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JP7629728B2 - Thermally conductive sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、熱伝導性シートおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a thermally conductive sheet and a method for manufacturing the same.

各種装置や電子機器の内部で発生する熱を外部に効率的に放出するため、発熱体と放熱体との間に熱伝導性シートが配置される場合がある。近年の電子機器の高密度化および小型化による、機器内部の高温化に伴い、より耐熱性が高く、熱伝導性の高いシートが求められている。特許文献1、2および3には、高耐熱性を有する含フッ素エラストマーと、含フッ素エラストマー中に分散された熱伝導性フィラーとを備える熱伝導性シートが提案されている。 In order to efficiently release heat generated inside various devices and electronic equipment to the outside, a thermally conductive sheet may be placed between a heat generating body and a heat sink. In recent years, the temperature inside electronic equipment has risen due to the high density and miniaturization of electronic equipment, and as a result, sheets with higher heat resistance and thermal conductivity are required. Patent documents 1, 2 and 3 propose thermally conductive sheets that include a fluorine-containing elastomer having high heat resistance and a thermally conductive filler dispersed in the fluorine-containing elastomer.

特開2004-140056号公報JP 2004-140056 A 特開2014-61617号公報JP 2014-61617 A 特開2015-67737号公報JP 2015-67737 A

熱伝導性シートは、一般的に、発熱体や放熱体との密着性が高く、また、薄いほど好ましい。これらの場合、フーリエの法則に従って発熱体と放熱体との間の熱流量が増加し、熱伝達性も向上するためである。しかし、特許文献1、2および3に記載された組成で、厚みが均一で薄く、さらには大面積の熱伝導性シートを成型することは困難である。 In general, it is preferable for a thermally conductive sheet to have high adhesion to the heat generating body and heat dissipating body and to be thin. In these cases, the heat flow rate between the heat generating body and heat dissipating body increases according to Fourier's law, and heat transferability also improves. However, it is difficult to mold a thermally conductive sheet that is uniformly thin and has a large area using the compositions described in Patent Documents 1, 2, and 3.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、均一な厚みを有する熱伝導性シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a thermally conductive sheet with a uniform thickness and a method for manufacturing the same.

本発明によれば、空隙を備える樹脂シートと、少なくとも前記空隙の内部に配置された含フッ素エラストマーと、熱伝導性材料と、を備える、熱伝導性シートが提供される。 According to the present invention, a thermally conductive sheet is provided that includes a resin sheet having voids, a fluorine-containing elastomer disposed at least inside the voids, and a thermally conductive material.

本発明において、含フッ素エラストマーは、樹脂シートの空隙に保持されており、樹脂シートと一体になっている。そのため、含フッ素エラストマーを含むにもかかわらず、得られる熱伝導性シートは、均一な厚みを有する。これにより、熱伝導性シートと発熱体および/または放熱体との密着性が高まる。その結果、本発明に係る熱伝導性シートは、熱伝導性に加えて、優れた熱伝達性を発揮する。さらに、薄い熱伝導性シートを得ることもできる。 In the present invention, the fluorine-containing elastomer is held in the voids of the resin sheet and is integrated with the resin sheet. Therefore, despite containing the fluorine-containing elastomer, the obtained thermally conductive sheet has a uniform thickness. This enhances the adhesion between the thermally conductive sheet and the heating element and/or the heat dissipating element. As a result, the thermally conductive sheet according to the present invention exhibits excellent heat transfer in addition to thermal conductivity. Furthermore, a thin thermally conductive sheet can also be obtained.

熱伝導性とは、一つの物体内において、高温部から低温部に熱が移動する現象をいう。熱伝達性とは、二つ以上の物体間において、高温部から低温部に熱が移動する現象をいう。 Thermal conductivity refers to the phenomenon in which heat moves from a high temperature area to a low temperature area within an object. Thermal transfer refers to the phenomenon in which heat moves from a high temperature area to a low temperature area between two or more objects.

前記熱伝導性材料は、粒子状の熱伝導性材料を含んでいてよい。粒子状の前記熱伝導性材料の少なくとも一部は、前記樹脂シートに担持されていてよい。 The thermally conductive material may include a particulate thermally conductive material. At least a portion of the particulate thermally conductive material may be supported on the resin sheet.

前記樹脂シートは、耐熱温度150℃以上の樹脂材料を含んでいてよい。 The resin sheet may contain a resin material with a heat resistance of 150°C or higher.

前記樹脂シートは、繊維構造体であってよい。 The resin sheet may be a fiber structure.

前記熱伝導性材料は、繊維状の炭素材料を含んでいてよい。 The thermally conductive material may include a fibrous carbon material.

前記含フッ素エラストマーは、さらに、前記樹脂シートの一方の主面を覆うように配置されてよく、両方の主面を覆うように配置されてよい。 The fluorine-containing elastomer may further be arranged to cover one of the main surfaces of the resin sheet, or may be arranged to cover both of the main surfaces.

前記熱伝導性シートの厚みは、0.05mm以上1.0mm以下であってよい。 The thickness of the thermally conductive sheet may be 0.05 mm or more and 1.0 mm or less.

前記熱伝導性シートは、半導体製造装置に好適に用いられる。 The thermally conductive sheet is suitable for use in semiconductor manufacturing equipment.

また、本発明によれば、空隙を備える樹脂シートを準備する工程と、前記樹脂シートの前記空隙にフッ素エラストマーを保持させる工程と、前記含フッ素エラストマーが保持された前記樹脂シートをプレス成形する工程と、を備え、樹脂シートおよび前記含フッ素エラストマーの少なくとも一方は、熱伝導性材料を有する、熱伝導性シートの製造方法が提供される。 The present invention also provides a method for producing a thermally conductive sheet, comprising the steps of preparing a resin sheet having voids, retaining a fluoroelastomer in the voids of the resin sheet, and press-molding the resin sheet retaining the fluoroelastomer, in which at least one of the resin sheet and the fluoroelastomer has a thermally conductive material.

本発明において、空隙を備える樹脂シートが用いられる。そのため、含フッ素エラストマーはその空隙に保持されて、樹脂シートと一体化される。よって、均一な厚みを有する熱伝導性シートが得られる。 In the present invention, a resin sheet having voids is used. Therefore, the fluorine-containing elastomer is held in the voids and integrated with the resin sheet. This results in a thermally conductive sheet with a uniform thickness.

前記樹脂シートを準備する工程では、粒子状の前記熱伝導性材料を担持する樹脂シートが準備されてもよい。 In the step of preparing the resin sheet, a resin sheet carrying particulate thermally conductive material may be prepared.

本発明によれば、均一な厚みを有する熱伝導性シートおよびその製造方法が提供される。 The present invention provides a thermally conductive sheet with uniform thickness and a method for producing the same.

本発明の一実施形態に係る熱伝導性シートを模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of a thermally conductive sheet according to one embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る熱伝導性シートを模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a thermally conductive sheet according to another embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る熱伝導性シートの一部を拡大して示す断面図である。1 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of a thermally conductive sheet according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る熱伝導性シートの製造方法を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a method for manufacturing a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention.

含フッ素エラストマーは、高耐熱性を有するため、熱伝導性シートの材料として好適である。一方で、含フッ素エラストマーは高い溶融粘度を有しているため、溶融していても広がり難い。よって、含フッ素エラストマーを、均一な厚みのシートに成形することは困難である。熱伝導性シートの厚みが不均一であると、熱伝導性シートと発熱体および/または放熱体との密着性は低下し易く、優れた熱伝達性が得られ難い。 Fluorine-containing elastomers have high heat resistance and are therefore suitable as materials for thermally conductive sheets. On the other hand, fluorine-containing elastomers have high melt viscosity and therefore do not spread easily even when molten. Therefore, it is difficult to mold fluorine-containing elastomers into sheets of uniform thickness. If the thickness of a thermally conductive sheet is not uniform, the adhesion between the thermally conductive sheet and the heating element and/or heat sink is likely to decrease, making it difficult to obtain excellent thermal conductivity.

さらに、含フッ素エラストマーは、シート状に成形された後、加熱により加硫される。加熱後、冷却される際、シートは収縮して、変形(例えば、湾曲)する場合がある。シートの変形によっても、シートと発熱体および/または放熱体との密着性は低下する。 Furthermore, the fluorine-containing elastomer is molded into a sheet and then vulcanized by heating. When cooled after heating, the sheet may shrink and deform (e.g., bend). The deformation of the sheet also reduces the adhesion between the sheet and the heating element and/or heat sink.

熱伝達性の指標である熱流量Qは、フーリエの法則に従って、以下の式により表わされる。熱流量Qが大きいほど、熱伝達性に優れる。
Q=k×A×ΔT/d
(式中、kは熱伝導性シートの熱伝導率(W/m・K)、Aは熱伝導性シートの接触面積(m)、ΔTは温度差(K)、dは熱伝導性シートの厚み(m)である。)
The heat flow rate Q, which is an index of heat transferability, is expressed by the following formula according to Fourier's law: The larger the heat flow rate Q, the better the heat transferability.
Q = k × A × ΔT / d
(In the formula, k is the thermal conductivity of the thermal conductive sheet (W/m·K), A is the contact area of the thermal conductive sheet (m 2 ), ΔT is the temperature difference (K), and d is the thickness of the thermal conductive sheet (m).)

上記式からわかるように、熱伝達性は、熱伝導性シートと発熱体および/または放熱体との接触面積、すなわち両者の密着性に大きく影響される。熱伝導性シートの密着性が高くなるほど、熱伝達性は向上する。さらに、熱伝導性シートの厚みdが小さくなるほど、熱伝達性は向上する。 As can be seen from the above formula, heat transfer is greatly affected by the contact area between the thermally conductive sheet and the heat generating body and/or heat dissipating body, i.e., the adhesion between the two. The higher the adhesion of the thermally conductive sheet, the better the heat transfer. Furthermore, the smaller the thickness d of the thermally conductive sheet, the better the heat transfer.

本実施形態では、含フッ素エラストマーとともに、空隙を有する樹脂シートが用いられる。樹脂シートの空隙に含フッ素エラストマーを配置することにより、含フッ素エラストマーは、樹脂シートと一体化する。その結果、熱伝導性シートの厚みが均一になる。均一な厚みの熱伝導性シートは、発熱体および/または放熱体との密着性に優れるため、優れた熱伝達性を有する。 In this embodiment, a resin sheet having voids is used together with the fluorine-containing elastomer. By disposing the fluorine-containing elastomer in the voids of the resin sheet, the fluorine-containing elastomer is integrated with the resin sheet. As a result, the thickness of the thermally conductive sheet becomes uniform. A thermally conductive sheet of uniform thickness has excellent adhesion to the heating element and/or heat dissipation element, and therefore has excellent thermal conductivity.

