(57)【要約】  本発明は、高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート及び放熱部材を提供する。  破壊強度が２０ＭＰａ以下、弾性率が４８ＭＰａ以上の凝集無機フィラー１とマトリクス樹脂２を含み、放熱シート１０中の凝集無機フィラー１の半数以上が下記条件Ａ、Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ、Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｃ又はＤを満たす放熱シート１０。  条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。  条件Ｂ：アスペクト比が１超、２以下である。  条件Ｃ：凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。  条件Ｄ：前記総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
【請求項２】
凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
【請求項３】
前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、請求項１又は２に記載の放熱シート。
【請求項４】
凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
【請求項５】
前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、請求項４に記載の放熱部材。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱シート、又は、請求項４〜５のいずれか一項に記載の放熱部材を含む、半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱シート、放熱部材、半導体デバイスに関する。
本願は、２０１８年３月３０日に、日本に出願された特願２０１８−０６８０７５号、２０１８年３月３０日に、日本に出願された特願２０１８−０６８４７１号及び２０１９年３月１３日に、日本に出願された特願２０１９−０４６００７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
熱伝導性がよく、かつ絶縁性に優れる放熱シートに関しては、多くの検討がなされている。特にフィラーを樹脂に混合し、それにより熱伝導性と絶縁性を高い水準で満足する放熱樹脂シートを得るための試みが続けられている。このような放熱樹脂シートに含有されるフィラーとしては、各種酸化物や窒化物が用いられ、その粒径、粒度分布等についての検討も多く行われている。【０００３】
放熱シートに含有されるフィラーとしては、六方晶の窒化ホウ素を用いることが試みられている。六方晶の窒化ホウ素は一般に薄板上の結晶であり、その薄板の平面方向の熱伝導率は高いが、薄板の厚さ方向の熱伝導率が低い。また、放熱シートに薄板状の窒化ホウ素を配合すると、シート化する際にシート面に平行に配向することから、シートの厚さ方向の熱伝導性は決してよいものにはならなかった。【０００４】
シートの厚さ方向の熱伝導性を上げる材料として、窒化ホウ素凝集粒子が挙げられる。
窒化ホウ素凝集粒子を使用することで、シートの厚さ方向への熱伝導性を向上できることが広く知られている。とりわけ本発明者らは、先にカードハウス構造の窒化ホウ素凝集粒子を開発した（例えば特許文献１参照）。さらに、比較的平均粒子径が大きく、かつ圧力が加わっても崩れることの少ないカードハウス構造の窒化ホウ素凝集粒子を開発した（例えば特許文献２参照）。これらの窒化ホウ素凝集粒子は、カードハウス構造による熱伝導パスが確保されることから、放熱シートに含有させることで、シートの厚さ方向への熱伝導性が優れたものとなる。また、窒化ホウ素凝集粒子は、別途バインダーを使用することなく窒化ホウ素粒子が凝集している。そのため、シート化する際に外力がかかっても容易に崩壊せず熱伝導パスを維持し、シートの厚さ方向への放熱ができ、優れた熱伝導性を達成することができる（例えば特許文献３参照）。
また、シートの厚さ方向の熱伝導性を上げる成形方法として、シート内の窒化ホウ素凝集粒子同士を面接触させることで熱伝導率を高める方法が知られている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６７９０８３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３５７３０号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／１１９１９８号
【特許文献４】国際公開第２０１２／０７０２８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜３で開示されたカードハウス構造粒子は、フィラー間に微細なボイドが残存しやすく、絶縁性を十分に確保することが難しいという問題がある。
特許文献４に記載のように、凝集粒子同士を面接触させるには高い圧力が必要であり、特許文献４に記載の方法では高い弾性率、具体的には４６ＭＰａ以下の弾性率を有する二次粒子を用いている。特許文献４には、二次粒子の弾性率が４６ＭＰａを超えると、特許文献４の図４に示すように、二次粒子間が点接触してしまうために十分な熱伝導性を得ることができないという問題があると記載されている。【０００７】
そこで本発明は、上記既に開発された放熱シートよりも、更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート、放熱部材及び半導体デバイスを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シートを得るべく研究を進めた。鋭意検討の結果、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、放熱シートの厚さ方向断面観察において、凝集無機フィラー同士が接触し、かつ該凝集無機フィラー同士の接触界面である外縁部がシート成形時に変形及び／又は破壊されることで、凝集無機フィラー同士が面接触して直線部分を構成する放熱シートを見出した。具体的には、比較的高い弾性率と低い破壊強度を有する凝集無機フィラーを用い、変形量を適度な範囲にすることにより、放熱シート中の凝集無機フィラー同士が接触した後、適度に変形したり破壊したりすることにより、凝集無機フィラー同士が面で接触し、かつ完全に破壊されにくくなる。その結果、凝集無機フィラー間で熱が伝わる太いパスが形成され、かつ該窒化ホウ素フィラーが凝集構造を維持することで、更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シートが得られることを見出し、本発明に到達した。【０００９】
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
（１）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
（２）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
（３）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（１）又は（２）の放熱シート。
（４）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
（５）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（４）の放熱部材。
（６）（１）〜（３）のいずれかの放熱シート、又は、（４）〜（５）のいずれかの放熱部材を含む、半導体デバイス。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート及び放熱部材を提供できる。熱伝導性の高い放熱シート又は放熱部材を半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る放熱シート１０の拡大断面模式図である。
【図２】接触界面が直線部分を有する凝集無機フィラーの拡大断面模式図である。
【図３】各凝集無機フィラーの最大径を示す断面模式図である。
【図４】実施形態に係る放熱部材１００の拡大断面模式図である。
【図５】実施例１において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
【図６】実施例２において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
【図７】実施例３において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
【図８】比較例１において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
【図９】比較例２において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書において、数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
なお、後述する図２〜４において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００１４】
「第一の態様」
本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであり、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
本発明で使用される凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、好ましくは１５ＭＰａ以下であり、より好ましくは１０ＭＰａ以下である。破壊強度が上記上限値を超えると、後述するシート化工程においてプレス処理しても凝集無機フィラーが変形しにくく、凝集無機フィラー同士が点接触してしまう。破壊強度が上記上限値以下であれば、プレス処理したときに凝集無機フィラーの凝集構造が変形し、凝集無機フィラー同士が面接触しやすくなる。一方、破壊強度の下限値は特に限定されないが、取り扱いを容易とする点から、通常、破壊強度は２．５ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは３．０ＭＰａ以上であり、更に好ましくは３．５ＭＰａ以上であり、特に好ましくは４．０ＭＰａ以上である。
また、凝集無機フィラーの弾性率は４８ＭＰａ以上であり、好ましくは５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは５５ＭＰａ以上である。弾性率が上記下限値以上であれば、凝集無機フィラーがプレス圧力の方向に塑性変形し、凝集構造が崩れてしまうことを防ぐことができる。一方、弾性率の上限値は特に限定されないが、十分な変形が得られやすい点から、通常、弾性率は２０００ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは１５００ＭＰａ以下であり、更に好ましくは１０００ＭＰａ以下である。
このように、凝集無機フィラーは高い弾性率を有するために、プレス処理時に球状を維持することができるが、破壊強度が２０ＭＰａ以下であるため、凝集無機フィラー同士が接触している部分は変形し、面接触することができる。そのため、凝集無機フィラー内部の高い熱伝導率を維持しながら、凝集無機フィラー界面及び後述する金属基板と放熱シートとの界面の接触熱抵抗を下げ、全体の熱伝導率が向上することができる。
以上より、凝集無機フィラーの破壊強度は、２．５〜２０ＭＰａが好ましく、３．０〜２０ＭＰａがより好ましく、３．５〜１５ＭＰａが更に好ましく、４．０〜１０ＭＰａが特に好ましい。
また、凝集無機フィラーの弾性率は、４８〜２０００ＭＰａが好ましく、５０〜１５００ＭＰａがより好ましく、５５〜１０００ＭＰａが更に好ましい。
【００１５】
凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率は、凝集無機フィラーが放熱シート中にある場合には、該凝集無機フィラーが変質しないよう、放熱シートの樹脂を焼いて凝集無機フィラーを取り出してから、測定することができる。測定方法は実施例に記載のある通りである。
