１が部材間に熱伝導のパスを形成する。具体的には、金属基材１１の両面に突出した凸部１１ａが、それぞれ接合された２つの部材と接合又は近接して配置され、金属基材１１が２つの部材を熱的に接続することとなる。本実施形態においては、金属基材１１は一つの部材として形成されていることから、接触熱抵抗等の問題が生じることなく、高い放熱性を実現可能である。つまり、ＩＣチップや電子部品で発生した熱を、凸部で厚み方向へ効率よく伝え、サーマルビアとして、パッケージや基板へ効率的に熱を導く作用をなす。
【００２９】
このような熱伝導接合材１０は、所望の形状の金属基材１１を用意し、その両面にシート状の樹脂接合剤１２を積層し、プレスにより貼り合せることで容易に製造できる。このときシート状の樹脂接合剤１２は、穴のないシートでも、凸部１１ａに対応した穴を有するシートでもよい。
【００３０】
また、樹脂接合剤１２は、粉末状原料から金属基材１１の両面に設けることもできる。この場合には、金属基材１１の両面に粉末状原料を充填するように積層して配置し、圧力を加えて粉末状原料を固形化すればよい。
【００３１】
以上のように、本実施形態における熱伝導接合材１０では、高熱伝導を実現する機能を、凸部１１ａを有する金属基材１１に担わせ、サーマルビアとヒートスプレッダー機能を有する熱設計を、界面が存在することによる接触熱抵抗を完全に排して実施することができる。
【００３２】
したがって、この熱伝導接合材１０によれば、高い放熱性を実現でき、かつ、部材間の接合は金属基材１１とは分離した樹脂材料により行い、均一で強固な接合強度が得られるものである。すなわち、本実施形態の熱伝導接合材１０は、高い放熱性と接合性を両立したものである。
【００３３】
なお、図１には、金属基材１１に設けた凸部１１ａの上面が露出面となっている例（凸部１１ａの高さと樹脂接合剤１２の高さとが同一の場合の例）を示した。この例はより熱伝導性を高めたい場合のもので、接合時の表面高さが凸部１１ａと樹脂接合剤１２とで等しくなるように構成されている。この場合、チップやパッケージと凸部が直接接触するため、熱伝導において樹脂が挟まることによる熱抵抗の増大を回避することができる。この際、平坦度が問題となる場合には、表面を必要に応じて研磨することで、平坦性を確保することができる。
【００３４】
また、接着性を重視する場合には、接合時に凸部１１ａの高さが樹脂接合剤１２の高さよりも低くなるようにすることが好ましい。この場合は、図２に示したように、凸部１１ａの上面をも樹脂接合剤１２で被覆されており、熱伝導接合材１０の全面で部材の接合を行うことができるため、強固な接合強度が得られる。なお、このとき、凸部１１ａを被覆する部分の樹脂接合剤１２の厚さが３μｍ以下が好ましい。
【００３５】
金属基材１１の凸部１１ａは、金属基材１１の板状部分と一括で作成することが可能である。金、銀、銅、錫、アルミニウムなどの延性に富む金属材料では、板状材のプレス加工で、凸部１１ａと板状部分とを一体的に作成することができる。また、金属基材１１の凸部１１ａは、金属の鋳込み成型により一括形成してもよい。
【００３６】
この凸部１１ａは、上述したように厚み方向に熱を伝えるサーマルビアとして機能するが、その面積は少なくとも伝熱の効果を奏することができればよい。この凸部１１ａの面方向の表面積（上面又は下面のいずれか一方の面において、接合する部材との接触又は近接する凸部１１ａの上端面又は下端面の面積の合計）は、熱伝導接合材１０の接合面（片面）の表面積に対するその割合が１％以上であることが好ましく、３％以上であることがより好ましく、５％以上であることがさらに好ましい。一方、凸部１１ａの面方向の表面積の、熱伝導接合材１０の接合面（片面）の表面積に対する割合が９０％超となると、接合を担う樹脂接合剤の量が減り、接合強度が低下してしまうため、この割合は９０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、３０％以下であることがさらに好ましい。すなわち、この割合は、熱伝導接合材１０の接合面における、熱伝導に寄与する領域の割合を表したものである。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、金属基材の凸部を板状の金属基材の一部を加工して作成する例について説明する。この場合、金属基材の面内の面積はその分減少するが、面内のヒートスプレッダーの機能を大きく損ねるものではない。