本実施形態に係る熱伝導性シートの任意の5点における厚みの標準偏差は、例えば、0.020以下になり得る。上記標準偏差は、0.015以下が好ましい。任意の5点は、互いに3cm以上離間するように設定される。熱伝導性シートの厚みは、デジタルダイヤルゲージ(例えば、株式会社ミツトヨ製、デジマチックインジケーター)により測定できる。樹脂シートの厚みも同様に測定できる。 The standard deviation of the thickness at any five points of the thermally conductive sheet according to this embodiment can be, for example, 0.020 or less. The standard deviation is preferably 0.015 or less. The any five points are set to be spaced 3 cm or more apart from each other. The thickness of the thermally conductive sheet can be measured with a digital dial gauge (e.g., Digimatic Indicator, manufactured by Mitutoyo Corporation). The thickness of the resin sheet can also be measured in the same manner.

含フッ素エラストマーは樹脂シートと一体化するため、樹脂シートの厚みに応じて、様々な厚みの熱伝導性シートを得ることができる。例えば、0.3mm以下の薄い熱伝導性シートを得ることもできる。上記フーリエの法則によれば、熱伝導性シートが薄いほど、熱伝達性は向上する。さらに、大面積の熱伝導性シートを得ることも可能である。熱伝導性シートの面積が大きくなるほど、発熱体および/または放熱体との接触面積も大きくなり得る。本実施形態によれば、例えば、500mm四方で厚み0.1mm前後の、薄く大判でさらに均一な熱伝導性シートを得ることができる。 Since the fluorine-containing elastomer is integrated with the resin sheet, it is possible to obtain thermally conductive sheets of various thicknesses depending on the thickness of the resin sheet. For example, it is possible to obtain a thin thermally conductive sheet of 0.3 mm or less. According to Fourier's law, the thinner the thermally conductive sheet, the better the thermal transfer. Furthermore, it is possible to obtain a thermally conductive sheet with a large area. The larger the area of the thermally conductive sheet, the larger the contact area with the heating element and/or heat dissipation element can be. According to this embodiment, it is possible to obtain a thin, large, and more uniform thermally conductive sheet, for example, 500 mm square and about 0.1 mm thick.

樹脂シートは、また、熱伝導性シートの形状を規制する。そのため、熱伝導性シートの変形が抑制される。加えて、樹脂シートによって、熱伝導性シートの熱膨張が抑制され易くなる。さらには、樹脂シートによって、熱伝導性シートの耐久性も向上する。 The resin sheet also regulates the shape of the thermally conductive sheet. This prevents deformation of the thermally conductive sheet. In addition, the resin sheet makes it easier to prevent thermal expansion of the thermally conductive sheet. Furthermore, the resin sheet also improves the durability of the thermally conductive sheet.

[熱伝導性シート]
本実施形態に係る熱伝導性シートは、空隙を備える樹脂シートと、少なくとも当該空隙の内部に配置された含フッ素エラストマーと、熱伝導性材料と、を備える。
[Thermal conductive sheet]
The thermally conductive sheet according to this embodiment includes a resin sheet having voids, a fluorine-containing elastomer disposed at least inside the voids, and a thermally conductive material.

熱伝導性シートの熱伝導率は特に限定されず、用途等に応じて適宜設定すればよい。熱伝導性シートの熱伝導率は、例えば、0.15W/m・K以上であってよく、0.20W/m・K以上が好ましく、0.25W/m・K以上がより好ましい。熱伝導性シートの熱伝導率は、熱拡散率と比熱と密度とを乗じることにより算出できる。熱伝導性シートの熱拡散率は、例えば、レーザーフラッシュ法により測定される。熱伝導性シートの比熱は、例えば、示差走査熱量分析法(DSC)により求められる。熱伝導性シートの密度は、例えば、アルキメデス法により求められる。 The thermal conductivity of the thermally conductive sheet is not particularly limited and may be set appropriately depending on the application. The thermal conductivity of the thermally conductive sheet may be, for example, 0.15 W/m·K or more, preferably 0.20 W/m·K or more, and more preferably 0.25 W/m·K or more. The thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be calculated by multiplying the thermal diffusivity, the specific heat, and the density. The thermal diffusivity of the thermally conductive sheet is measured, for example, by the laser flash method. The specific heat of the thermally conductive sheet is determined, for example, by differential scanning calorimetry (DSC). The density of the thermally conductive sheet is determined, for example, by the Archimedes method.

JIS K 7120 熱重量測定方法(TG法)に準じて測定される、熱伝導シートの質量が1%変化するときの温度(以下、TG法における耐熱温度と称する場合がある。)は、300℃以上が好ましく、400℃以上がより好ましい。これにより、熱伝導性シートを備える各種装置が長時間にわたり連続使用される場合でも、熱伝導性の低下が抑制され易くなる。 The temperature at which the mass of the thermally conductive sheet changes by 1%, measured according to JIS K 7120 Thermogravimetry (TG) method (hereinafter sometimes referred to as the heat resistance temperature in the TG method), is preferably 300°C or higher, and more preferably 400°C or higher. This makes it easier to prevent a decrease in thermal conductivity even when various devices equipped with the thermally conductive sheet are used continuously for long periods of time.

熱伝導性シートの厚みは特に限定されず、用途等に応じて適宜設定される。熱伝導性シートの厚みは、例えば、1.0mm以下であってよく、0.5mm以下であってよい。熱伝導性シートの厚みは、例えば、0.05mm以上であってよく、0.1mm以上であってよい。熱伝導性シートの厚みは、0.05mm以上1.0mm以下が好ましい。熱伝導性シートの厚みは、試料の任意の5点における厚さの平均値である。任意の5点は、それぞれ3cm以上離間させることが望ましい。 The thickness of the thermally conductive sheet is not particularly limited and is set appropriately depending on the application, etc. The thickness of the thermally conductive sheet may be, for example, 1.0 mm or less, or 0.5 mm or less. The thickness of the thermally conductive sheet may be, for example, 0.05 mm or more, or 0.1 mm or more. The thickness of the thermally conductive sheet is preferably 0.05 mm or more and 1.0 mm or less. The thickness of the thermally conductive sheet is the average value of the thicknesses at any five points on the sample. It is desirable that the any five points are spaced apart by 3 cm or more.

熱伝導性シートの大きさは特に限定されず、用途等に応じて適宜設定される。熱伝導性シートの短径あるいは直径は、100mm以上であってよい。 The size of the thermally conductive sheet is not particularly limited and is set appropriately depending on the application, etc. The short axis or diameter of the thermally conductive sheet may be 100 mm or more.

熱伝導性シートの表面の硬度が低いほど、熱伝導性シートの密着性は向上し易い。密着性が高いほど、熱伝導性シートの熱伝達性は向上しやすい。ISO 14577に準拠して測定されるナノインデンテーション法による熱伝導性シートの表面のマルテンス硬度は、0.1MPa以上20MPa以下が好ましい。表面のマルテンス硬度は、圧子を、熱伝導性シートの表面から10mNの荷重で押し込んで測定される。 The lower the surface hardness of the thermally conductive sheet, the easier it is to improve the adhesion of the thermally conductive sheet. The higher the adhesion, the easier it is to improve the thermal transferability of the thermally conductive sheet. The Martens hardness of the surface of the thermally conductive sheet measured by the nanoindentation method in accordance with ISO 14577 is preferably 0.1 MPa or more and 20 MPa or less. The Martens hardness of the surface is measured by pressing an indenter into the surface of the thermally conductive sheet with a load of 10 mN.

熱伝導性シートの導電率は特に限定されず、用途等に応じて適宜設定される。導電性の熱伝導性シートの20℃における導電率は、例えば、1.00×10-6S/m以上であってよく、1.00×10-3S/m以上が好ましく、1.00×10-1S/m以上がより好ましい。導電率は、1.00×10-4S/m未満の場合はJIS K 6911に準じて測定され、また1.00×10-4S/m以上の場合はJIS K 7194に準じて測定される電気抵抗率から算出される。 The electrical conductivity of the thermally conductive sheet is not particularly limited and is appropriately set according to the application, etc. The electrical conductivity of the conductive thermally conductive sheet at 20°C may be, for example, 1.00 x 10-6 S/m or more, preferably 1.00 x 10-3 S/m or more, and more preferably 1.00 x 10-1 S/m or more. When the electrical conductivity is less than 1.00 x 10-4 S/m, it is measured according to JIS K 6911, and when the electrical conductivity is 1.00 x 10-4 S/m or more, it is calculated from the electrical resistivity measured according to JIS K 7194.

熱伝導性シートは、空隙を有していてもよい。熱伝導性シートの空隙は、樹脂シートの空隙および/または含フッ素エラストマーの空孔に由来する。ただし、シール性および熱伝導性の観点から、熱伝導性シートの空隙率は小さいことが望ましい。 The thermally conductive sheet may have voids. The voids in the thermally conductive sheet originate from the voids in the resin sheet and/or the pores in the fluorine-containing elastomer. However, from the viewpoint of sealing properties and thermal conductivity, it is desirable for the porosity of the thermally conductive sheet to be small.

複数の熱伝導性シートを積層し、これを熱伝導性シートとして使用してもよい。複数の熱伝導性シートの構成は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、導電性の熱伝導性シートと、絶縁性の熱伝導性シートとを積層してもよい。 Multiple thermally conductive sheets may be stacked and used as a thermally conductive sheet. The multiple thermally conductive sheets may have the same configuration or different configurations. For example, a conductive thermally conductive sheet and an insulating thermally conductive sheet may be stacked.

本実施形態に係る熱伝導性シートは熱伝達性および耐熱性に優れるため、高温になり得る各種装置や電子機器に用いることができる。特に、薄く大判な熱伝導性シートは、半導体製造装置に適している。半導体製造装置としては、例えば、基板を個片化するダイサー、ウエハエッチング装置、ウエハ洗浄装置、ウエハ乾燥装置が挙げられる。熱伝導性シートは、具体的には、基板を静電力で吸着保持する静電チャック等の発熱体と放熱体との間に好適に配置される。 The thermally conductive sheet according to this embodiment has excellent thermal conductivity and heat resistance, and can therefore be used in various devices and electronic devices that can become hot. In particular, the thin and large thermally conductive sheet is suitable for semiconductor manufacturing equipment. Examples of semiconductor manufacturing equipment include dicers that separate substrates, wafer etching equipment, wafer cleaning equipment, and wafer drying equipment. Specifically, the thermally conductive sheet is suitably placed between a heat source and a heat sink, such as an electrostatic chuck that adsorbs and holds a substrate by electrostatic force.

(樹脂シート)
樹脂シートは、複数の空隙(気孔)を有する。複数の空隙は連続していてもよいし、それぞれ独立していてもよい。含フッ素エラストマーが保持され易い点で、複数の空隙は連続していることが望ましい。
(Resin sheet)
The resin sheet has a plurality of voids (pores). The plurality of voids may be continuous or may be independent of each other. It is preferable that the plurality of voids are continuous in order to easily retain the fluorine-containing elastomer.

樹脂シートは、熱伝導性シートに1枚あるいは2枚以上配置される。複数の樹脂シートは、同種であってよく、異種であってよい。 One or more resin sheets are placed on the thermally conductive sheet. The multiple resin sheets may be of the same type or different types.