【００１６】
放熱シートに含有される凝集無機フィラーは、熱伝導性を有する凝集無機フィラーであれば制限なく用いることができるが、高い熱伝導性の観点から窒化ホウ素凝集粒子であることが好ましい。その中でも特に、凝集無機フィラーとしての破壊強度及び弾性率の観点からカードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。「カードハウス構造」は、例えばセラミックス  ４３  Ｎｏ．２（２００８年  日本セラミックス協会発行）に記載されており、板状粒子が配向せず複雑に積層した構造である。より具体的には、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子とは、窒化ホウ素一次粒子の集合体であって、一次粒子の平面部と端面部が接触し、例えばＴ字型の会合体を形成する構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である。
凝集無機フィラーの凝集形態は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により確認することができる。
【００１７】
以下、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合を例にして説明する。
凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定における１００軸と００４軸のピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、通常３．０以上が好ましく、より好ましくは３．１以上であり、更に好ましくは３．２以上であり、特に好ましくは３．３以上である。上限値は特に制限されないが、ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、通常１０以下が好ましい。ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））が上記下限値以上であれば、シート成形時に垂直方向の放熱性を高くすることができる。ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））が上記上限値以下であれば、シート成形時に凝集無機フィラーが崩れにくくなり、放熱性をより高くすることができる。
以上より、ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、３．０〜１０が好ましく、３．１〜１０がより好ましく、３．２〜１０が更に好ましく、３．３〜１０が特に好ましい。
凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合も、破壊強度は、前述のとおり２０ＭＰａ以下であり、好ましくは１５ＭＰａ以下であり、更に好ましくは１０ＭＰａ以下である。下限値も前述のとおりであり、破壊強度は通常２．５ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは３．０ＭＰａ以上であり、更に好ましくは３．５ＭＰａ以上であり、特に好ましくは４．０ＭＰａ以上である。
凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合の比表面積は通常１ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、更に好ましくは５ｍ２／ｇ以上４０ｍ２／ｇ以下である。比表面積が上記下限値以上であれば、窒化ホウ素凝集粒子同士が接触した際に、窒化ホウ素凝集粒子の表面部分が変形しやすく、窒化ホウ素凝集粒子間の接触抵抗を低くすることができる。比表面積が上記上限値以下であれば、窒化ホウ素凝集粒子を含有する樹脂組成物（後述のシート用組成物）の粘度を低くすることができる。
【００１８】
凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その形状は、球状であることが好ましい。窒化ホウ素凝集粒子の形状が球状であれば、等方性に優れるので、どの方向に対しても均一な熱伝導を有する。「球状」とは、長径と短径の比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１超、１．５以下であり、更に好ましくは１超、１．４以下である。窒化ホウ素凝集粒子のアスペクト比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影された画像から、それぞれの窒化ホウ素凝集粒子の長径と短径の比を求めることにより決定する。
【００１９】
凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その体積基準の最大粒子径Ｄｍａｘ（本明細書では、単に「最大粒子径」と記載する場合がある。）は、通常２μｍ以上が好ましく、より好ましくは３μｍ以上であり、更に好ましくは５μｍ以上であり、特に好ましくは１０μｍ以上である。また、最大粒子径は通常３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２００μｍ以下であり、更に好ましくは１００μｍ以下であり、特に好ましくは９０μｍ以下である。最大粒子径を上記範囲とすることにより、放熱シートの厚さ方向に十分な熱伝導率を有し、耐電圧特性も良好な放熱シートを得ることができる。
以上より、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、最大粒子径は、２〜３００μｍが好ましく、３〜２００μｍがより好ましく、５〜１００μｍが更に好ましく、１０〜９０μｍが特に好ましい。
【００２０】
また、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その体積基準の平均粒子径Ｄ５０（以下、単に「平均粒子径」と記載する場合がある。）については特に制限はない。平均粒子径は、上記体積基準の最大粒子径の値と同様な理由から、通常１μｍ以上が好ましく、より好ましくは２μｍ以上であり、更に好ましくは３μｍ以上であり、特に好ましくは５μｍ以上である。また、平均粒子径は通常２５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５０μｍ以下であり、更に好ましくは９０μｍ以下であり、特に好ましくは７０μｍ以下である。平均粒子径を上記範囲とすることにより、放熱シートの厚さ方向に十分な熱伝導率を有し、耐電圧特性も良好な放熱シートを得ることができる。
以上より、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、平均粒子径は、１〜２５０μｍが好ましく、２〜１５０μｍがより好ましく、３〜９０μｍが更に好ましく、５〜７０μｍが特に好ましい。
【００２１】
上記最大粒子径及び平均粒子径は、例えば凝集無機フィラーを適当な溶剤に分散させ、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。具体的には、分散安定剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを含有する純水媒体中に凝集無機フィラーを分散させた試料に対して、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（例えば株式会社堀場製作所製の製品名「ＬＡ−９２０」など）にて粒度分布を測定し、得られた粒度分布から凝集無機フィラーの最大粒子径及び平均粒子径を求めることができる。
窒化ホウ素凝集粒子は、例えば特開２０１５−１９３７５２号公報、特開２０１５−１９５２８７号公報、特開２０１５−１９５２９２号公報などに記載の方法で製造することができる。
【００２２】
放熱シートを形成する樹脂（以下、「マトリクス樹脂」ともいう。）としては、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも制限なく用いることができる。
マトリクス樹脂の複素粘度は特に限定されないが、１００℃において、４５Ｐａ・ｓ以下が好ましく、４３Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、４０Ｐａ・ｓ以下が更に好ましい。また、マトリクス樹脂の複素粘度は１００℃において、５Ｐａ・ｓ以上が好ましく、８Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。マトリクス樹脂の複素粘度が上記範囲内であれば、プレス成形時にマトリクス樹脂が凝集無機フィラー同士の接触界面での破壊等による変形を妨げず、後述する条件Ａ〜Ｅを満たしやすくなる傾向にある。
以上より、マトリクス樹脂の複素粘度は１００℃において、５〜４５Ｐａ・ｓが好ましく、５〜４３Ｐａ・ｓがより好ましく、８〜４０Ｐａ・ｓが更に好ましい。
マトリクス樹脂の複素粘度の測定方法は特に限定されない。マトリクス樹脂の複素粘度は、例えば粘弾性測定装置を用いて測定できる。具体的には、粘弾性測定装置を用い、直径：１０ｍｍの円板状の板を治具として使用し、治具間距離：０．５ｍｍに保持した２枚の治具の間にマトリクス樹脂：０．１ｇを挟持し、歪み：０．３％、測定温度：１００℃、測定周波数：１Ｈｚの条件にてマトリクス樹脂の複素粘度を測定する。
【００２３】
マトリクス樹脂のガラス転移温度（以下、「マトリクス樹脂のＴｇ」ともいう。）は、特段限定されない。マトリクス樹脂のＴｇは、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上であり、更に好ましくは２５℃以上である。また、マトリクス樹脂のＴｇは通常４００℃以下が好ましく、より好ましくは３５０℃以下であり、更に好ましくは３００℃以下である。マトリクス樹脂のＴｇが上記下限値以上であれば、弾性率が低くなり過ぎず、高温での使用時の変形を抑制できる傾向にある。マトリクス樹脂のＴｇが上記上限値以下であれば、機械的な衝撃による割れを抑制し、絶縁不良が低減できる傾向にある。
以上より、マトリクス樹脂のＴｇは、０〜４００℃が好ましく、１０〜３５０℃がより好ましく、２５〜３００℃が更に好ましい。
マトリクス樹脂のＴｇの測定方法は特に限定されない。マトリクス樹脂のＴｇは、例えば示差走査熱量計（ＤＳＣ）、動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ）、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて測定できる。
ＤＳＣを用いる際、具体的には窒素雰囲気下、昇温速度：１０℃／分、測定温度範囲：−２０〜５００℃で、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に記載の方法に基づいて測定し、ＤＳＣ曲線が階段状変化を示す部分の中間点をマトリクス樹脂のＴｇとする。
【００２４】
マトリクス樹脂として用いることができる硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いることができ、熱硬化性樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、例えば国際公開第２０１３／０８１０６１号に例示されたものを用いることができ、特にエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール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、アダマンタン骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも１つの骨格を有するフェノキシ樹脂を含むことが好ましい。中でも、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、フルオレン骨格及びビフェニル骨格からなる群から選択された少なくとも１種の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一方を有することが更に好ましい。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、放熱シートの硬化物の耐熱性をより一層高めることができる。