【００３８】
本発明の第２の実施形態である熱伝導接合材は、上記したように、金属基材と、金属基材を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤と、を有する熱伝導接合材であって、金属基材は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部を有する。
【００３９】
図３に、この第２の実施形態である熱伝導接合材の断面図を示した。図３に示したように、熱伝導接合材２０は、金属基材２１と、その金属基材２１の両面に積層された樹脂接合剤２２と、を有してなるものである。そして、この第２の実施形態においては、金属板の一部に凸部が加工して設けられており、両面において凸部を形成しているため、それに対応した位置に凹部が形成される。ここで、凸部のうち、図で示した上面側の凸部を上凸部２１ａ、下面側の凸部を下凸部２１ｂ、とする。この実施形態においては、上凸部２１ａ、下凸部２１ｂを形成することで、それらの凸部に対応する位置（反対面）に凹部が形成される。
【００４０】
この凸部は、点状に加工しても、線状に加工しても、面状に加工してもよい。この金属基材２１の上凸部２１ａ、下凸部２１ｂは、金属基材２１の板状部分と一括で作成することが可能である。すなわち、金、銀、銅、錫などの延性に富む金属材料を用いた場合には、平板状の金属材料をプレス加工することで、上凸部２１ａ及び下凸部２１ｂと厚さ方向の中央部分である板状部分とを一体的に作成できる。さらに、このような形状の金属基材２１は、金属の鋳込み成型により一括形成することもできる。また、凸部が線状に加工される場合は、板状の金属材料を折り曲げ加工することで形成することもできる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、金属基材の凸部を板状の金属基材の一部を折り曲げて作成する例について説明する。
【００４２】
本発明の第３の実施形態である熱伝導接合材は、上記したように、金属基材と、金属基材を挟むように、その両面に積層された樹脂接合剤と、を有する熱伝導接合材であって、金属基材は、その両面において、厚さ方向に複数の凸部を有する。
【００４３】
図４に、この第３の実施形態である熱伝導接合材の断面図を示した。図４に示したように、熱伝導接合材３０は、金属基材３１と、その金属基材３１の両面に積層された樹脂接合剤３２と、を有してなるものである。そして、この第３の実施形態においては、板状の金属材料を折り曲げることで凸部を線状に形成しており、両面において凸部を形成しているため、それに対応した位置に凹部が形成される。ここで、凸部のうち、図で示した上側の凸部を上凸部３１ａ、下側の凸部を下凸部３１ｂ、とする。
【００４４】
第３の実施形態の金属基材３１も、第２の実施形態と同様に、平板状の金属材料をプレス加工することで、上凸部３１ａ及び下凸部３１ｂとを一体的に作成できる。また、このような形状の金属基材３１は、金属の鋳込み成型により一括形成することもできる。また、板状の金属材料を折り曲げ加工することによっても形成できる。
【００４５】
第２の実施形態の凸部が線状の場合及び第３の実施形態における熱伝導接合材においては、金属基材２１，３１は、その厚み方向の断面が上凸部、下凸部を交互に繰り返す波板構造となっている。このように、金属基材２１，３１において上凸部、下凸部を交互に繰り返す波板構造とすることで、樹脂材との接触熱抵抗を介することなく、金属内の熱伝導のみで、熱を上下方向、および面内方向へ拡散させる作用をなし、その結果、高い熱放散性を実現可能である。
【００４６】
このように熱伝導接合材において、高熱伝導を実現する機能を付与するために、金属基材を上凸部、下凸部を交互に繰り返す波板構造を有することで、金属基材にサーマルビアとヒートスプレッダーの機能を担わせ、界面が存在することによる接触熱抵抗の影響を完全に排して実施できる。また、部材間の接合は金属基材２１，３１とは分離し、樹脂接合剤により行い、均一で、強固な接合強度が得られるものである。すなわち、第２及び第３の実施形態の熱伝導接合材２０，３０は、高い放熱性と接合性を両立したものである。
【００４７】