樹脂シートの空隙率は特に限定されない。熱伝導性シートが十分な量の含フッ素エラストマーを保持できる点で、樹脂シートの空隙率は、例えば、30%以上であってよく、40%以上が好ましい。樹脂シートの空隙率は、例えば、95%以下であってよく、90%以下が好ましい。 The porosity of the resin sheet is not particularly limited. In order that the thermally conductive sheet can retain a sufficient amount of fluorine-containing elastomer, the porosity of the resin sheet may be, for example, 30% or more, and preferably 40% or more. The porosity of the resin sheet may be, for example, 95% or less, and preferably 90% or less.

樹脂シートの空隙率は、以下の式により算出できる。
空隙率(%)=100(%)×{1-樹脂シートの質量G(g)/(樹脂シートの見かけの体積V(cm)×樹脂シートを構成する材料の密度ρ(g/cm))}
The porosity of the resin sheet can be calculated by the following formula.
Porosity (%)=100(%)×{1−mass of resin sheet G (g)/(apparent volume of resin sheet V (cm 3 )×density of material constituting resin sheet ρ (g/cm 3 ))}

樹脂シートの厚みは特に限定されず、用途等に応じて適宜設定される。樹脂シートの厚みは、例えば、1.0mm以下であってよく、0.5mm以下であってよい。強度の観点から、樹脂シートの厚みは、0.05mm以上が好ましく、0.1mm以上がより好ましい。 The thickness of the resin sheet is not particularly limited and is set appropriately depending on the application, etc. The thickness of the resin sheet may be, for example, 1.0 mm or less, or 0.5 mm or less. From the viewpoint of strength, the thickness of the resin sheet is preferably 0.05 mm or more, and more preferably 0.1 mm or more.

樹脂シートとしては、例えば、樹脂を含む材料により形成される多孔質体、発泡体および繊維構造体が挙げられる。多孔質体は、相分離法、延伸法、エッチング法などにより得られる。なかでも、空隙率の制御が比較的容易である点で、繊維構造体が好ましい。加えて、繊維構造体には、各種表面処理(例えば、導電処理、制電処理等)を容易に施すことができる。繊維構造体としては、例えば、不織布、織物および編物が挙げられる。なかでも、不織布が好ましい。 Examples of resin sheets include porous bodies, foams, and fiber structures formed from materials containing resin. Porous bodies can be obtained by a phase separation method, a stretching method, an etching method, or the like. Among these, fiber structures are preferred because the porosity can be relatively easily controlled. In addition, various surface treatments (e.g., conductive treatment, antistatic treatment, etc.) can be easily applied to the fiber structures. Examples of fiber structures include nonwoven fabrics, woven fabrics, and knitted fabrics. Among these, nonwoven fabrics are preferred.

繊維構造体の単位面積当たりの質量は特に限定されない。繊維構造体の単位面積当たりの質量は、例えば、20g/m以上600g/m以下であってよい。繊維構造体を構成する繊維の太さは特に限定されない。繊維構造体を構成する繊維の周方向に沿った断面の直径は、例えば、10μm以上200μm以下であってよい。 The mass per unit area of the fiber structure is not particularly limited. The mass per unit area of the fiber structure may be, for example, 20 g/m2 or more and 600 g/m2 or less. The thickness of the fibers constituting the fiber structure is not particularly limited. The diameter of the cross section along the circumferential direction of the fibers constituting the fiber structure may be, for example, 10 μm or more and 200 μm or less.

樹脂シートの材料は、樹脂と、必要に応じて種々の添加剤とを含む。樹脂シートの材料は、さらに熱伝導性材料を含んでいてもよい。樹脂は、樹脂シートの材料の50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、80質量%以上であってよい。 The resin sheet material contains a resin and, if necessary, various additives. The resin sheet material may further contain a thermally conductive material. The resin may be 50% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more of the resin sheet material.

樹脂シートは、耐熱性の観点から、耐熱温度150℃以上の樹脂材料を含むことが好ましい。このような樹脂材料は、いわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックとして知られている。樹脂材料の耐熱温度は、200℃以上が好ましい。耐熱温度は、例えば、UL746B規格に準じて測定される数値である。UL746B規格において、耐熱温度は、10万時間で一定の温度で大気中に暴露したときに、初期の物性値が半減する温度である。 From the viewpoint of heat resistance, the resin sheet preferably contains a resin material with a heat resistance temperature of 150°C or higher. Such resin materials are known as so-called super engineering plastics. The heat resistance temperature of the resin material is preferably 200°C or higher. The heat resistance temperature is a value measured, for example, in accordance with the UL746B standard. In the UL746B standard, the heat resistance temperature is the temperature at which the initial physical property values are reduced by half when exposed to the atmosphere at a constant temperature for 100,000 hours.

スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミドおよび液晶ポリマーが挙げられる。なかでも、耐熱性および耐ラジカル性に優れる点で、フッ素樹脂が好ましい。 Examples of super engineering plastics include fluororesin, polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone, polyethersulfone, amorphous polyarylate, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide and liquid crystal polymer. Among these, fluororesin is preferred because of its excellent heat resistance and radical resistance.

フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、パーフルオロエチレン-プロペン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)およびエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)が挙げられる。なかでも、PTFE、PFAおよびFEP等の完全にフッ素化されたパーフルオロ樹脂が好ましい。パーフルオロ樹脂は、耐熱性に特に優れている。パーフルオロ樹脂を使用することにより、例えば200℃以上、さらには300℃以上の高温下でも使用可能な熱伝導性シートを、容易に得ることができる。 Fluorine resins include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), perfluoroethylene-propene copolymer (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE). Of these, fully fluorinated perfluoro resins such as PTFE, PFA, and FEP are preferred. Perfluoro resins are particularly excellent in heat resistance. By using perfluoro resins, it is easy to obtain a thermally conductive sheet that can be used at high temperatures, for example, above 200°C, and even above 300°C.

(含フッ素エラストマー)
含フッ素エラストマーは、熱伝導性シートの耐熱性に寄与する。含フッ素エラストマーの耐熱性に関して、JIS K 6262に準じて実施される圧縮永久ひずみ試験において、含フッ素エラストマーの圧縮永久ひずみが80%になるときの温度(以下、圧縮永久ひずみ試験における耐熱温度と称する場合がある。)は250℃以上が好ましく、280℃以上がより好ましい。含フッ素エラストマーの耐熱性に関して、JIS K 7120に準じて測定される熱重量測定方法(TG法)において、含フッ素エラストマーの重量が1%変化するときの温度(以下、TG法における耐熱温度と称する場合がある。)は380℃以上が好ましく、400℃以上がより好ましい。これにより、例えば200℃以上、さらには300℃以上の高温下でも使用可能な熱伝導性シートを、容易に得ることができる。
(Fluorine-containing elastomer)
The fluorine-containing elastomer contributes to the heat resistance of the thermally conductive sheet. Regarding the heat resistance of the fluorine-containing elastomer, in a compression set test carried out in accordance with JIS K 6262, the temperature at which the compression set of the fluorine-containing elastomer reaches 80% (hereinafter, sometimes referred to as the heat resistance temperature in the compression set test) is preferably 250°C or higher, more preferably 280°C or higher. Regarding the heat resistance of the fluorine-containing elastomer, in a thermogravimetric measurement method (TG method) measured in accordance with JIS K 7120, the temperature at which the weight of the fluorine-containing elastomer changes by 1% (hereinafter, sometimes referred to as the heat resistance temperature in the TG method) is preferably 380°C or higher, more preferably 400°C or higher. This makes it possible to easily obtain a thermally conductive sheet that can be used even at high temperatures, for example, 200°C or higher, or even 300°C or higher.

含フッ素エラストマーは、少なくとも樹脂シートの空隙内部に配置されている。含フッ素エラストマーは、上記空隙の少なくとも一部を埋めるように配置されていればよく、上記空隙の全部を埋めていてもよい。 The fluorine-containing elastomer is disposed at least inside the voids of the resin sheet. The fluorine-containing elastomer may be disposed so as to fill at least a portion of the voids, and may fill all of the voids.

含フッ素エラストマーは、樹脂シートの空隙内部に加えて、樹脂シートの少なくとも一方の主面の、少なくとも一部を覆うように配置されていてもよい。これにより、熱伝導性シートの当該主面の硬度が、柔軟性のある含フッ素エラストマーと同等になって、熱伝導性シートの内部の硬度よりも低くなるため、密着性が向上し易くなる。 The fluorine-containing elastomer may be disposed so as to cover at least a portion of at least one of the main surfaces of the resin sheet, in addition to being disposed inside the voids of the resin sheet. This makes the hardness of the main surface of the thermally conductive sheet equivalent to that of the flexible fluorine-containing elastomer and lower than the hardness of the interior of the thermally conductive sheet, which makes it easier to improve adhesion.

なかでも、含フッ素エラストマーは、樹脂シートの一方の主面全体を覆うように配置されていることが好ましい。言い換えれば、熱伝導性シートの一方の主面側には、含フッ素エラストマーを含む一方、樹脂シートを含まないエラストマー領域が配置されていることが好ましい。この場合、熱伝導性シートの一方の主面側からは、樹脂シートは露出していない。 In particular, the fluorine-containing elastomer is preferably arranged so as to cover the entirety of one of the main surfaces of the resin sheet. In other words, it is preferable that an elastomer region that contains the fluorine-containing elastomer but does not contain the resin sheet is arranged on one of the main surfaces of the thermally conductive sheet. In this case, the resin sheet is not exposed from one of the main surfaces of the thermally conductive sheet.

上記の場合、熱伝導性シートの他方の主面側からは、樹脂シートが露出していてもよい。あるいは、当該他方の主面は、使用時に、熱伝導性シートの他方の主面側から樹脂シートが露出する程度に、含フッ素エラストマーによって覆われていてもよい。これにより、高温環境下での使用中に含フッ素エラストマーが軟化して、発熱体および/または放熱体に固着することが抑制される。よって、熱伝導性シートの剥離性が向上して、熱伝導性シートをスムーズに、かつ残留物の発生を抑制しながら除去することが可能になる。特に、半導体分野において、半導体製造装置を半導体の汚染源にしないことは重要である。そのため、残留物を生じ難い熱伝導性シートは、半導体製造装置の用途に適している。 In the above case, the resin sheet may be exposed from the other main surface of the thermally conductive sheet. Alternatively, the other main surface may be covered with a fluorine-containing elastomer to such an extent that the resin sheet is exposed from the other main surface of the thermally conductive sheet during use. This prevents the fluorine-containing elastomer from softening and adhering to the heating element and/or heat sink during use in a high-temperature environment. This improves the peelability of the thermally conductive sheet, making it possible to remove the thermally conductive sheet smoothly while suppressing the generation of residues. In particular, in the semiconductor field, it is important not to make semiconductor manufacturing equipment a source of contamination of semiconductors. Therefore, a thermally conductive sheet that is less likely to generate residues is suitable for use in semiconductor manufacturing equipment.