【００２６】
上記フェノキシ樹脂は、主鎖中に多環式芳香族骨格を有することが好ましい。また、上記フェノキシ樹脂は、下記式（１）〜（６）で表される骨格のうちの少なくとも１つの骨格を主鎖中に有することがより好ましい。
【００２７】
【化１】
2019189746.tif 000003
【００２８】
上記式（１）中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｘ１は単結合、炭素数１〜７の２価の炭化水素基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、又は−ＣＯ−である。上記式（１）中、複数のＲ１のそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２９】
【化２】
2019189746.tif 000004
【００３０】
上記式（２）中、Ｒ１ａは、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ２は、炭素数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ３は、水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、ｍは０〜５の整数である。上記式（２）中、複数のＲ１ａのそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３１】
【化３】
2019189746.tif 000005
【００３２】
上記式（３）中、Ｒ１ｂは、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ４は、炭素数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、ｌは０〜４の整数である。上記式（３）中、複数のＲ１ｂのそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。上記式（３）中、複数のＲ４のそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３３】
【化４】
2019189746.tif 000006
【００３４】
【化５】
2019189746.tif 000007
【００３５】
上記式（５）中、Ｒ５及びＲ６は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基又はハロゲン原子であり、Ｘ２は−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、又は−Ｏ−であり、ｋは０又は１である。
【００３６】
【化６】
2019189746.tif 000008
【００３７】
上記フェノキシ樹脂としては、例えば下記式（７）で表されるフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００３８】
【化７】
2019189746.tif 000009
【００３９】
上記式（７）中、Ａ１は上記式（４）〜（６）の内のいずれかで表される構造を有し、かつその構成は上記式（４）で表される構造が０〜６０モル％、上記式（５）で表される構造が５〜９５モル％、及び上記式（６）で表される構造が５〜９５モル％であり、Ａ２は水素原子、又は下記式（８）で表される基であり、ｎ１は平均値で２５〜５００の数である。
【００４０】
【化８】
2019189746.tif 000010
【００４１】
上記フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、１０，０００以上であることが好ましい。フェノキシ樹脂の重量平均分子量のより好ましい下限は３０，０００であり、更に好ましい下限は４０，０００である。フェノキシ樹脂の重量平均分子量の好ましい上限は１，０００，０００であり、より好ましい上限は２５０，０００である。フェノキシ樹脂の重量平均分子量が上記下限値以上であれば、放熱シートの熱劣化が小さくなり、製膜性も向上する。フェノキシ樹脂の重量平均分子量が上記上限値以下であれば、フェノキシ樹脂と他の樹脂との相溶性が良くなる。その結果、放熱シートの硬化物及びその積層構造体の耐熱性が向上する。加えて、硬化不良による熱伝導率及び接着性が低下する可能性を減らすことができる。
以上より、フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、１０，０００〜１，０００，０００が好ましく、３０，０００〜１，０００，０００がより好ましく、４０，０００〜２５０，０００が更に好ましい。
フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）測定による、ポリスチレン換算による重量平均分子量である。
【００４２】
放熱シートは重量平均分子量が６００以下である低分子量エポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂は分子量が高くなるほど粘度も高くなる傾向にある。重量平均分子量が上記上限値以下であれば、プレス成形時に樹脂が凝集無機フィラー間の空隙に侵入しやすくなり、凝集無機フィラー間の空隙が減少し、絶縁性がより良好となる傾向にある。
放熱シートが低分子量エポキシ樹脂を含んでいれば、樹脂全体の粘度が低くなるため、プレス成形時に樹脂が凝集無機フィラー間に十分に侵入することができる。
【００４３】
上記低分子量エポキシ樹脂としては、重量平均分子量６００以下であれば特に限定されない。分子量エポキシ樹脂の具体例としては、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、アダマンテ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、又はピレン骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。低分子量エポキシ樹脂は、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。
【００４４】
放熱シートは、上記フェノキシ樹脂、上記低分子量エポキシ樹脂に該当しないその他の樹脂を含んでいてもよく、その他の樹脂は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうちいずれか又はその両方でもよい。
熱可塑性樹脂としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００４５】
放熱シートは硬化剤を含んでいてもよい。放熱シートに含まれている硬化剤は特に限定されない。好ましい硬化剤としては、フェノール樹脂、芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、又は該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物が挙げられる。この好ましい硬化剤の使用により、耐熱性、耐湿性及び電気物性のバランスに優れた放熱シートの硬化物を得ることができる。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。
【００４６】
硬化速度や硬化物の物性などを調整するために、上記硬化剤と硬化促進剤とを併用することが好ましい。
【００４７】
上記硬化促進剤は特に限定されない。上記硬化促進剤は、用いられる樹脂や硬化剤の種類に応じて適宜に選ばれる。硬化促進剤の具体例としては、例えば３級アミン、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアジン類、有機リン系化合物、４級ホスホニウム塩類又は有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類等が挙げられる。また、上記硬化促進剤としては、有機金属化合物類、４級アンモニウム塩類又は金属ハロゲン化物等が挙げられる。上記有機金属化合物類としては、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫又はアルミニウムアセチルアセトン錯体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
放熱シートは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて凝集無機フィラー以外の無機フィラー（以下、「他の無機フィラー」ともいう。）を含んでいてもよい。他の無機フィラーとしては、凝集しないものであれば特に制限されないが、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ゼオライト、シリカなどが挙げられる。
【００４９】
放熱シートは、凝集無機フィラーが窒化ホウ素（ＢＮ）凝集粒子である場合、Ｘ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（１００）面と（００４）面のピーク強度比（（１００）／（００４））は１．０以上が好ましく、より好ましくは１．５以上であり、更に好ましくは２．０以上であり、特に好ましくは２．５以上であり、最も好ましくは３．０以上である。上限は特に制限はないが、ピーク強度比（（１００）／（００４））は通常１０．０以下が好ましく、より好ましくは７．０以下であり、更に好ましくは５．０以下である。
ピーク強度比（（１００）／（００４））が上記上限値以下であれば、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が高くなり過ぎず、プレス等の成形工程を行うときに、シート内の微小なクラックを抑制することができる。このようなクラックの発生を抑制することで、耐電圧等の電気特性の低下を抑制できる傾向がある。また、ピーク強度比（（１００）／（００４））が上記下限値以上であれば、シート面に対するＢＮ一次粒子の垂直方向に向く割合が低くなり過ぎず、熱伝導率が高くなる傾向がある。
以上より、ピーク強度比（（１００）／（００４））は、１．０〜１０．０でもよく、１．０〜７．０でもよく、１．０〜５．０でもよく、１．５〜１０．０でもよく、１．５〜７．０でもよく、１．５〜５．０でもよく、２．０〜１０．０でもよく、２．０〜７．０でもよく、２．０〜５．０でもよく、２．５〜１０．０でもよく、２．５〜７．０でもよく、２．５〜５．０でもよく、３．０〜１０．０でもよく、３．０〜７．０でもよく、３．０〜５．０でもよい。
【００５０】
更に、凝集無機フィラーが窒化ホウ素（ＢＮ）凝集粒子である場合、該シートをＸ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（００２）面ピークから求めたＢＮ一次粒子平均結晶子径は、特に制限はない。ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、通常３００Å以上が好ましく、より好ましくは３２０Å以上であり、更に好ましくは３７５Å以上であり、より更に好ましくは３８０Å以上であり、特に好ましくは３９０Å以上であり、最も好ましくは４００Å以上である。
また、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、通常５０００Å以下が好ましく、より好ましくは２０００Å以下であり、更に好ましくは１０００Å以下である。
前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径が上記上限値以下であれば、プレス工程などのシート成形時においても、凝集粒子内のカードハウス構造がある程度維持され、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が増加し、熱伝導度が高くなる傾向がある。
また、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径が上記下限値以上であれば、ＢＮ一次粒子界面の増加が抑制され、伝熱抵抗が低くなり熱伝導度が高くなる傾向がある。
以上より、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、３００〜５０００Åが好ましく、３２０〜５０００Åがより好ましく、３７５〜５０００Åが更に好ましく、３８０〜５０００Åがより更に好ましく、３９０〜２０００Åが特に好ましく、４００〜１０００Åが最も好ましい。
