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公開番号2025104393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222126
出願日2023-12-28
発明の名称熱伝導シート、積層体の製造方法および積層体
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱プレス時の追従性と、ハンドリング性とに優れる熱伝導シートを提供する。
【解決手段】第1の金属ナノワイヤ含有層12と、支持体14と、第2の金属ナノワイヤ含有層16とをこの順に有する熱伝導シート20であって、第1の金属ナノワイヤ含有層および第2の金属ナノワイヤ含有層は、金属ナノワイヤとバインダ樹脂とを含み、第1の金属ナノワイヤ含有層および第2の金属ナノワイヤ含有層は、Bステージである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の金属ナノワイヤ含有層と、支持体と、第２の金属ナノワイヤ含有層とをこの順に有する熱伝導シートであって、
前記第１の金属ナノワイヤ含有層および前記第２の金属ナノワイヤ含有層は、金属ナノワイヤとバインダ樹脂とを含み、
前記第１の金属ナノワイヤ含有層および前記第２の金属ナノワイヤ含有層は、Ｂステージである、熱伝導シート。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記支持体の破断強度が、１０Ｎ／ｍｍ
２
以上である、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
前記金属ナノワイヤに含まれる金属が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項４】
前記第１の金属ナノワイヤ含有層において、下記要件１および要件２の少なくとも一方を満たす、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
要件１：前記金属ナノワイヤを４０～９９体積％含有する。
要件２：前記金属ナノワイヤを７０～９９質量％含有する。
【請求項５】
前記第２の金属ナノワイヤ含有層において、下記要件３およびで要件４の少なくとも一方を満たす、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
要件３：前記金属ナノワイヤを４０～９９体積％含有する。
要件４：前記金属ナノワイヤを７０～９９質量％含有する。
【請求項６】
前記バインダ樹脂が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、マレイミド樹脂、イタコンイミド樹脂およびナジイミド樹脂からなる群から選択される１種以上の樹脂を含む、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項７】
前記第１の金属ナノワイヤ含有層および前記第２の金属ナノワイヤ含有層の厚みが、それぞれ独立に５～２００μｍである、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項８】
前記第１の金属ナノワイヤ含有層の厚みと前記第２の金属ナノワイヤ含有層の厚みとの合計厚みが、前記熱伝導シートの厚みに対して８０．０～９８．０％である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項９】
前記支持体が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含有する金属箔である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項１０】
前記支持体が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含有する金属ナノワイヤとバインダ樹脂とを含有するＣステージシートである、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導シート、および、熱伝導シートを用いた積層体の製造方法に関する。
また、本発明は、積層体にも関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子を用いたデバイスは、急速に高機能化および小型化が進んでいる。これに伴って、デバイスにおける半導体素子からの発熱量が多くなっており、発生した熱を外部に放出する必要性が高まっている。
デバイスの内部で生じた熱を外部に放出する方法としては、放熱体（例えば、ヒートスプレッダ、ヒートシンク、熱拡散シートなど）を使用する方法が知られている。また、熱を放熱部材に効率的に伝えるため、デバイスの熱源（発熱体）と放熱体とを、熱伝導シートで接着する方法が知られている。
【０００３】
このような熱伝導シートとして、例えば、特許文献１には、熱伝導性粒子および熱伝導性繊維等を含む易変形性凝集体と、バインダ樹脂と、溶剤とを含有する熱伝導性樹脂組成物を用いて形成される熱伝導シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２０１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載される熱伝導シートは、発熱体と放熱体とを接着する際には、熱プレスして接着される場合が多い。熱プレスを行った際には、発熱体および放熱体のそれぞれの表面の形状に応じて変形し、上記それぞれの表面に対して密着することが求められる。すなわち、熱伝導シートは、熱プレス時の追従性が求められる場合がある。