エラストマー領域は、熱伝導性シートの両方の主面側に配置されていてもよい。この場合、熱伝導性シートの両方の主面の硬度が、柔軟性のある含フッ素エラストマーと同等になって、熱伝導性シートの内部の硬度よりも低くなる。よって、熱伝導性シートと発熱体および放熱体双方との密着性が向上して、さらなる熱伝達性の向上が期待できる。 The elastomer regions may be disposed on both main surfaces of the thermally conductive sheet. In this case, the hardness of both main surfaces of the thermally conductive sheet becomes equivalent to that of the flexible fluorine-containing elastomer and is lower than the hardness of the interior of the thermally conductive sheet. This improves the adhesion between the thermally conductive sheet and both the heating element and the heat sink, and is expected to further improve thermal transfer.

エラストマー領域の厚みは特に限定されず、エラストマー領域が配置されている主面側から樹脂シートが露出しない程度、あるいは、使用時に、熱伝導性シートの他方の主面側から樹脂シートが露出しない程度であればよい。エラストマー領域の厚みは、例えば、熱伝導性シート全体の厚みの1/20以上3/4以下程度であればよく、1/10以上1/2以下が好ましい。具体的には、エラストマー領域の厚みは10μm以上200μm以下であればよく、20μm以上150μm以下が好ましい。熱伝導性シートの両方の主面側に配置されたエラストマー領域の厚みは、同じであってもよく、異なっていてもよい。 The thickness of the elastomer region is not particularly limited, and may be such that the resin sheet is not exposed from the main surface side on which the elastomer region is disposed, or such that the resin sheet is not exposed from the other main surface side of the thermally conductive sheet during use. The thickness of the elastomer region may be, for example, about 1/20 to 3/4 of the total thickness of the thermally conductive sheet, and preferably 1/10 to 1/2. Specifically, the thickness of the elastomer region may be 10 μm to 200 μm, and preferably 20 μm to 150 μm. The thicknesses of the elastomer regions disposed on both main surfaces of the thermally conductive sheet may be the same or different.

熱伝導性シートの少なくとも一方の主面に、10μm以上の一定の厚みを有し、含フッ素エラストマーを含む一方、樹脂シートを含まない領域が形成されている場合、含フッ素エラストマーは、樹脂シートの少なくとも一方の主面を覆うように配置されているとみなしてよい。 When an area is formed on at least one of the main surfaces of the thermally conductive sheet, the area has a constant thickness of 10 μm or more, contains a fluorine-containing elastomer, but does not contain a resin sheet, the fluorine-containing elastomer may be considered to be arranged so as to cover at least one of the main surfaces of the resin sheet.

エラストマー領域の厚みは、熱伝導性シートの厚み方向の断面から求められる。まず、上記断面の任意の点を通り、熱伝導性シートの厚み方向に沿った直線を引く。この直線のうち、樹脂シートから熱伝導性シートの主面までの最短の線分の長さを測定する。この線分の長さが、エラストマー領域の厚みである。 The thickness of the elastomer region is determined from a cross section of the thermally conductive sheet in the thickness direction. First, draw a straight line through any point on the cross section, along the thickness direction of the thermally conductive sheet. Of these straight lines, measure the length of the shortest line segment from the resin sheet to the main surface of the thermally conductive sheet. The length of this line segment is the thickness of the elastomer region.

エラストマー領域は、さらに熱伝導性材料を含むことが好ましい。これにより、熱伝導性はより向上する。 The elastomer region preferably further contains a thermally conductive material, which further improves thermal conductivity.

熱伝導性シートにおいて、含フッ素エラストマーは、架橋していてもよいし、架橋していなくてもよい。機械的強度の観点から、含フッ素エラストマーは、熱伝導性シートにおいて架橋していることが好ましい。含フッ素エラストマーは、内部に空孔を有していてもよい。 In the thermally conductive sheet, the fluorine-containing elastomer may or may not be crosslinked. From the viewpoint of mechanical strength, it is preferable that the fluorine-containing elastomer is crosslinked in the thermally conductive sheet. The fluorine-containing elastomer may have internal pores.

含フッ素エラストマーの量は特に限定されない。熱伝導性シートに占める含フッ素エラストマーの割合は、20質量%以上であってよく、40質量%以上が好ましい。含フッ素エラストマーの割合は、80質量%以下であってよく、60質量%以下が好ましい。 The amount of fluorine-containing elastomer is not particularly limited. The proportion of fluorine-containing elastomer in the thermally conductive sheet may be 20% by mass or more, and preferably 40% by mass or more. The proportion of fluorine-containing elastomer may be 80% by mass or less, and preferably 60% by mass or less.

含フッ素エラストマーは特に限定されない。含フッ素エラストマーとしては、例えば、特許第6463474号公報に記載された含フッ素エラストマーが挙げられる。 The fluorine-containing elastomer is not particularly limited. Examples of the fluorine-containing elastomer include the fluorine-containing elastomers described in Japanese Patent No. 6463474.

含フッ素エラストマーは、部分フッ素化エラストマーであってよく、パーフルオロエラストマーであってよい。なかでも、耐熱性の観点から、パーフルオロエラストマーが好ましい。パーフルオロエラストマーは、さらにシアノ基(-CN)を含有していてもよい。 The fluorine-containing elastomer may be a partially fluorinated elastomer or a perfluoroelastomer. Among them, perfluoroelastomers are preferred from the viewpoint of heat resistance. The perfluoroelastomer may further contain a cyano group (-CN).

部分フッ素化エラストマーとしては、例えば、ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン(Pr)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/テトラフルオロエチレン(TFE)系フッ素ゴムが挙げられる。 Examples of partially fluorinated elastomers include vinylidene fluoride (VdF)-based fluororubber, tetrafluoroethylene (TFE)/propylene (Pr)-based fluororubber, tetrafluoroethylene (TFE)/propylene/vinylidene fluoride (VdF)-based fluororubber, ethylene/hexafluoropropylene (HFP)-based fluororubber, ethylene/hexafluoropropylene (HFP)/vinylidene fluoride (VdF)-based fluororubber, and ethylene/hexafluoropropylene (HFP)/tetrafluoroethylene (TFE)-based fluororubber.

パーフルオロエラストマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン(TFE)を原料モノマーとして含むパーフルオロエラストマーが挙げられる。 An example of a perfluoroelastomer is a perfluoroelastomer that contains tetrafluoroethylene (TFE) as a raw material monomer.

(熱伝導性材料)
熱伝導性材料は、熱伝導性シートに熱伝導性を付与する。熱伝導性材料の熱伝導率は、特に限定されない。熱伝導性材料の熱伝導率は、熱伝導性シートの熱伝導率が例えば0.15W/m・K以上になるような値であればよい。放熱性の点で、熱伝導性材料の熱伝導率は10W/m・K以上が好ましく、50W/m・K以上がより好ましい。
(Thermal Conductive Materials)
The thermally conductive material provides thermal conductivity to the thermally conductive sheet. The thermal conductivity of the thermally conductive material is not particularly limited. The thermal conductivity of the thermally conductive material may be such that the thermal conductivity of the thermally conductive sheet is, for example, 0.15 W/m·K or more. In terms of heat dissipation, the thermal conductivity of the thermally conductive material is preferably 10 W/m·K or more, more preferably 50 W/m·K or more.

熱伝導性材料の含有量は特に限定されない。熱伝導性の観点から、熱伝導性材料の総量は、熱伝導性シートの0.1質量%以上であってよく、1質量%以上が好ましい。密着性の観点から、熱伝導性材料の総量は、熱伝導性シートの50質量%以下であってよく、30質量%以下が好ましい。 The content of the thermally conductive material is not particularly limited. From the viewpoint of thermal conductivity, the total amount of the thermally conductive material may be 0.1 mass% or more of the thermally conductive sheet, and preferably 1 mass% or more. From the viewpoint of adhesion, the total amount of the thermally conductive material may be 50 mass% or less of the thermally conductive sheet, and preferably 30 mass% or less.

熱伝導性材料の形態は特に限定されない。例えば、熱伝導性材料は、樹脂シートの表面を少なくとも部分的に(好ましくは全部を)被覆する被膜であってもよいし、粒子状であってもよい。なかでも、熱伝導性シートの硬度上昇が抑制され易い点で、熱伝導性材料は、粒子状の熱伝導性材料(以下、熱伝導性フィラーと称す。)を含むことが好ましい。 The form of the thermally conductive material is not particularly limited. For example, the thermally conductive material may be a coating that at least partially (preferably entirely) covers the surface of the resin sheet, or may be particulate. In particular, it is preferable that the thermally conductive material contains a particulate thermally conductive material (hereinafter referred to as a thermally conductive filler) in that the increase in hardness of the thermally conductive sheet is easily suppressed.

熱伝導性フィラーは、樹脂シートに担持されていてよい。樹脂シートは熱伝導性シートの骨格であるため、これに熱伝導性フィラーを担持させると、少量で伝熱の経路が形成され易くなる。上記の通り、半導体製造装置を半導体の汚染源にしないことは重要である。そのため、熱伝導性材料の使用量が低減された熱伝導性シートは、半導体製造装置の用途に適している。熱伝導性フィラーは、含フッ素エラストマー中に分散されていてもよい。この場合、多くの熱伝導性フィラーを分散させることができるため、熱伝導性が向上し易い。 The thermally conductive filler may be supported on a resin sheet. Since the resin sheet is the skeleton of the thermally conductive sheet, supporting the thermally conductive filler on it makes it easier to form a heat transfer path with a small amount of filler. As mentioned above, it is important not to make the semiconductor manufacturing equipment a source of contamination of the semiconductors. Therefore, a thermally conductive sheet that uses a reduced amount of thermally conductive material is suitable for use in semiconductor manufacturing equipment. The thermally conductive filler may be dispersed in a fluorine-containing elastomer. In this case, a large amount of thermally conductive filler can be dispersed, making it easier to improve thermal conductivity.

熱伝導性フィラーが樹脂シートに担持されている態様は、特に限定されない。熱伝導性材料は、樹脂シートに対して外添されていてもよく、内添されていてもよい。より詳細には、樹脂シートを形成する材料(代表的には樹脂材料)の表面に熱伝導性フィラーが付着していてもよく、樹脂シートを形成する材料の内部に熱伝導性フィラーが含有されていてもよく、その双方であってもよい。樹脂シートを形成する材料に熱伝導性フィラーを添加した後、樹脂シートに成形することにより、熱伝導性フィラーを当該材料の内部に含有させることができる。なかでも、樹脂シートを形成する材料の表面に熱伝導性フィラーが付着していることが好ましい。これにより、熱伝導性シートの熱伝導性および導電性が高くなり易い。 The manner in which the thermally conductive filler is supported on the resin sheet is not particularly limited. The thermally conductive material may be added externally or internally to the resin sheet. More specifically, the thermally conductive filler may be attached to the surface of the material (typically a resin material) forming the resin sheet, or the thermally conductive filler may be contained inside the material forming the resin sheet, or both. By adding the thermally conductive filler to the material forming the resin sheet and then forming it into a resin sheet, the thermally conductive filler can be contained inside the material. In particular, it is preferable that the thermally conductive filler is attached to the surface of the material forming the resin sheet. This makes it easier for the thermal conductivity and electrical conductivity of the thermally conductive sheet to be high.