【００５１】
放熱シートにおいては、Ｘ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（１００）面と（００４）面のピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、特に制限はない。ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、通常０．６以上が好ましく、より好ましくは０．６５以上であり、更に好ましくは０．７以上であり、より更に好ましくは０．７５以上であり、特に好ましくは０．８以上であり、最も好ましくは０．８５以上である。また、上限は特に制限はないが、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は通常１０．０以下が好ましく、より好ましくは５．０以下であり、更に好ましくは４．０以下である。
ピーク面積強度比（（１００）／（００４））が上記上限値以下であれば、凝集粒子内のカードハウス構造がある程度維持され、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が増加し、熱伝導度が高くなる傾向がある。また、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））が上記下限値以上であれば、ＢＮ一次粒子界面の増加が抑制され、伝熱抵抗が低くなり熱伝導度が高くなる傾向がある。
以上より、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、０．６〜１０．０でもよく、０．６〜５．０でもよく、０．６〜４．０でもよく、０．６５〜１０．０でもよく、０．６５〜５．０でもよく、０．６５〜４．０でもよく、０．７〜１０．０でもよく、０．７〜５．０でもよく、０．７〜４．０でもよく、０．７５〜１０．０でもよく、０．７５〜５．０でもよく、０．７５〜４．０でもよく、０．８〜１０．０でもよく、０．８〜５．０でもよく、０．８〜４．０でもよく、０．８５〜１０．０でもよく、０．８５〜５．０でもよく、０．８５〜４．０でもよい。
ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、測定するＸＲＤ装置に付帯する解析プログラムを用いればよく、例えばオランダＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製の製品名「Ｘ’ＰｅｒｔＰｒｏ ＭＰＤ粉末Ｘ線回折装置」を用いて、該当するピーク面積の強度比を計算することができる。
【００５２】
本実施形態に係る放熱シートは、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有し、具体的には、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす。具体的には、図１を用いて説明する。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
【００５３】
図１は、本実施形態に係る放熱シート１０の拡大断面模式図である。
放熱シート１０は、凝集無機フィラー１がマトリクス樹脂２中にランダムに配置されてなる。放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して通常５重量％以上が好ましく、より好ましくは１０重量％以上であり、更に好ましくは１５重量％以上であり、特に好ましくは２０重量％以上である。また、放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して通常９０重量％以下が好ましく、より好ましくは８０重量％以下であり、更に好ましくは７０重量％以下であり、特に好ましくは６０重量％以下である。
以上より、放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して、５〜９０重量％が好ましく、１０〜８０重量％がより好ましく、１５〜７０重量％が更に好ましく、２０〜６０重量％が特に好ましい。
【００５４】
放熱シート１０に含まれる凝集無機フィラー１のうち、半数以上において、凝集無機フィラー同士が面接触している（条件Ａ）。すなわち、凝集無機フィラー１同士の接触界面３が直線部分を構成することを特徴とする。
本実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際に樹脂・フィラー界面にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、隣り合う凝集無機フィラー同士が点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「直線部分」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状、ヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
【００５５】
このように、凝集無機フィラー同士の接触界面に破壊等による変形が起こり直線部分を構成する一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
【００５６】
放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
【００５７】
また、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、接触界面が直線部分を構成する凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円と、該直線部分と、の２つの交点が、該仮想円の中心との間で形成する角度θ１が、３０度以上であることが好ましい。即ち、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形において、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が、３０度以上であることが好ましい。このことを、図２により説明する。
図２における凝集無機フィラー１は、接触界面が直線部分Ａ−Ｂを構成する凝集無機フィラーである。図中左側の凝集無機フィラーの最大径ｄを直径とした仮想円と、接触界面３の直線部分との交点Ａ及びＢが、仮想円の中心Ｃとの間で形成する角度θ１が３０度以上であることが好ましい。当該角度θ１は、フィラー同士の接触による元の凝集無機フィラーの潰れ具合を表す。角度θ１は４５度以上であってよく、６０度以上であってよい。
一方で、角度θ１は、通常１８０度以下が好ましく、１３５度以下であってよく、１２０度以下であってよく、１０５度以下であってよい。
以上より、角度θ１は、３０〜１８０度でもよく、３０〜１３５度でもよく、３０〜１２０度でもよく、３０〜１０５度でもよく、４５〜１８０度でもよく、４５〜１３５度でもよく、４５〜１２０度でもよく、４５〜１０５度でもよく、６０〜１８０度でもよく、６０〜１３５度でもよく、６０〜１２０度でもよく、６０〜１０５度でもよい。
【００５８】
また、放熱シートは、ボイドを低減させるためにプレスを行うことから、ボイドが少ないことが好ましい。放熱シートの空隙率は、１０体積％以下であることが好ましく、５体積％以下であることがより好ましく、３体積％以下であることが更に好ましい。
【００５９】
放熱シート中の凝集無機フィラー同士がどのように接触しているかは、硬化後の放熱シートを切断し、その断面を光学顕微鏡或いは走査型電子顕微鏡で観察することにより、確認することができる。
【００６０】
放熱シートに含まれる凝集無機フィラーのうち、半数以上において、長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である（条件Ｂ）。本実施形態においては、アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーを「球形を維持している。」とみなす。凝集無機フィラーが球形を維持しているというのは、放熱シートの断面写真により、該フィラーが球形を維持しており、かつ凝集構造を作る一次粒子が等方性を保っていることを指す。球形を維持している凝集無機フィラーのアスペクト比は１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１以上１．５以下であり、更に好ましくは１以上１．４以下である。
【００６１】
放熱シート中の凝集無機フィラー同士の面接触の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度をθ１とする。前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーのうち、前記θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和をＳｔとしたときに、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対する総和Ｓｔの数値で、放熱シート中の前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの面接触の程度を表すことができる。
なお、ここでいう「接触界面が構成する直線」の「直線」とは数学的に厳密に直線である必要はなく、接触する凝集無機フィラー同士が、互いに破壊及び／又は変形している状態がほぼ直線状になっているものを意味する。直線の引き方は、隣接する凝集無機フィラー同士が接触し始める点を結んだ直線で考えればよい。
また凝集無機フィラーの間に、サイズの異なる別の種類の無機フィラーが一部存在している場合、例えば凝集無機フィラーとして粒径の大きい窒化ホウ素を用い、無機フィラーの充填率向上のため、前記凝集無機フィラーより粒径が１／１０以下になるような小さい他の無機フィラー、例えばアルミナを併用する場合などは、凝集無機フィラーである窒化ホウ素同士の界面に、粒径の小さいアルミナが一部はさまれていることがある。このアルミナのような粒径の小さい粒子が含まれていても、直線が途切れたり、そのために中心角（角度θ１）が３０度未満となったりするとは考えない。
【００６２】
前記総和Ｓｈ及び総和Ｓｔを求める方法は特に限定されない。例えば、画像解析ソフトを利用する方法、紙に印刷して重さを測定する方法等が挙げられる。
【００６３】
凝集無機フィラー同士の面接触の程度、即ち前記総和Ｓｈに対する前記総和Ｓｔ（Ｓｔ／Ｓｈ）の数値が高くなることで、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上できる。従って、Ｓｔ／Ｓｈの数値が大きいほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
よって、本実施形態においては、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーにおいて、前記総和Ｓｔが前記総和Ｓｈに対して２０％以上（即ち、Ｓｔ／Ｓｈが２０％以上）である（条件Ｃ）。Ｓｔ／Ｓｈは２３％以上が好ましく、より好ましくは２５％以上であり、更に好ましくは３０％以上である。一方で、プレス成形時のシート形状の寸法安定性の観点から、Ｓｔ／Ｓｈは通常９９％以下であることが好ましく、より好ましくは９５％以下であり、更に好ましくは８０％以下である。
以上より、前記Ｓｔ／Ｓｈは、２０〜９９％でもよく、２０〜９５％でもよく、２０〜８０％でもよく、２３〜９９％でもよく、２３〜９５％でもよく、２３〜８０％でもよく、２５〜９９％でもよく、２５〜９５％でもよく、２５〜８０％でもよく、３０〜９９％でもよく、３０〜９５％でもよく、３０〜８０％でもよい。
前記Ｓｔ／Ｓｈの数値は、凝集無機フィラーの破壊強度、凝集無機フィラーの弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
【００６４】
以下、本実施形態に係る放熱シートの製造方法を説明する。上記形状の放熱シートが得られる限り、その製造方法は特段限定されず、例えば国際公開第２０１５／１１９１９８号を適宜参照できる。
放熱シートは、例えばシート用組成物を基板の表面に塗布し、乾燥させた後、シート化することで得られる。
【００６５】