なお、図３、図４には、金属基材２１，３１に設けた上凸部２１ａ，３１ａの上面及び下凸部２１ｂ，３１ｂの下面が、それぞれ露出面となっている例を示した。この例はより熱伝導性を高めたい場合のもので、接合時の表面高さが上凸部２１ａ，３１ａと樹脂接合剤２２，３２、下凸部２１ｂ，３１ｂと樹脂接合剤２２，３２とで等しくなるように構成されている。この場合、チップやパッケージと凸部が直接接触するため、熱伝導において樹脂が挟まることによる熱抵抗の増大を回避することができる。この際、平坦度が問題となる場合には、表面を必要に応じて研磨することで、平坦性を確保することができる。
【００４８】
また、接着性を重視する場合には、第１の実施形態と同様に、接合時に上凸部２１ａ，３１ａ、下凸部２１ｂ，３１ｂの高さが樹脂接合剤２２，３２の高さよりも低くなるようにすることが好ましい。この場合は、図示は省略したが、上凸部２１ａ，３１ａの上端部及び下凸部２１ｂ，３１ｂの下端部をも樹脂接合剤２２，３２で被覆されており、熱伝導接合材２０，３０の全面で部材の接合を行うことができるため、強固な接合強度が得られる。
【００４９】
特に、第３の実施形態の金属基材３１の厚み方向に形成された上凸部３１ａ、下凸部３１ｂの波板構造は、平板状の金属の曲げ加工、または、プレス加工により形成することが可能であり、容易に安価に作成することができる。
【００５０】
また、金属基材２１，３１の厚み方向に形成された上凸、下凸の波板構造を、面内の異なる方向に設けることで、面内の熱伝導の異方性を低減でき、より均一な温度を実現可能とすることもできる。
【００５１】
なお、金属基材２１，３１の厚み方向の断面において、上凸部、下凸部を交互に繰り返す波板構造の１周期をλ、熱伝導接合材の１辺の長さをＬとしたとき、次の式（１）を満たすようにすることが好ましい。
３λ  ≦  Ｌ            …（１）
【００５２】
これは、ｎを自然数とした時、ｎλは縦方向の熱を伝導するパスの数を表し、３λは３つの縦のパスが存在することを意味する。これが、２つ以下だと、上下方向に熱を伝えるサーマルビアとしての数が不足し、放熱機能が十分に機能しないおそれがある。よって、３λ  ≦  Ｌとすることで、十分な放熱機能を確保でき望ましい。
【００５３】
このとき、使用する金属基材の材料や樹脂接合剤の材料は、第１の実施形態と同一のものを用いることができる。
【００５４】
なお、波板構造を有する金属基材の上下に配置される樹脂接合剤は、これも第１の実施形態と同様にシート成型で予め作成しておき、これを金属基材と重ね合わせてプレスにより作成することもできるし、粉末状原料から圧力を加えて固形化することで作成することもできる。樹脂接合剤にシートを用いる場合には、波板構造の場合は、その波板構造の凹凸と嵌合する形状に穴やスリットをあけておいてもよい。
【００５５】
なお、上記の全ての実施形態において、この熱伝導接合材の作成は、製品寸法に合わせた材料を用意して製造してもよいし、製品寸法よりも大型のものを作成し、金属基材と樹脂接合剤を積層した後に、ダイシングやワイヤーソ一により、所望の寸法に切断して製造してもよい。
【実施例】
【００５６】
以下に実施例を示し本発明の特徴をより具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、本実施例の範囲に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
銅板のプレス加工により、幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み５０μｍで、その上下面に、直径５０μｍ、高さ２５μｍの円柱状の凸部の複数個が１５０μｍ間隔で格子状に形成された金属基材を作成した。この凸起は金属基材をプレスする際、一括で形成した。この凸部の面方向の総表面積（片面における凸部の円形の上面又は下面の面積の合計）は、金属基材の面方向の総表面積の８．７％に相当する。
【００５８】
このように作成した金属基材の上下面に、幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み２５μｍのエポキシ樹脂からなる樹脂製接合シート（京セラケミカル製、商品名：ＴＢＳ−７０２）を上下方向から積層し、プレスで圧力を加えることで幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み１００μｍの熱伝導接合材１を作製した。得られた熱伝導接合材１は、金属基材の上下面に形成された凸部の上面又は下面が熱伝導接合材の表面に露出している。