熱伝導性フィラーは、樹脂シートに担持されているとともに、含フッ素エラストマー中に分散されていてもよい。この場合、熱伝導性フィラーの総量を抑制しながら、熱伝導性を向上することができる。 The thermally conductive filler may be supported on the resin sheet and dispersed in the fluorine-containing elastomer. In this case, the thermal conductivity can be improved while suppressing the total amount of thermally conductive filler.

熱伝導性フィラーの材質は特に限定されない。熱伝導性フィラーの材質としては、例えば、金属、セラミックス、炭素材料が挙げられる。熱伝導性フィラーは、用途等に応じて適宜選択される。熱伝導性とともに導電性が要求される場合、例えば、金属および/または導電性の炭素材料により形成される熱伝導性フィラーが選択される。熱伝導性とともに絶縁性が要求される場合、例えば、セラミックスにより形成される熱伝導性フィラーが選択される。 The material of the thermally conductive filler is not particularly limited. Examples of materials for the thermally conductive filler include metals, ceramics, and carbon materials. The thermally conductive filler is appropriately selected depending on the application, etc. When both thermal conductivity and electrical conductivity are required, for example, a thermally conductive filler made of a metal and/or an electrically conductive carbon material is selected. When both thermal conductivity and electrical insulation are required, for example, a thermally conductive filler made of a ceramic is selected.

金属としては、例えば、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄およびこれらの合金が挙げられる。セラミックスは、例えば、金属元素、半金属元素および非金属元素の酸化物、炭化物、窒化物およびホウ化物である。具体的には、セラミックスとしては、結晶性シリカ、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化チタン、酸化チタン等が挙げられる。導電性の炭素材料としては、例えば、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル、カーボンナノツイスト、カーボンナノホーン、フラーレン、グラフェン、ダイヤモンド、グラファイト、カーボンブラックが挙げられる。熱伝導性フィラーは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。 Examples of metals include silver, copper, aluminum, nickel, iron, and alloys thereof. Examples of ceramics include oxides, carbides, nitrides, and borides of metal elements, semimetal elements, and nonmetal elements. Specific examples of ceramics include crystalline silica, silicon carbide, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium carbide, and titanium oxide. Examples of conductive carbon materials include carbon fiber, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanocoil, carbon nanotwist, carbon nanohorn, fullerene, graphene, diamond, graphite, and carbon black. Thermally conductive fillers are used alone or in combination of two or more types.

熱伝導性フィラーの個々の形状は、全体として「粒子状」である限り、特に限定されない。本発明において「粒子状」とは、複数の固体(「粒子」と解される)の集合体を意味し、個々の粒子は互いに接触していても離れていてもよい。 The individual shapes of the thermally conductive fillers are not particularly limited, so long as they are "particulate" as a whole. In the present invention, "particulate" refers to an aggregate of multiple solids (interpreted as "particles"), and the individual particles may be in contact with each other or separated from each other.

熱伝導性フィラーは、例えば、球状、繊維状、鱗片状である。なかでも、繊維状の熱伝導性フィラーが好ましい。繊維状の熱伝導性フィラーはまた、少量で熱伝導性を向上させ易い。熱伝導性フィラーが少量であると、熱伝導性シートからの脱落が抑制され易くなる。そのため、繊維状の熱伝導性フィラーは、特に半導体の製造装置に適している。含フッ素エラストマー中に分散させ易い点で、球状の熱伝導性フィラーが好ましい。球状の熱伝導性フィラーは、1以上、2未満のアスペクト比を有する。繊維状あるいは鱗片状の熱伝導性フィラーは、例えば、2以上、好ましくは30以上のアスペクト比を有する。 The thermally conductive filler may be, for example, spherical, fibrous, or scaly. Among these, fibrous thermally conductive fillers are preferred. A small amount of fibrous thermally conductive filler also easily improves thermal conductivity. A small amount of thermally conductive filler makes it easier to prevent the filler from falling off the thermally conductive sheet. For this reason, fibrous thermally conductive fillers are particularly suitable for semiconductor manufacturing equipment. Spherical thermally conductive fillers are preferred because they are easily dispersed in the fluorine-containing elastomer. Spherical thermally conductive fillers have an aspect ratio of 1 or more and less than 2. Fibrous or scaly thermally conductive fillers have an aspect ratio of, for example, 2 or more, preferably 30 or more.

繊維状の熱伝導性フィラーの平均長さは特に限定されない。繊維状の熱伝導性フィラーの長さは、例えば、1μm以上1000μm以下であってよく、5μm以上600μm以下が好ましく、50μm以上600μm以下がより好ましい。繊維状の熱伝導性フィラーの直径は特に限定されない。繊維状の熱伝導性フィラーの周方向に沿った断面の直径は、例えば、2nm以上150nm以下であってよく、5nm以上80nm以下が好ましい。繊維状の熱伝導性フィラーの長さおよび直径は、走査型電子顕微鏡(SEMあるいはFE-SEM)または透過型電子顕微鏡(TEM)により測定された、20個のサンプルの平均値である。 The average length of the fibrous thermally conductive filler is not particularly limited. The length of the fibrous thermally conductive filler may be, for example, 1 μm or more and 1000 μm or less, preferably 5 μm or more and 600 μm or less, and more preferably 50 μm or more and 600 μm or less. The diameter of the fibrous thermally conductive filler is not particularly limited. The diameter of the cross section along the circumferential direction of the fibrous thermally conductive filler may be, for example, 2 nm or more and 150 nm or less, and preferably 5 nm or more and 80 nm or less. The length and diameter of the fibrous thermally conductive filler are the average values of 20 samples measured by a scanning electron microscope (SEM or FE-SEM) or a transmission electron microscope (TEM).

繊維状の熱伝導性フィラーとしては、繊維状の炭素材料が好ましい。繊維状の炭素材料としては、例えば、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル、カーボンナノツイスト、カーボンナノホーンが挙げられる。 As the fibrous thermally conductive filler, a fibrous carbon material is preferred. Examples of fibrous carbon materials include carbon fiber, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanocoil, carbon nanotwist, and carbon nanohorn.

なかでも、カーボンナノチューブ(CNT)が好ましい。CNTとしては、単層カーボンナノチューブ(シングルウォールカーボンナノチューブ:SWNT)、2層カーボンナノチューブ(ダブルウォールカーボンナノチューブ:DWNT)または多層カーボンナノチューブ(MWNT:マルチウォールカーボンナノチューブ)であってよい。 Among these, carbon nanotubes (CNTs) are preferred. CNTs may be single-walled carbon nanotubes (SWNTs), double-walled carbon nanotubes (DWNTs) or multi-walled carbon nanotubes (MWNTs).

CNTは、従来の製造方法によって製造できる。製造方法としては、例えば、二酸化炭素の接触水素還元、アーク放電法、レーザ蒸発法、CVD法などの気相成長法;気相流動法;一酸化炭素を高温高圧化で鉄触媒と共に反応させて気相で成長させるHiPco法;オイルファーネス法等が挙げられる。 CNTs can be produced by conventional manufacturing methods. Examples of manufacturing methods include gas phase growth methods such as catalytic hydrogen reduction of carbon dioxide, arc discharge, laser evaporation, and CVD; gas phase flow methods; the HiPco method, in which carbon monoxide is reacted with an iron catalyst at high temperature and pressure to grow CNTs in the gas phase; and the oil furnace method.

球状の熱伝導性フィラーの平均粒子径は特に限定されない。球状の熱伝導性フィラーの平均粒子径は、例えば、10nm以上1000nm以下であってよく、20nm以上300nm以下が好ましい。平均粒子径は、レーザ回折・散乱方式の粒度分布測定装置を用いた体積基準の粒度分布における、50%平均粒子径(D50)である。 The average particle size of the spherical thermally conductive filler is not particularly limited. The average particle size of the spherical thermally conductive filler may be, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less, and preferably 20 nm or more and 300 nm or less. The average particle size is the 50% average particle size (D50) in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device.

球状の熱伝導性フィラーとしては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックが挙げられる。 Carbon black is preferred as a spherical thermally conductive filler. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, and ketjen black.

樹脂シートに担持される熱伝導性フィラーの量は、樹脂シートの0.01質量%以上であってよく、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。樹脂シートに担持される熱伝導性フィラーの量は、樹脂シートの50質量%以下であってよく、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。 The amount of thermally conductive filler supported on the resin sheet may be 0.01% by mass or more of the resin sheet, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more. The amount of thermally conductive filler supported on the resin sheet may be 50% by mass or less of the resin sheet, preferably 30% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

含フッ素エラストマー中に分散される熱伝導性フィラーの量は、含フッ素エラストマー100質量部に対して、例えば、1質量部以上であってよく、2質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましい。含フッ素エラストマー中に分散される熱伝導性フィラーの量は、含フッ素エラストマー100質量部に対して、150質量部以下であってよく、100質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、30質量部以下がより好ましい。 The amount of the thermally conductive filler dispersed in the fluorine-containing elastomer may be, for example, 1 part by mass or more, preferably 2 parts by mass or more, and more preferably 10 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer. The amount of the thermally conductive filler dispersed in the fluorine-containing elastomer may be 150 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.

図1は、一実施形態に係る熱伝導性シートを模式的に示す断面図である。図2は、他の実施形態に係る熱伝導性シートを模式的に示す断面図である。図3は、一実施形態に係る熱伝導性シートの一部を拡大して示す断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view showing a thermally conductive sheet according to one embodiment. Figure 2 is a cross-sectional view showing a thermally conductive sheet according to another embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view showing an enlarged portion of a thermally conductive sheet according to one embodiment.

熱伝導性シート10Aおよび10Bはそれぞれ、空隙を備える樹脂シート11と、当該空隙の内部に配置された含フッ素エラストマー12と、熱伝導性材料(図示する態様では熱伝導性フィラー)13と、を備える。樹脂シート11は、複数の繊維111から構成される不織布である。熱伝導性材料(熱伝導性フィラー)13は、カーボンナノチューブ131とカーボンブラック132とを含む。カーボンナノチューブ131は、繊維111に担持されている。カーボンブラック132は、含フッ素エラストマー12中に分散している。 The thermally conductive sheets 10A and 10B each include a resin sheet 11 having voids, a fluorine-containing elastomer 12 disposed inside the voids, and a thermally conductive material (thermally conductive filler in the illustrated embodiment) 13. The resin sheet 11 is a nonwoven fabric composed of a plurality of fibers 111. The thermally conductive material (thermally conductive filler) 13 includes carbon nanotubes 131 and carbon black 132. The carbon nanotubes 131 are supported by the fibers 111. The carbon black 132 is dispersed in the fluorine-containing elastomer 12.

図1の熱伝導性シート10Aの一方の主面10X側には、エラストマー領域10aが配置されている。エラストマー領域10aは、樹脂シート11の主面10Xを覆うように配置される含フッ素エラストマー12を含む一方、樹脂シート11を含まない。エラストマー領域10aは、熱伝導性材料を含んでいてもよい。エラストマー領域10aの厚みtxは、例えば、熱伝導性シート全体の厚みの1/5程度である。 An elastomer region 10a is disposed on one of the main surfaces 10X of the thermally conductive sheet 10A in FIG. 1. The elastomer region 10a includes a fluorine-containing elastomer 12 disposed to cover the main surface 10X of the resin sheet 11, but does not include the resin sheet 11. The elastomer region 10a may include a thermally conductive material. The thickness tx of the elastomer region 10a is, for example, about 1/5 of the thickness of the entire thermally conductive sheet.