＜シート用組成物の調製＞
シート用組成物は、配合成分として上記凝集無機フィラーと、樹脂と、必要に応じて他の無機フィラー、硬化剤、硬化促進剤や、これら以外のその他の成分とを撹拌や混練によって均一に混合することによって得ることができる。各配合成分の混合には、例えばミキサー、ニーダー、単軸又は二軸混練機等の一般的な混練装置を用いることができ、混合に際しては、必要に応じて加熱してもよい。
なお、シート用組成物が液体状態の樹脂や溶媒を含むなどして、シート用組成物が流動性を有するスラリー状態（本明細書では「塗布用スラリー」ともいう。）の場合、スラリーにする際の調製方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。なお、その際、塗布用スラリーの均一性の向上、脱泡等を目的として、ペイントシェーカーやビーズミル、プラネタリミキサ、攪拌型分散機、自公転攪拌混合機、三本ロール、ニーダー、単軸又は二軸混練機等の一般的な混練装置などを用いて各配合成分を混合・撹拌することが好ましい。
【００６６】
各配合成分の混合順序も、反応や沈殿物が発生するなど特段の問題がない限り任意であるが、例えば以下のようして塗布用スラリーを調製することができる。
まず、樹脂を有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサン等)に混合・溶解させて樹脂液を調製する。得られた樹脂液に、凝集無機フィラーと、必要に応じて他の無機フィラー及びその他の成分の１種以上とを十分に混合した混合物を加えて混合し、その後、粘度調整用として更に有機溶媒を加えて混合する。その後、更に、樹脂硬化剤や硬化促進剤、或いは、分散剤等の添加剤を加えて混合し、塗布用スラリーを得る。
【００６７】
＜塗布工程＞
まず、別途準備した基板の表面に、塗布用スラリーを塗布する。
即ち、ディップ法、スピンコート法、スプレーコート法、ブレード法、その他の任意の方法で基板の表面に塗布用スラリーを塗布する。塗布用スラリーの塗布には、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、ブレードコーター、コンマコーター、スクリーン印刷、ドクターブレード、アプリケーター、スプレー塗布などの塗布装置を用いることにより、基板上に所定の膜厚の塗膜を均一に形成することが可能である。上記の塗布装置の中でも、ギャップを調整可能なブレードコーターが好ましい。
基板としては、金属基板、プラスチック基板（プラスチックフィルムともいう。）などが挙げられる。
【００６８】
＜乾燥工程＞
次に、基板の表面に塗布された塗布用スラリーを乾燥させ塗布乾燥物（塗膜）を得る。
乾燥温度は、通常１５℃以上が好ましく、より好ましくは２０℃以上であり、更に好ましくは２３℃以上である。また、乾燥温度は、通常１００℃以下が好ましく、より好ましくは９０℃以下であり、更に好ましくは８０℃以下であり、特に好ましくは７０℃以下である。
また乾燥時間は特に限定されないが、通常５分以上が好ましく、より好ましくは３０分以上であり、更に好ましくは１時間以上であり、特に好ましくは２時間以上である。また、乾燥時間は、通常１６８時間以下が好ましく、より好ましくは１４４時間以下であり、更に好ましくは１２０時間以下であり、特に好ましくは９６時間以下である。
以上より、乾燥時間は、５分〜１６８時間が好ましく、３０分〜１４４時間がより好ましくは、１〜１２０時間が更に好ましく、２〜９６時間が特に好ましい。
【００６９】
乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、組み込まれるデバイスによって適宜設定されるが、通常５０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１００μｍ以上であり、更に好ましくは１５０μｍ以上であり、特に好ましくは３００μｍ以上である。また、乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、通常８００μｍ以下が好ましく、より好ましくは７００μｍ以下であり、更に好ましくは６００μｍ以下であり、特に好ましくは５００μｍ以下である。
以上より、乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、５０〜８００μｍが好ましく、１００〜７００μｍがより好ましく、１５０〜６００μｍが更に好ましく、３００〜５００μｍが特に好ましい。
【００７０】
＜シート化工程＞
乾燥工程の後には、塗布乾燥物を加圧、成形する工程（シート化工程）を行う。
基板が金属基板の場合、塗布乾燥物の上に別の金属基板を積層して加圧することが好ましい。また、加圧の前又は後に、塗布乾燥物を所定の大きさに切断してもよい。
基板がプラスチックフィルムの場合、塗布乾燥物の上に別のプラスチックフィルムを積層して加圧することが好ましい。その後、プラスチックフィルムを剥離し、加圧後の塗布乾燥物の両面に金属基板を積層して再度加圧する、又は加圧後の塗布乾燥物の片側を金属基板に仮接着した後に再度加圧することが好ましい。再度加圧することによって、金属基板に塗布乾燥物が接着する。また、１度目の加圧の前又は後に、塗布乾燥物を所定の大きさに切断してもよい。
シート化をする際の加熱温度（プレス温度）は、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは２０℃以上である。また、プレス温度は、通常３００℃以下が好ましく、より好ましくは２５０℃以下であり、更に好ましくは２００℃以下である。
以上より、プレス温度は、０〜３００℃が好ましく、２０〜２５０℃がより好ましく、２０〜２００℃が更に好ましい。
【００７１】
上記シート化工程（以下、「プレス処理」ともいう。）におけるプレス方法は、公知の技術を用いて行うことができ、例えば静水圧プレス、真空プレス、ベルトプレス、加熱プレス、サーボプレス、カレンダーロール等、公知の方法で成形することができる。
プラスチックフィルム又は金属基板上の塗布乾燥物を加圧する際のプレス圧力は、通常１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上が好ましく、より好ましくは１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、更に好ましくは２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、特に好ましくは２５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である。また、プレス圧力は、通常２０００ｋｇｆ／ｃｍ２以下が好ましく、より好ましくは１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは９００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であり、特に好ましくは８００ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
以上より、プレス圧力は、通常１０〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ２が好ましく、１５０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２がより好ましく、２００〜９００ｋｇｆ／ｃｍ２が更に好ましく、２５０〜８００ｋｇｆ／ｃｍ２が特に好ましい。
【００７２】
本実施形態の放熱シートに対して両面を銅で貼り合せた放熱シートを有した回路基板は、従来にはない高い熱伝導性による放熱効果で、高い信頼性のもとに、デバイスの高出力、高密度化が可能であるため、半導体デバイス、特にパワー半導体デバイス装置の放熱基板や放熱シートとして適している。パワー半導体デバイス装置は、本実施形態の放熱シートを含むものであるが、本実施形態の放熱シート以外のアルミ配線、封止材、パッケージ材、ヒートシンク、サーマルペースト、はんだ等の部材は、従来公知の部材を適宜採用できる。
【００７３】
また、放熱シートの熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）は特に制限はないが、通常５Ｗ／ｍＫ以上が好ましく、より好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以上であり、更に好ましくは１３Ｗ／ｍＫ以上であり、特に好ましくは１５Ｗ／ｍＫ以上であり、最も好ましくは１７Ｗ／ｍＫ以上である。
耐電圧性能は、通常１０ｋＶ／ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１５ｋＶ／ｍｍ以上であり、更に好ましくは２０ｋＶ／ｍｍ以上である。
また、放熱シートのガラス転移温度は特段限定されないが、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上であり、更に好ましくは２５℃以上である。また、放熱シートのガラス転移温度は、通常４００℃以下が好ましく、より好ましくは３５０℃以下であり、更に好ましくは３００℃以下である。
また、放熱シートの接着強度（Ｎ／ｃｍ）は特に制限はないが、通常０．５Ｎ／ｃｍ以上が好ましく、より好ましくは１Ｎ／ｃｍ以上であり、更に好ましくは２Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは３Ｎ／ｃｍ以上であり、最も好ましくは５Ｎ／ｃｍ以上である。
【００７４】
以上説明した本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートは、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含み、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが前記条件Ｃを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
【００７５】
「第二の態様」
本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであり、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす以外は、本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートと同様である。なお、条件Ａ及び条件Ｂは、第一の態様と同様である。また、製造方法についても第一の態様と同様である。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
【００７６】
本実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際に樹脂・フィラー界面にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、隣り合う凝集無機フィラー同士が点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「変形によりプレス前と比較して面積が減少したもの」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状、ヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
【００７７】
このように、凝集無機フィラー同士の接触界面に破壊等による変形が起こり面積の減少が生じる一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
【００７８】
放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
【００７９】
放熱シート中の凝集無機フィラーの接触変形の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの最大径を直径ｄとした仮想円の面積の総和をＳｖとしたときに、総和Ｓｖに対する前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈの数値で、放熱シート中の前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの接触変形の程度を表すことができる。