また、発熱体と放熱体とを接着する際には、上記のような熱伝導シートを取り扱う際には、発熱体と放熱体との間に熱伝導シートを配置する必要があり、熱伝導シートのハンドリング性が高いことが求められる。
本発明者らは、特許文献１に記載された熱伝導部材について検討を行った結果、熱プレス時に追従性およびハンドリング性の両立が達成できない場合があることを知見した。
【０００６】
そこで、本発明は、熱プレス時の追従性と、ハンドリング性とに優れる、熱伝導シートの提供を課題とする。
また、本発明は、積層体の製造方法、および、積層体の提供も課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、以下の構成により上記課題が解決されることを見出した。
【０００８】
〔１〕第１の金属ナノワイヤ含有層と、支持体と、第２の金属ナノワイヤ含有層とをこの順に有する熱伝導シートであって、
上記第１の金属ナノワイヤ含有層および上記第２の金属ナノワイヤ含有層は、金属ナノワイヤとバインダ樹脂とを含み、
上記第１の金属ナノワイヤ含有層および上記第２の金属ナノワイヤ含有層は、Ｂステージである、熱伝導シート。
〔２〕上記支持体の破断強度が、１０Ｎ／ｍｍ
２
以上である、〔１〕に記載の熱伝導シート。
〔３〕上記金属ナノワイヤに含まれる金属が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属である、〔１〕または〔２〕に記載の熱伝導シート。
〔４〕上記第１の金属ナノワイヤ含有層において、下記要件１および要件２の少なくとも一方を満たす、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
要件１：上記金属ナノワイヤを４０～９９体積％含有する。
要件２：上記金属ナノワイヤを７０～９９質量％含有する。
〔５〕上記第２の金属ナノワイヤ含有層において、下記要件３およびで要件４の少なくとも一方を満たす、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
要件３：上記金属ナノワイヤを４０～９９体積％含有する。
要件４：上記金属ナノワイヤを７０～９９質量％含有する。
〔６〕上記バインダ樹脂が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、マレイミド樹脂、イタコンイミド樹脂およびナジイミド樹脂からなる群から選択される１種以上の樹脂を含む、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
〔７〕上記第１の金属ナノワイヤ含有層および上記第２の金属ナノワイヤ含有層の厚みが、それぞれ独立に５～２００μｍである、〔１〕～〔６〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
〔８〕上記第１の金属ナノワイヤ含有層の厚みと上記第２の金属ナノワイヤ含有層の厚みとの合計厚みが、上記熱伝導シートの厚みに対して８０～９８％である、〔１〕～〔７〕のいずれか１つ記載の熱伝導シート。
〔９〕上記支持体が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含有する金属箔である、〔１〕～〔８〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
〔１０〕上記支持体が、銅、銀およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含有する金属ナノワイヤとバインダ樹脂とを含有するＣステージシートである、〔１〕～〔８〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
〔１１〕上記熱伝導シートを硬化してなる硬化物の熱伝導率が、１０～１９０Ｗｍ
－１
Ｋ
－１
である、〔１〕～〔１０〕のいずれか１つに記載の熱伝導シート。
〔１２〕放熱体と、〔１〕～〔１１〕のいずれか１つに記載の熱伝導シートと、発熱体とをこの順に積層し、熱プレスを行って積層体を得る、積層体の製造方法。
〔１３〕放熱体と、〔１〕～〔１１〕のいずれか１つに記載の熱伝導シートの硬化物と、発熱体とをこの順に有する、積層体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱プレス時の追従性と、ハンドリング性とに優れる、熱伝導シートを提供できる。
また、本発明によれば、積層体の製造方法、および、積層体も提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の熱伝導シートの一態様を示す断面模式図である。
金属ナノワイヤの製造方法の一例を示す手順のうち、陽極酸化工程前のバルブ金属基材の模式的断面図である。
金属ナノワイヤの製造方法の一例を示す手順のうち、陽極酸化工程後の構造体の模式的断面図である。
金属ナノワイヤの製造方法の一例を示す手順のうち、金属充填工程後の構造体の模式的断面図である。
金属ナノワイヤの製造方法の一例を示す手順のうち、単離工程後の構造体の模式的断面図である。
金属ナノワイヤの製造方法の一例を示す手順のうち、解砕工程後の構造体（金属ナノワイヤ）の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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