図2の熱伝導性シート10Bは、両方の主面10Xおよび10Y側にエラストマー領域10aが配置されていること以外、熱伝導性シート10Aと同様の構成を有する。各エラストマー領域10aの厚みtxおよびtyはそれぞれ、例えば、熱伝導性シート全体の厚みの1/6程度である。厚みtxおよびtyは、それぞれ同程度であってよく、異なっていてもよい。 The thermally conductive sheet 10B in FIG. 2 has the same configuration as the thermally conductive sheet 10A, except that elastomer regions 10a are arranged on both main surfaces 10X and 10Y. The thicknesses tx and ty of each elastomer region 10a are, for example, approximately 1/6 of the thickness of the entire thermally conductive sheet. The thicknesses tx and ty may be approximately the same or different.

[熱伝導性シートの製造方法]
本実施形態に係る熱伝導性シートは、例えば、空隙を備える樹脂シートを準備する工程(準備工程)と、樹脂シートの空隙に含フッ素エラストマーを保持させる工程(保持工程)と、含フッ素エラストマーを保持する樹脂シートをプレス成形する工程(プレス工程)と、を備える方法により製造される。
[Method of manufacturing thermally conductive sheet]
The thermally conductive sheet according to this embodiment is manufactured, for example, by a method including a step of preparing a resin sheet having voids (preparation step), a step of retaining a fluorine-containing elastomer in the voids of the resin sheet (retention step), and a step of press-molding the resin sheet retaining the fluorine-containing elastomer (pressing step).

準備工程では、熱伝導性フィラーを担持する樹脂シートを準備してもよい。保持工程において、熱伝導性フィラーが分散された含フッ素エラストマーを用いてもよい。 In the preparation step, a resin sheet carrying a thermally conductive filler may be prepared. In the holding step, a fluorine-containing elastomer in which a thermally conductive filler is dispersed may be used.

以下、熱伝導性シートの製造方法の一例を説明する。図4は、本実施形態に係る熱伝導性シートの製造方法を示すフローチャートである。 An example of a method for manufacturing a thermally conductive sheet is described below. Figure 4 is a flowchart showing the method for manufacturing a thermally conductive sheet according to this embodiment.

(1)準備工程(S11)
空隙を備える樹脂シートを準備する。樹脂シートの詳細は上記の通りである。
(1) Preparation process (S11)
A resin sheet having voids is prepared. The details of the resin sheet are as described above.

樹脂シートと、熱伝導性フィラーおよび/または含フッ素エラストマーとの密着性を向上させるため、樹脂シートには、シランカップリング処理またはプラズマ処理などが施されていてもよい。樹脂シートの内部には、熱伝導性材料が添加されていてもよい。 To improve the adhesion between the resin sheet and the thermally conductive filler and/or the fluorine-containing elastomer, the resin sheet may be subjected to a silane coupling treatment or a plasma treatment. A thermally conductive material may be added to the inside of the resin sheet.

樹脂シートに熱伝導性フィラーを担持させる方法は、特に限定されず、例えば、熱伝導性フィラーが分散された分散液を樹脂シートにコーティングするか、あるいは、熱伝導性フィラーが分散された分散液に樹脂シートを浸漬することにより得られる。分散液への浸漬は、複数回行われてもよい。分散液のコーティングは、樹脂シートの片面に対して行われてよく、両面に対して行われてもよい。その後、樹脂シートを乾燥させる。乾燥方法は特に限定されず、加熱乾燥、真空乾燥等であってよい。 The method for supporting the thermally conductive filler on the resin sheet is not particularly limited, and can be achieved, for example, by coating the resin sheet with a dispersion liquid in which the thermally conductive filler is dispersed, or by immersing the resin sheet in a dispersion liquid in which the thermally conductive filler is dispersed. Immersion in the dispersion liquid may be performed multiple times. Coating of the dispersion liquid may be performed on one side of the resin sheet, or may be performed on both sides. The resin sheet is then dried. The drying method is not particularly limited, and may be heat drying, vacuum drying, or the like.

以下、カーボンナノチューブを樹脂シートの表面に担持させる方法を例に挙げて、担持工程を具体的に説明するが、本実施形態に係る担持工程はこれに限定されるものではない。 The following describes the loading process in detail, taking as an example a method for loading carbon nanotubes onto the surface of a resin sheet, but the loading process according to this embodiment is not limited to this.

まず、カーボンナノチューブを溶媒に分散させて、カーボンナノチューブ分散液を調製する。溶媒は特に限定されない。溶媒としては、例えば、水;エタノール、n-ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒;酢酸エチル等のエステル系溶媒;ジエチルエーテル、ジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素系溶媒が挙げられる。これらは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、ケトン系溶媒が好ましい。 First, carbon nanotubes are dispersed in a solvent to prepare a carbon nanotube dispersion liquid. The solvent is not particularly limited. Examples of the solvent include water; alcohol-based solvents such as ethanol, n-butyl alcohol, isopropyl alcohol, and ethylene glycol; ester-based solvents such as ethyl acetate; ether-based solvents such as diethyl ether and dimethyl ether; ketone-based solvents such as methyl ethyl ketone, acetone, diethyl ketone, methyl propyl ketone, and cyclohexanone; aliphatic hydrocarbon-based solvents such as hexane and heptane; aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and benzene; and chlorinated hydrocarbon-based solvents such as dichloromethane, chloroform, and chlorobenzene. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, ketone-based solvents are preferred.

溶媒の量は特に限定されない。溶媒中にカーボンナノチューブを均一に分散させやすい点で、溶媒の量は、カーボンナノチューブ100質量部に対して、20,000質量部以上1,000,000質量部以下が好ましく、30,000質量部以上300,000質量部以下がより好ましく、50,000質量部以上200,000質量部以下が特に好ましい。 The amount of the solvent is not particularly limited. In order to make it easier to uniformly disperse the carbon nanotubes in the solvent, the amount of the solvent is preferably 20,000 parts by mass or more and 1,000,000 parts by mass or less, more preferably 30,000 parts by mass or more and 300,000 parts by mass or less, and particularly preferably 50,000 parts by mass or more and 200,000 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the carbon nanotubes.

カーボンナノチューブ分散液には、分散剤が添加されてもよい。分散剤は特に限定されない。分散剤としては、例えば、アクリル系分散剤、ポリビニルピロリドン、ポリアニリンスルホン酸等の合成ポリマー、DNA、ペプチドおよび有機アミン化合物が挙げられる。これらは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。添加される分散剤の量は、カーボンナノチューブ、溶媒および分散剤の種類や量によって適宜設定される。分散剤の添加量は、例えば、カーボンナノチューブ100質量部に対して、100質量部以上6,000質量部以下が好ましく、200質量部以上3,000質量以下がより好ましく、300質量部以上1,000質量部以下が特に好ましい。 A dispersant may be added to the carbon nanotube dispersion. The dispersant is not particularly limited. Examples of dispersants include acrylic dispersants, synthetic polymers such as polyvinylpyrrolidone and polyaniline sulfonic acid, DNA, peptides, and organic amine compounds. These are used alone or in combination of two or more. The amount of dispersant added is appropriately set depending on the type and amount of carbon nanotubes, solvent, and dispersant. The amount of dispersant added is, for example, preferably 100 parts by mass or more and 6,000 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or more and 3,000 parts by mass or less, and particularly preferably 300 parts by mass or more and 1,000 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of carbon nanotubes.

次に、カーボンナノチューブ分散液に樹脂シートを浸漬する。その後、樹脂シートを乾燥させることにより、樹脂シートにカーボンナノチューブが担持される。乾燥条件は特に限定されず、カーボンナノチューブおよび溶媒の種類や量によって適宜設定される。 Next, the resin sheet is immersed in the carbon nanotube dispersion liquid. The resin sheet is then dried, so that the carbon nanotubes are supported on the resin sheet. There are no particular limitations on the drying conditions, and they are set appropriately depending on the type and amount of carbon nanotubes and solvent.

(2)保持工程(S12)
樹脂シートの空隙に含フッ素エラストマーを保持させる。これにより、樹脂シートと含フッ素エラストマーとが一体化される。樹脂シートの空隙のすべてが含フッ素エラストマーにより埋められてもよいし、樹脂シートの空隙の一部が含フッ素エラストマーにより埋められてもよい。
(2) Holding step (S12)
The fluorine-containing elastomer is held in the voids of the resin sheet. This integrates the resin sheet and the fluorine-containing elastomer. All of the voids in the resin sheet may be filled with the fluorine-containing elastomer, or only a part of the voids in the resin sheet may be filled with the fluorine-containing elastomer.

(2a)エラストマー組成物の調製
まず、含フッ素エラストマーを含むエラストマー組成物を調製する。エラストマー組成物は、例えば、含フッ素エラストマーと、架橋剤と、その他の添加剤と、溶剤と、を混合することにより調製される。エラストマー組成物は、溶剤に、含フッ素エラストマー等の成分を順次添加して、混合することにより調整されてもよいし、溶剤以外の成分を混合した後、得られた混合物と溶剤とを混合することにより調製されてもよい。エラストマー組成物は、また、含フッ素エラストマー、架橋剤およびその他の添加剤を含んだ市販のコンパウンドと、溶剤と、を混合することにより調製されてもよい。混合は、例えば、公知のニーダー、混練ロール、ミキサーを使用して行われる。エラストマー組成物において、含フッ素エラストマーは溶剤に溶解していてもよく、分散あるいは懸濁していてもよい。
(2a) Preparation of elastomer composition First, an elastomer composition containing a fluorine-containing elastomer is prepared. The elastomer composition is prepared, for example, by mixing a fluorine-containing elastomer, a crosslinking agent, other additives, and a solvent. The elastomer composition may be prepared by sequentially adding components such as a fluorine-containing elastomer to a solvent and mixing them, or by mixing components other than the solvent and then mixing the resulting mixture with the solvent. The elastomer composition may also be prepared by mixing a commercially available compound containing a fluorine-containing elastomer, a crosslinking agent, and other additives with a solvent. The mixing is performed, for example, using a known kneader, kneading roll, or mixer. In the elastomer composition, the fluorine-containing elastomer may be dissolved, dispersed, or suspended in the solvent.

溶剤は特に限定されず、含フッ素エラストマーの種類、エラストマー組成物の性状に応じて、適宜選択される。溶剤としては、例えば、脂肪族系、芳香族系、アルコール系、エステル系、エーテル系、ハロゲン系の有機溶媒が挙げられる。これらは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。溶剤の添加量は特に限定されず、保持の方法、エラストマー組成物の性状および粘度等に応じて、適宜設定される。 The solvent is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of fluorine-containing elastomer and the properties of the elastomer composition. Examples of the solvent include aliphatic, aromatic, alcohol, ester, ether, and halogen-based organic solvents. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of solvent added is not particularly limited, and is appropriately set depending on the method of retention, the properties and viscosity of the elastomer composition, etc.