例えば、図３を用いて説明すると、両側矢印で表された凝集無機フィラー１の中心を通る最も長い線を凝集無機フィラー１の粒子径（直径) ｄとみなし、ｄを直径とする仮想円の面積の総和をＳｖに対する、実際の変形した凝集無機フィラー１の断面積の総和Ｓｈを求める。
【００８０】
前記総和Ｓｈ及び総和Ｓｖを求める方法は特に限定されず、画像解析ソフトを利用する方法、紙に印刷して重さを測定する方法等が挙げられる。
【００８１】
放熱シート中の凝集無機フィラーの接触変形の程度、即ち前記総和Ｓｖに対する前記総和Ｓｈ（Ｓｈ／Ｓｖ）の数値が小さくなることで、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上につながる。従って、Ｓｈ／Ｓｖの数値が小さいほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
よって、本実施形態においては、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーにおいて、前記総和Ｓｈが前記総和Ｓｖに対して９０％以下（即ち、Ｓｈ／Ｓｖが９０％以下）である（条件Ｄ）。Ｓｈ／Ｓｖは８７％以下が好ましく、より好ましくは８５％以下であり、更に好ましくは８０％以下である。一方で、プレス成形時に凝集無機フィラー内の放熱性の高い凝集構造を維持しやすい観点から、Ｓｈ／Ｓｖは通常４０％以上であることが好ましく、より好ましくは５０％以上であり、更に好ましくは５５％以上である。
以上より、Ｓｈ／Ｓｖは、４０〜９０％でもよく、４０〜８７％でもよく、４０〜８５％でもよく、４０〜８０％でもよく、５０〜９０％でもよく、５０〜８７％でもよく、５０〜８５％でもよく、５０〜８０％でもよく、５５〜９０％でもよく、５５〜８７％でもよく、５５〜８５％でもよく、５５〜８０％でもよい。
前記Ｓｈ／Ｓｖの数値は、凝集無機フィラーの破壊強度や弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
【００８２】
以上説明した本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含み、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが前記条件Ｄを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
【００８３】
「第三の態様」
本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であり、金属基板との接触界面付近における放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
【００８４】
金属基板は、第一の態様において説明した放熱シートの製造方法で用いる金属基板と同様である。具体的には、金属基板は、半導体デバイスの放熱基板に用いられる金属基板や金属電極に相当する。使用する金属としては銅、アルミなどの高熱伝導の導電体が好ましく、金属基板の厚みは０．０１〜１０ｍｍｔが好ましい。また使用する金属基板、金属電極の表面は、機械処理、化成処理などによる表面粗化や樹脂親和性の改良が施されていてもよい。
放熱シートに含まれる凝集無機フィラー及び樹脂としては、第一の態様の実施形態に係る放熱シートに含まれる凝集無機フィラー及び樹脂が挙げられる。
【００８５】
本実施形態に係る放熱部材に備わる放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。具体的な放熱部材の製造方法は、第一の態様の実施形態に係る放熱シートの製造方法と同様である。
プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、金属基板と接触する凝集無機フィラーが点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「変形によりプレス前と比較して面積が減少したもの」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状やヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
【００８６】
このように、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面に破壊等による変形が起こり面積の減少が生じる一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、金属基板と凝集無機フィラーのコンタクトが増加し、金属基板から放熱シートへの熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
【００８７】
放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
【００８８】
放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が直線部分を構成する凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円と、該直線部分と、の２つの交点が、該仮想円の中心との間で形成する角度θ２が、３０度以上であることが好ましい。即ち、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形において、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が、３０度以上であることが好ましい。このことを、図４により説明する。
図４は、放熱シート１０と、放熱シート１０が接着した金属基板２０とを含む放熱部材１００の一例を示す拡大断面模式図である。図４における凝集無機フィラー１は、金属基板２０との接触界面４が直線部分Ｅ−Ｆを構成する凝集無機フィラーである。金属基板２０と接触する凝集無機フィラー１の最大径ｄを直径とした仮想円と、接触界面４の直線部分との交点Ｅ及びＦが、仮想円の中心Ｇとの間で形成する角度θ２が３０度以上であることが好ましい。当該角度θ２は、凝集無機フィラー１と金属基板２０との接触による元の凝集無機フィラーの潰れ具合を表す。角度θ２は４５度以上であってよく、６０度以上であってよい。一方で、角度θ２は、通常１８０度以下が好ましく、１３５度以下であってよく、１２０度以下であってよく、１０５度以下であってよい。
以上より、角度θ２は、３０〜１８０度でもよく、３０〜１３５度でもよく、３０〜１２０度でもよく、３０〜１０５度でもよく、４５〜１８０度でもよく、４５〜１３５度でもよく、４５〜１２０度でもよく、４５〜１０５度でもよく、６０〜１８０度でもよく、６０〜１３５度でもよく、６０〜１２０度でもよく、６０〜１０５度でもよい。
【００８９】
放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板とがどのように接触しているかは、硬化後の放熱シートを切断し、その断面を光学顕微鏡或いは走査型電子顕微鏡で観察することにより、確認することができる。
【００９０】
放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの６０％以上の凝集無機フィラーのアスペクト比が１超、２以下である（条件Ｅ）。本実施形態においては、アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーを「球形を維持している。」とみなす。凝集無機フィラーが球形を維持しているというのは、放熱シートの断面写真により、該フィラーが球形を維持しており、かつ凝集構造を作る一次粒子が等方性を保っていることを指す。球形を維持している凝集無機フィラーのアスペクト比は１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１以上１．５以下であり、更に好ましくは１以上１．４以下である。
【００９１】
放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度をθ２とする。金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対する、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合の数値で、放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度を表すことができる。
なお、ここでいう「接触界面が構成する直線」の「直線」とは数学的に厳密に直線である必要はなく、接触する金属基板と凝集無機フィラーが、互いに破壊及び／又は変形している状態がほぼ直線状になっているものを意味する。直線の引き方は、接触する金属基板と凝集無機フィラーが接触し始める点を結んだ直線で考えればよい。
【００９２】
凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度、即ち、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が多くなることで、凝集無機フィラーと金属基板とのコンタクトが増加し、金属基板から放熱シートへの熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上できる。
従って、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対する、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が多いほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
本実施形態においては、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上であることで、金属基板との熱伝導性が向上し、これを用いた回路基板は、従来にはない高い熱伝導性による放熱効果及び界面のボイド低減による絶縁性向上で、高い信頼性のもとに、デバイスの高出力、高密度化が可能となる。
前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合は６０％以上であればよく、６５％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、７５％以上が更に好ましく、８０％以上が特に好ましい。また、上限値については特に制限されず、高い方が好ましい。
前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合は、凝集無機フィラーの破壊強度や弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
【００９３】
本実施形態においては、放熱シートに含まれる無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす無機フィラーが、前記条件Ｃ又は条件Ｄを満たすことが好ましい。即ち、本実施形態に係る放熱部材に備わる放熱シートは、第一の態様又は第二の態様の実施形態に係る放熱シートであることが好ましい。これにより、熱伝導性及び絶縁性がさらに高まる。
【００９４】
以上説明した本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む。そして、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して、６０％以上の凝集無機フィラーが前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
【００９５】
本発明のその他の態様としては、以下の通りである。
（１）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
（２）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して２３％以上である、（１）の放熱シート。
（３）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して２５％以上である、（２）の放熱シート。