【００５９】
（実施例２）
厚みが５０μｍの銅板をプレスし、上凸部長１００μｍ、斜部長１００μｍ、下凸部長１００μｍで、周期が３００μｍの周期構造で、外形寸法が幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み１００μｍの、図４に示した波板構造の金属基材を作成した。この上凸部及び下凸部のそれぞれの面方向の総表面積（凸部の線状の上面又は下面の面積の合計）は、金属基材の面方向の総表面積の３３％に相当する。
【００６０】
このように作製した金属基材の上下面に、厚み５０μｍのエポキシ樹脂からなる樹脂製接合シート（京セラケミカル製、商品名：ＴＢＳ−７０２）を上下方向から積層し、プレスで圧力を加えることで幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み１００μｍの熱伝導接合材２を作製した。得られた熱伝導接合材２は、金属基材の上下面に形成された上凸部、下凸部の上面又は下面が熱伝導接合材の表面に露出している。
【００６１】
（比較例１）
また、比較として従来のエポキシ樹脂に銀フィラーを高密度充填した銀ペースト（京セラケミカル製、商品名：ＣＴ２６２）を用い、１５０℃で１時間硬化させ、幅５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み１００μｍの熱伝導接合材Ｒ−１を作成した。
【００６２】
（試験例）
上記した例により得られた熱伝導接合材１、２及びＲ−１について、熱伝導接合材の厚み方向の熱伝導率を測定した。その結果、熱伝導接合材１は７３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導接合材２は４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）と高い値であった。一方、従来の銀フィラーを高充填したタイプである熱伝導接合材Ｒ−１は、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）と低い値であった。
【００６３】
なお、熱伝導率は、レーザーフラッシュ法にて測定した。
【００６４】
また、実施例１で記載した形状で、凸部の径を変化させ、凸部の面方向における表面積の割合を変化させたシミュレーションを実施した。上凸部および下凸部のそれぞれの表面積は、金属基体の面方向の表面積（片面）の０％から１００％まで、１０％刻みで変化させた１１モデルとした。金属基体（銅製）の熱伝導率を４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、樹脂接合材（エポキシ樹脂）の熱伝導率を０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）とした。シミュレーションは、市販の汎用有限要素法解析ソフトＡＮＳＹＳ（アンシス・ジャパン株式会社製、商品名）を用いて実施した。周期対称条件を用いて、１周期分のみを３次元でモデル化した。対称面を断熱とし、上面を高温、下面を低温として温度を固定し、内部の熱流束を有限要素法（ＦＥＭ）で求め、上面温度、下面温度、熱流束から構造物全体の熱伝導率を算出した。その結果を図５に示す。
【００６５】
図５に示すように凸部の面方向の表面積の熱伝導接合材の片面の表面積に対する割合から、凸部の表面積がごくわずかでも、熱伝導の効果が十分に発揮できることがシミュレーションからも確認された。
【００６６】
以上より、凸部を有する金属基材の両面に樹脂接合剤を積層して得られる熱伝導接合材は、良好な熱伝導性と接合性を併せ持ち、特に、ＩＣチップ等の電子部品の放熱性を良好なものとする材料として好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…熱伝導接合材、１１…金属基材、１１ａ…凸部、１２樹脂接合剤
【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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