エラストマー組成物の粘度は特に限定されず、保持の方法、樹脂シートの厚み等に応じて、適宜設定される。エラストマー組成物の20℃におけるB型粘度計で測定された粘度は、例えば、50mPa・s以上50,000mPa・s程度であってよい。 The viscosity of the elastomer composition is not particularly limited and is set appropriately depending on the method of holding, the thickness of the resin sheet, etc. The viscosity of the elastomer composition measured with a B-type viscometer at 20°C may be, for example, 50 mPa·s or more and about 50,000 mPa·s.

架橋剤は特に限定されず、含フッ素エラストマーの組成等に応じて、適宜選択される。架橋剤としては、例えば、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N’-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサメチレンジアミンなどのポリアミン化合物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)パーフルオロプロパンなどのポリヒドロキシ化合物および1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられる。 The crosslinking agent is not particularly limited and is appropriately selected depending on the composition of the fluorine-containing elastomer. Examples of crosslinking agents include polyamine compounds such as hexamethylenediamine carbamate and N,N'-dicinnamylidene-1,6-hexamethylenediamine, polyhydroxy compounds such as 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)perfluoropropane, and organic peroxides such as 1,1-bis(t-butylperoxy)-3,5,5-trimethylcyclohexane and 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide.

架橋剤の配合量は特に限定されない。架橋剤の配合量は、例えば、含フッ素エラストマー100質量部に対して0.01質量部以上10質量部以下であってよく、0.1質量部以上5質量部以下が好ましい。 The amount of the crosslinking agent is not particularly limited. For example, the amount of the crosslinking agent may be 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.

エラストマー組成物は、必要に応じて、架橋促進剤を含んでいてよい。架橋促進剤は特に限定されない。架橋促進剤としては、例えば、オニウム化合物が挙げられる。オニウム化合物としては、例えば、第4級アンモニウム塩等のアンモニウム化合物、第4級ホスホニウム塩等のホスホニウム化合物、オキソニウム化合物、スルホニウム化合物、環状アミンおよび1官能性アミン化合物が挙げられる。 The elastomer composition may contain a crosslinking accelerator as necessary. The crosslinking accelerator is not particularly limited. Examples of the crosslinking accelerator include onium compounds. Examples of the onium compounds include ammonium compounds such as quaternary ammonium salts, phosphonium compounds such as quaternary phosphonium salts, oxonium compounds, sulfonium compounds, cyclic amines, and monofunctional amine compounds.

架橋促進剤の配合量は特に限定されない。架橋促進剤の配合量は、例えば、含フッ素エラストマー100質量部に対して、0.01質量部以上8質量部以下であってよく、0.02質量部以上5質量部以下が好ましい。 The amount of the crosslinking accelerator is not particularly limited. For example, the amount of the crosslinking accelerator may be 0.01 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, and preferably 0.02 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.

エラストマー組成物は、必要に応じて、架橋助剤を含んでいてよい。架橋助剤は特に限定されない。架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアクリルホルマール、トリアリルトリメリテート、N,N′-m-フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタレートアミド、トリアリルホスフェート、ビスマレイミド、フッ素化トリアリルイソシアヌレート(1,3,5-トリス(2,3,3-トリフルオロ-2-プロペニル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン)、トリス(ジアリルアミン)-S-トリアジン、亜リン酸トリアリル、N,N-ジアリルアクリルアミド、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、ヘキサアリルホスホルアミド、N,N,N′,N′-テトラアリルフタルアミド、N,N,N′,N′-テトラアリルマロンアミド、トリビニルイソシアヌレート、2,4,6-トリビニルメチルトリシロキサン、トリ(5-ノルボルネン-2-メチレン)シアヌレート、トリアリルホスファイト挙げられる。なかでも、架橋性及び放熱材料の物性が優れる点から、TAICが好ましい。 The elastomer composition may contain a crosslinking aid as necessary. The crosslinking aid is not particularly limited. Examples of the crosslinking aid include triallyl cyanurate, trimethallyl isocyanurate, triallyl isocyanurate (TAIC), triacrylformal, triallyl trimellitate, N,N'-m-phenylene bismaleimide, dipropargyl terephthalate, diallyl phthalate, tetraallyl terephthalate amide, triallyl phosphate, bismaleimide, fluorinated triallyl isocyanurate (1,3,5-tris(2,3,3-trifluoro-2-propenyl)-1,3,5-trimethylsilyl) and tetramethylsilyl. triazine-2,4,6-trione), tris(diallylamine)-S-triazine, triallyl phosphite, N,N-diallylacrylamide, 1,6-divinyldodecafluorohexane, hexaallyl phosphoramide, N,N,N',N'-tetraallylphthalamide, N,N,N',N'-tetraallylmalonamide, trivinyl isocyanurate, 2,4,6-trivinylmethyltrisiloxane, tri(5-norbornene-2-methylene) cyanurate, and triallyl phosphite. Among these, TAIC is preferred because of its excellent crosslinkability and physical properties as a heat dissipation material.

架橋助剤の配合量は特に限定されない。架橋助剤の配合量は、例えば、含フッ素エラストマー100質量部に対して0.01質量部以上10質量部以下であってよく、0.1質量部以上5.0質量部以下が好ましい。 The amount of the crosslinking aid is not particularly limited. For example, the amount of the crosslinking aid may be 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.

エラストマー組成物には、必要に応じて、含フッ素エラストマー組成物に配合される通常の添加物、例えば、熱伝導性フィラー以外の添加剤(硫酸バリウム等)、加工助剤(ワックス等)、可塑剤、着色剤、安定剤、接着助剤、離型剤、導電性付与剤、表面非粘着剤、柔軟性付与剤、耐熱性改善剤、難燃剤を配合することができる。 If necessary, the elastomer composition may contain additives that are typically blended into fluorine-containing elastomer compositions, such as additives other than thermally conductive fillers (e.g., barium sulfate), processing aids (e.g., wax), plasticizers, colorants, stabilizers, adhesive aids, release agents, conductivity-imparting agents, surface anti-tack agents, flexibility-imparting agents, heat resistance improvers, and flame retardants.

熱伝導性フィラーが分散された含フッ素エラストマーは、例えば、エラストマー組成物を調製する際、含フッ素エラストマー等の成分とともに、熱伝導性フィラーを添加し、混合することにより得られる。 The fluorine-containing elastomer in which the thermally conductive filler is dispersed can be obtained, for example, by adding and mixing the thermally conductive filler together with components such as the fluorine-containing elastomer when preparing the elastomer composition.

(2b)樹脂シートへのエラストマー組成物の付与
次いで、樹脂シートにエラストマー組成物を付与する。付与の方法は特に限定されず、エラストマー組成物を樹脂シートにコーティングするか、あるいは、エラストマー組成物に樹脂シートを浸漬すればよい。コーティング法によれば、樹脂シートの表面にエラストマー領域が形成され易い。
(2b) Applying the elastomer composition to the resin sheet Next, the elastomer composition is applied to the resin sheet. The application method is not particularly limited, and the elastomer composition may be coated on the resin sheet or the resin sheet may be immersed in the elastomer composition. According to the coating method, an elastomer region is easily formed on the surface of the resin sheet.

エラストマー組成物のコーティングは、樹脂シートの片面に対して行われてよく、両面に対して行われてもよい。浸漬方法は特に限定されず、真空下で行われる真空含侵法が用いられてもよく、真空下で加圧しながら行われる真空加圧含侵法が用いられてもよい。 The coating of the elastomer composition may be performed on one side or both sides of the resin sheet. The immersion method is not particularly limited, and a vacuum impregnation method performed under vacuum or a vacuum pressure impregnation method performed while applying pressure under vacuum may be used.

その後、樹脂シートを乾燥させる。これにより、樹脂シートの空隙内に含フッ素エラストマーが保持される。乾燥方法は特に限定されず、加熱乾燥、真空乾燥等であってよい。 Then, the resin sheet is dried. This retains the fluorine-containing elastomer in the voids of the resin sheet. The drying method is not particularly limited, and may be heat drying, vacuum drying, etc.

(3)プレス工程(S13)
含フッ素エラストマーを保持する樹脂シートを、プレス成形する。これにより、所望の厚みを有する熱伝導性シートが得られる。
(3) Pressing process (S13)
The resin sheet holding the fluorine-containing elastomer is press-molded to obtain a thermally conductive sheet having a desired thickness.

通常、含フッ素エラストマーのみをプレス成形によりシートに形成しても、その厚みはばらつき易い。そのため、シートの厚みを薄くすることも困難である。含フッ素エラストマーにより形成されるシートの厚みのばらつきは、シートが大きく、また薄くなるほど顕著になる。 Normally, when a sheet is formed by press molding using only a fluorine-containing elastomer, the thickness tends to vary. This makes it difficult to make the sheet thinner. The variation in thickness of sheets formed from fluorine-containing elastomer becomes more pronounced the larger and thinner the sheet is.

樹脂シートを用いることにより、プレス成形によって、含フッ素エラストマーを均一な厚みを有するシートに成形することができる。特に、薄く、さらには大判のシートを得ることもできる。 By using a resin sheet, the fluorine-containing elastomer can be molded into a sheet of uniform thickness by press molding. In particular, thin and even large sheets can be obtained.

プレス工程において、含フッ素エラストマーは架橋され得る。プレス工程の条件は特に限定されず、含フッ素エラストマーの架橋条件を考慮して適宜設定されてよい。含フッ素エラストマーは、例えば、150℃以上300℃以下の温度で、1分以上24時間以下加熱することにより架橋される。プレス工程の後、含フッ素エラストマーを架橋する工程を実施してもよい。 In the pressing step, the fluorine-containing elastomer may be crosslinked. The conditions of the pressing step are not particularly limited and may be set appropriately taking into consideration the crosslinking conditions of the fluorine-containing elastomer. The fluorine-containing elastomer is crosslinked, for example, by heating at a temperature of 150°C or higher and 300°C or lower for 1 minute or longer and 24 hours or shorter. After the pressing step, a step of crosslinking the fluorine-containing elastomer may be carried out.

得られた熱伝導性シートは、必要に応じて、切断、穴あけ加工等が施されて、各種装置や電子機器に搭載される。本実施形態に係る製造方法によれば、均一で薄く、さらには大面積の熱伝導性シートが得られるため、歩留まりが高く、また様々な用途に適用可能である。熱伝導性シートは、特に、半導体製造装置に好適に用いられる。 The obtained thermally conductive sheet is cut, drilled, etc. as necessary, and then mounted on various devices and electronic devices. According to the manufacturing method of this embodiment, a uniform, thin, and large-area thermally conductive sheet can be obtained, resulting in a high yield and being applicable to a variety of uses. The thermally conductive sheet is particularly suitable for use in semiconductor manufacturing equipment.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、「部」および「%」は、ことわりのない限り、質量基準である。混合部数は、いずれも固形分の質量である。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but is not limited thereto. In the examples, "parts" and "%" are by weight unless otherwise specified. The number of mixed parts is the mass of the solid content.