（４）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して９９％以下である、（１）〜（３）のいずれかの放熱シート。
（５）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して９５％以下である、（４）の放熱シート。
（６）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して８０％以下である、（５）の放熱シート。
（７）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
（８）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して８７％以下である、（７）の放熱シート。
（９）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して８５％以下である、（８）の放熱シート。
（１０）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して４０％以上である、（７）〜（９）のいずれかの放熱シート。
（１１）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して５０％以上である、（１０）の放熱シート。
（１２）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して５５％以上である、（１１）の放熱シート。
（１３）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（１）〜（１２）のいずれかの放熱シート。
（１４）前記樹脂が、エポキシ樹脂を含む、（１）〜（１３）のいずれかの放熱シート。
（１５）前記エポキシ樹脂が、フェノキシ樹脂を含む、（１４）の放熱シート。
（１６）前記フェノキシ樹脂が、前記式（１）〜（６）で表される骨格のうちの少なくとも１つの骨格を主鎖中に含む、（１５）の放熱シート。
（１７）前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００である、（１５）又は（１６）の放熱シート。
（１８）前記樹脂が、重量平均分子量が６００以下である低分子量エポキシ樹脂を更に含む、（１）〜（１７）のいずれかの放熱シート。
（１９）硬化促進剤を更に含む、（１）〜（１８）のいずれかの放熱シート。
（２０）前記凝集無機フィラーの含有量が、前記放熱シートの総質量に対して５〜９０重量％である、（１）〜（１９）のいずれかの放熱シート。
（２１）前記凝集無機フィラー以外の他の無機フィラーを更に含む、（１）〜（２０）のいずれかの放熱シート。
（２２）前記他の無機フィラーがアルミナである、（２１）の放熱シート。
（２３）前記凝集無機フィラーの体積基準の最大粒子径が２〜３００μｍである、（１）〜（２２）のいずれかの放熱シート。
（２４）前記凝集無機フィラーの体積基準の平均粒子径が１〜２５０μｍである、（１）〜（２３）のいずれかの放熱シート。
（２５）熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である、（１）〜（２４）のいずれかの放熱シート。
（２６）耐電圧が２０ｋＶ／ｍｍ以上である、（１）〜（２５）のいずれかの放熱シート。
（２７）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
（２８）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である、（２７）の放熱部材。
（２９）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である、（２８）の放熱部材。
（３０）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である、（２９）の放熱部材。
（３１）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である、（３０）の放熱部材。
（３２）前記放熱シートが（１）〜（２６）のいずれかの放熱シートである、（２７）〜（３１）のいずれかの放熱部材。
（３３）（１）〜（２６）のいずれかの放熱シート、又は、（２７）〜（３２）のいずれかの放熱部材を含む、半導体デバイス。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されない。【００９７】
（実施例１）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１（重量平均分子量：６００００、エポキシ当量：９８４０ｇ／ｅｑ）を２．５質量部と、
芳香族エポキシ樹脂２（重量平均分子量：２９０、３官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：９７ｇ／ｅｑ）を０．７質量部と、
非芳香族エポキシ樹脂３（重量平均分子量：４００、２官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ）を３．１質量部と、
フェノール樹脂１（水酸基当量：１４３ｇ／ｅｑ）を１．６質量部と、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１（四国化成工業株式会社製、商品名「Ｃ１１Ｚ−ＣＮ」）を０．１４質量部と、
球状アルミナ１（熱伝導率：３６Ｗ／ｍ・Ｋ、アドマテックス社製、体積平均粒子径：７μｍ）を５．８質量部と、
窒化ホウ素フィラー（凝集無機フィラー）としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１（三菱ケミカル株式会社製、新モース硬度：２、体積平均粒子径：４５μｍ）を１４．５質量部と、
有機溶剤としてメチルエチルケトンを８．４質量部、及びシクロヘキサノンを８．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は１８Ｐａ・ｓであった。
得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）上に銅製の基板（４０ｍｍ×４５ｍｍ）を積層した後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（１）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（１）のシート厚は、約１３０〜１６０μｍであった。放熱シート（１）の断面ＳＥＭ画像を図５に示す。【００９８】
（実施例２）
ビフェニル型エポキシ樹脂４（重量平均分子量：３００００、エポキシ当量：９０００ｇ／ｅｑ）を２．０質量部と、
芳香族エポキシ樹脂５（重量平均分子量：３８０、２官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ）を２．０質量部と、
非芳香族エポキシ樹脂６（重量平均分子量：４００、４官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：１００ｇ／ｅｑ）を１．９質量部と、
フェノール樹脂１を２．１質量部と、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤２（四国化成工業株式会社製、商品名「２Ｅ４ＭＺ−Ａ」）を０．１２質量部と、
球状アルミナ１を５．８質量部と、
カードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１を１４．５質量部と、
有機溶剤としてメチルエチルケトンを８．４質量部、及びシクロヘキサノンを８．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は８Ｐａ・ｓであった。
得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）上に銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）を積層した後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（２）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（２）の厚みは約１３０〜１６０μｍであった。得られた放熱シート（２）の断面ＳＥＭ画像を図６に示す。【００９９】
（実施例３）
実施例２と同様にして塗布用スラリーを調製した。
得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）をＰＥＴフィルムから剥がし、２枚の銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）で塗布乾燥物を挟んだ後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（３）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（３）の厚みは約１３０〜１６０μｍであった。得られた放熱シート（３）の断面ＳＥＭ画像を図７に示す。【０１００】
（比較例１）
ビスフェノールＡ／Ｆ型エポキシ樹脂７（重量平均分子量：６００００、エポキシ当量：８８００ｇ／ｅｑ）を０．１７質量部と、
芳香族エポキシ樹脂８（重量平均分子量：２９５０、多官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２１０ｇ／ｅｑ）を０．６７質量部と、
芳香族エポキシ樹脂５を０．１７質量部と、
分散剤（ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「ＢＹＫ−２１５５」）を０．４０質量部と、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１を０．０６質量部と、
窒化ホウ素フィラー（凝集無機フィラー）としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１を５．５質量部、及びカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子２（三菱ケミカル株式会社製、新モース硬度：２、体積平均粒子径：１４μｍ）を１．８質量部と、
有機溶剤としてメチルエチルケトンを０．４質量部、及びシクロヘキサノンを５．８質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は５０Ｐａ・ｓであった。
得られた塗布用スラリーをドクターブレード法で０．１ｍｍの銅箔に塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）を３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（４）が銅箔に接着した放熱部材を得た。放熱シート（４）のシート厚は、約２００μｍであった。放熱シート（４）の断面ＳＥＭ画像を図８に示す。【０１０１】
（比較例２）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１を０．５０質量部と、
芳香族エポキシ樹脂２を０．１４質量部と、
非芳香族エポキシ樹脂３を０．２９質量部と、
非芳香族エポキシ樹脂９（重量平均分子量：４００、３官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ）を０．２９質量部と、
フェノール樹脂１を０．３６質量部と、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１を０．０２質量部と、
球状アルミナ１を２０．９質量部と、
有機溶剤としてメチルエチルケトンを２．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は２０Ｐａ・ｓであった。
得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）をＰＥＴフィルムから剥がし、２枚の銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）で塗布乾燥物を挟んだ後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（５）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（５）のシート厚は、約１３０〜１６０μｍであった。得られた放熱シート（５）の断面ＳＥＭ画像を図９に示す。【０１０２】
以下に、実施例１〜３及び比較例１、２で得られた放熱シート及び放熱部材の測定条件を記載する。【０１０３】
（凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率の測定）
凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率の測定は、以下の手法により実施した。
凝集無機フィラーの破壊強度は、微小圧縮試験機（株式会社島津製作所製、製品名「ＭＣＴ−５１０」）を用いて測定した。
微小圧縮試験機の下部に設置された加圧板の上に試料を極微量散布し、１粒子ずつ圧縮試験を行い、粒子が破壊した時の破壊試験力と粒子の粒子径から下記の式を用いて破壊強度を求めた。５粒子について測定を行い、その平均値を凝集無機フィラーの破壊強度とした。
Ｃｓ＝２．４８Ｐ／πｄ２
（「Ｃｓ」は破壊強度（ＭＰａ）であり、「Ｐ」は破壊試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）である。）【０１０４】
通常、破壊強度の算出は、破壊点の試験力を使用して計算するが、破壊点が明確でない（例えば、試料は変形するが急激な破壊を起こさない）場合、参考強度として１０％の変形を与えた時の試験力を使用して１０％強度として比較に用いることとした。１０％強度は下記の式より算出した。
Ｃｘ＝２．４８Ｐ／πｄ２
（「Ｃｘ」は１０％強度（ＭＰａ）であり、「Ｐ」は粒子径の１０％変位時の試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）である。）【０１０５】
凝集無機フィラーの弾性率は、破壊強度の測定に用いた装置を用い、破壊が起きた時点の試験力とその時点の圧縮変位から下記の式より算出した。
Ｅ＝３×（１−ν２）×Ｐ／４×（ｄ／２）１／２×Ｙ３／２（「Ｅ」は弾性率（ＭＰａ）であり、「ν」はポアソン比であり、「Ｐ」は破壊試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）であり、「Ｙ」は圧縮変位（ｍｍ）である、なお、ポアソン比は一定（０．１３）と仮定した。）【０１０６】
（樹脂の複素粘度の測定）
樹脂の複素粘度測定は以下の条件・装置により実施した。
複素粘度は、粘弾性測定装置ＭＣＲ３０２（アントンパール社製）を用いて測定した。
具体的には、樹脂：０．１ｇ程度を用いて、直径：１０ｍｍのパラレルプレートを使用して、測定歪み：０．３％、測定周波数：１Ｈｚ、測定ギャップ（冶具間距離）：０．５ｍｍ、測定温度：１００℃での複素粘度を測定した。【０１０７】
（条件Ａ〜Ｆについて）
放熱シートについて、下記Ａ−１を満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ａ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａを満たしていないことを意味する。
Ａ−１：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、凝集無機フィラー同士が面接触している。【０１０８】
放熱シートについて、下記Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。
なお、下記Ｂ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ｂを満たしていないことを意味する。
Ｂ−１：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、２以下である。
Ｂ−２：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．７５以下である。
Ｂ−３：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．５以下である。
Ｂ−４：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．４以下である。【０１０９】
放熱シートについて、厚さ方向の断面観察において、放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーが、下記Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４、Ｃ−５、Ｃ−６をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｃ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーが、前記条件Ｃを満たしていないことを意味する。
Ｃ−１：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０％以上である。
Ｃ−２：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０〜９９％である。
Ｃ−３：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０〜９５％である。
Ｃ−４：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２３〜９５％である。
Ｃ−５：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２３〜８０％である。
Ｃ−６：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２５〜８０％である。【０１１０】
放熱シートについて、厚さ方向の断面観察において、放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーが、下記Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３、Ｄ−４、Ｄ−５、Ｄ−６をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｄ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーが、前記条件Ｄを満たしていないことを意味する。
Ｄ−１：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが９０％以下である。
Ｄ−２：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが４０〜９０％である。
Ｄ−３：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５０〜９０％である。
Ｄ−４：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５０〜８７％である。
Ｄ−５：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５５〜８７％である。
Ｄ−６：放熱シートに含まれる前記Ａ−１及びＢ−１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５５〜８５％である。【０１１１】
放熱部材について、下記Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−５をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｅ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの４０％超が、前記条件Ｅを満たしていないことを意味する。
Ｅ−１：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
Ｅ−２：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である。
Ｅ−３：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である。
Ｅ−４：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である。
Ｅ−５：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である。【０１１２】
放熱部材について、下記Ｆ−１、Ｆ−２、Ｆ−３、Ｆ−４、Ｆ−５をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｆ−１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの４０％超が、前記条件Ｆを満たしていないことを意味する。
Ｆ−１：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ−１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
Ｆ−２：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ−１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である。
Ｆ−３：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ−１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である。
Ｆ−４：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ−１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である。
Ｆ−５：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ−１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である。【０１１３】
（放熱シートの厚さ方向の熱伝導率の測定）
熱抵抗測定装置（株式会社メンターグラフィックス製、製品名「Ｔ３ｓｔｅｒ」）を用いて、同一組成・同一条件で作製した厚さの異なる放熱シートの熱抵抗値を測定し、熱抵抗値を厚さに対してプロットしたグラフの傾きから、熱伝導率を求めた。【０１１４】
（放熱シートの耐電圧測定）
絶縁油中にて、１分ごとに５００Ｖずつ昇圧していき、サンプルが破壊される電圧を求めた。【０１１５】
得られた放熱シート（１）〜（５）について、放熱シート中の凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率を測定し、樹脂の複素粘度を測定した。さらに、放熱シート又は放熱部材が条件Ａ〜Ｆを満たしているか否かを確認した。なお、放熱シート（１）、（２）は条件Ｅ及び条件Ｆを満たしているか否かは確認していない。放熱シート（５）は凝集無機フィラーを含まないため、条件Ａ〜Ｆを満たしているか否かは確認していない。また、放熱シート（１）〜（５）について、放熱シートの厚さ方向の熱伝導率の測定、並びに放熱シートの耐電圧測定を行った。これらの結果を表１に示す。【０１１６】
【表１】
2019189746.tif 000011
【符号の説明】
【０１１７】
１    凝集無機フィラー
２    マトリクス樹脂
３    接触界面
４    接触界面
１０  放熱シート
２０  金属基板
１００  放熱部材
Ｃ    仮想円の中心
Ｇ    仮想円の中心
ｄ    直径
【図１】
2019189746.tif 000012
【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】
2019189746.tif 000019
【図９】
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【国際調査報告】
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2019189746.tif 000022