[実施例1]
(i)樹脂シートの準備
PTFE製不織布(株式会社巴川製紙所製R-250、空隙率65%、単位面積当たりの質量190g/m、繊維の直径35.2μm、厚み0.25mm)を準備した。
[Example 1]
(i) Preparation of Resin Sheet A PTFE nonwoven fabric (R-250 manufactured by Tomoegawa Paper Co., Ltd., porosity 65%, mass per unit area 190 g/m 2 , fiber diameter 35.2 μm, thickness 0.25 mm) was prepared.

(ii)エラストマー組成物の調製
含フッ素エラストマー(TFE/パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/シアノ基含有単量体=59.4/40.1/0.5(モル比)、圧縮永久ひずみ試験における耐熱温度300℃、TG法における耐熱温度420℃、ダイキン工業社製)100部、架橋剤(4,4’-[2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス[N1-フェニル-1,2-ベンゼンジアミン])0.8部、および、熱伝導性フィラー(カーボンブラック、Cancarb社製 Thermax N990、D50:280nm)23部を含む、混合物を得た。この混合物に、有機溶媒(FC770、スリーエム社製)を混合して、濃度4質量%のエラストマー組成物(粘度150mPa・s)を調製した。
(ii) Preparation of elastomer composition A mixture was obtained containing 100 parts of a fluorine-containing elastomer (TFE/perfluoro(methyl vinyl ether)/cyano group-containing monomer=59.4/40.1/0.5 (molar ratio), heat resistance temperature in compression set test of 300° C., heat resistance temperature in TG method of 420° C., manufactured by Daikin Industries, Ltd.), 0.8 parts of a crosslinking agent (4,4′-[2,2,2-trifluoro-1-(trifluoromethyl)ethylidene]bis[N1-phenyl-1,2-benzenediamine]), and 23 parts of a thermally conductive filler (carbon black, manufactured by Cancarb Thermax N990, D50: 280 nm). An organic solvent (FC770, manufactured by 3M) was mixed with this mixture to prepare an elastomer composition having a concentration of 4% by mass (viscosity 150 mPa·s).

(iii)エラストマー組成物の樹脂シートへの保持工程
PTFE製不織布の一方の表面に、上記のエラストマー組成物をフィルムアプリケータで塗布した。その後、80℃で12時間乾燥して、エラストマー組成物をPTFE製不織布の一方の表面側の空隙内部に保持させた。次いで、上記と同様にして、PTFE製不織布の他方の表面側の空隙に、エラストマー組成物を保持させた。
(iii) Retention process of elastomer composition on resin sheet The above-mentioned elastomer composition was applied to one surface of a PTFE nonwoven fabric using a film applicator. After that, it was dried at 80°C for 12 hours to retain the elastomer composition in the voids on one surface side of the PTFE nonwoven fabric. Then, in the same manner as above, the elastomer composition was retained in the voids on the other surface side of the PTFE nonwoven fabric.

(iv)プレス成形
エラストマー組成物を保持するPTFE製不織布を、200mm×200mmの金型に設置し、荷重45kgf/cm、温度180℃で30分間、プレス成形した。このようにして、熱伝導性シートA1を得た。熱伝導性シートA1から、100mm×100mmの評価サンプルa1を切り出した。
(iv) Press molding The PTFE nonwoven fabric holding the elastomer composition was placed in a 200 mm x 200 mm mold and press molded for 30 minutes at a load of 45 kgf/cm 2 and a temperature of 180° C. In this way, a thermally conductive sheet A1 was obtained. An evaluation sample a1 of 100 mm x 100 mm was cut out from the thermally conductive sheet A1.

熱伝導性シートA1に占める含フッ素エラストマーの割合は、49.4質量%であった。また、熱伝導性材料の総量は、熱伝導性シートA1の11.4質量%であった。熱伝導性シートA1の両面には、それぞれエラストマー領域(各厚み53~59μm)が形成されていた。熱伝導性シートA1のTG法における耐熱温度は420℃であった。 The proportion of fluorine-containing elastomer in thermally conductive sheet A1 was 49.4% by mass. The total amount of thermally conductive material was 11.4% by mass of thermally conductive sheet A1. Elastomer regions (each 53 to 59 μm thick) were formed on both sides of thermally conductive sheet A1. The heat resistance temperature of thermally conductive sheet A1 in the TG method was 420°C.

[実施例2]
実施例1のエラストマー組成物の保持工程(iii)において、PTFE製不織布の一方の表面にのみ、エラストマー組成物を塗工したこと以外は、実施例1と同様にして、熱伝導性シートA2およびその評価サンプルa2(100mm×100mm)を得た。
[Example 2]
A thermally conductive sheet A2 and an evaluation sample a2 (100 mm x 100 mm) thereof were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the elastomer composition retaining step (iii) of Example 1, the elastomer composition was applied only to one surface of the PTFE nonwoven fabric.

得られた熱伝導性シートA2に占める含フッ素エラストマーの割合は、45.7質量%であった。熱伝導性材料の総量は、熱伝導性シートA2の10.5質量%であった。熱伝導性シートA2の片面には、エラストマー領域(厚み110μm)が形成されていた。熱伝導性シートA2のTG法における耐熱温度は420℃であった。 The proportion of fluorine-containing elastomer in the obtained thermally conductive sheet A2 was 45.7% by mass. The total amount of thermally conductive material was 10.5% by mass of the thermally conductive sheet A2. An elastomer region (thickness 110 μm) was formed on one side of the thermally conductive sheet A2. The heat resistance temperature of the thermally conductive sheet A2 in the TG method was 420°C.

[実施例3]
実施例2のPTFE製不織布に替えて、CNTが担持されたPTFE製不織布を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、熱伝導性シートA3およびその評価サンプルa3(100mm×100mm)を得た。熱伝導性シートA3のTG法における耐熱温度は420℃であった。
[Example 3]
A thermally conductive sheet A3 and an evaluation sample a3 (100 mm x 100 mm) thereof were obtained in the same manner as in Example 2, except that a PTFE nonwoven fabric carrying CNTs was used instead of the PTFE nonwoven fabric of Example 2. The heat resistance temperature of the thermally conductive sheet A3 in the TG method was 420°C.

樹脂シートは、CNT(カーボンナノチューブ、大陽日酸株式会社製、CNT粉末グレードDL、周方向に沿った断面の直径5nm~20nm、長さ150μm~600μm)を含む分散液に、実施例2で用いたPTFE製不織布を浸漬し、その後、乾燥することにより得られた。CNTの担持量は、担持前のPTFE製不織布の1.1質量%であった。 The resin sheet was obtained by immersing the PTFE nonwoven fabric used in Example 2 in a dispersion containing CNTs (carbon nanotubes, Taiyo Nippon Sanso Corporation, CNT powder grade DL, diameter of cross section along the circumferential direction 5 nm to 20 nm, length 150 μm to 600 μm) and then drying. The amount of CNTs supported was 1.1% by mass of the PTFE nonwoven fabric before support.

熱伝導性シートA3に占める含フッ素エラストマーの割合は、48.3質量%であった。熱伝導性材料の総量は、熱伝導性シートA3の11.1質量%であった。熱伝導性シートA3の片面には、エラストマー領域(厚み98μm)が形成されていた。 The proportion of fluorine-containing elastomer in thermally conductive sheet A3 was 48.3% by mass. The total amount of thermally conductive material was 11.1% by mass of thermally conductive sheet A3. An elastomer region (thickness 98 μm) was formed on one side of thermally conductive sheet A3.

[比較例1]
樹脂シートを使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、熱伝導性シートB1およびその評価サンプルb1(100mm×100mm)を得た。ただし、プレス成形(4)の際、含フッ素エラストマーは200mm×200mmの金型の隅にまで広がることができなかった。得られた熱伝導性シートB1のサイズは、170mm×180mm程度であった。熱伝導性シートB1のTG法における耐熱温度は420℃であった。
[Comparative Example 1]
A thermally conductive sheet B1 and its evaluation sample b1 (100 mm x 100 mm) were obtained in the same manner as in Example 1, except that no resin sheet was used. However, during press molding (4), the fluorine-containing elastomer could not spread to the corners of the 200 mm x 200 mm mold. The size of the obtained thermally conductive sheet B1 was about 170 mm x 180 mm. The heat resistance temperature of the thermally conductive sheet B1 in the TG method was 420 ° C.

[評価]
実施例1~3および比較例1で得られた評価サンプルa1~a3およびb1に対して、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
[evaluation]
The following evaluations were carried out on the evaluation samples a1 to a3 and b1 obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. The results are shown in Table 1.

(a)厚みの測定
評価サンプルの5点の厚みをそれぞれ測定した。測定地点は、四隅近傍(右回りにa点からd点)および中心(e点)の5点であり、それぞれ3cm以上離間している。その測定値の平均値および標準偏差を算出した。
(a) Thickness Measurement The thickness of the evaluation sample was measured at five points. The measurement points were five points near the four corners (points a to d in a clockwise direction) and the center (point e), each of which was spaced 3 cm or more apart. The average and standard deviation of the measurements were calculated.

(b)他の部材に対する固着力の測定
評価サンプルから50mm×50mmの試験片を切り出した。この試験片を、SUS304製の板で圧縮し、そのまま250℃で16時間加熱した。室温まで冷却した後、熱伝導シートとSUS304製の板とを引き剥がした。引き剥がすのに要した力を、万能試験機(日本計測システム株式会社製、HIT-L)を用いて測定した。
(b) Measurement of adhesion to other members A test piece of 50 mm x 50 mm was cut out from the evaluation sample. This test piece was compressed with a SUS304 plate and heated at 250 ° C for 16 hours. After cooling to room temperature, the thermal conductive sheet and the SUS304 plate were peeled off. The force required for peeling was measured using a universal testing machine (HIT-L, manufactured by Japan Measurement Systems Co., Ltd.).

(c)熱伝導率の測定
評価サンプルの熱拡散率と、DSC法により求められた評価サンプルの比熱と、アルキメデス法により求められた評価サンプルの密度と、を乗じて、熱伝導率を算出した。熱拡散率は、レーザーフラッシュ法を用いて、以下の条件下で測定した。
(c) Measurement of Thermal Conductivity The thermal conductivity was calculated by multiplying the thermal diffusivity of the evaluation sample by the specific heat of the evaluation sample obtained by the DSC method and the density of the evaluation sample obtained by the Archimedes method. The thermal diffusivity was measured under the following conditions using a laser flash method.

(熱拡散率)
測定機器:アルバック理工社製TC-7000
熱拡散率の決定方法:ハーフタイム法
測定温度:室温25℃
(Thermal Diffusivity)
Measuring equipment: ULVAC-RIKO TC-7000
Thermal diffusivity determination method: Half-time method Measurement temperature: Room temperature 25°C

(d)導電率の測定
導電率が1.00×10-4S/m未満の場合はJIS K 6911に準じて、1.00×10-4S/m以上の場合はJIS K 7194に準じて、評価サンプルの電気抵抗率を測定した。この電気抵抗率から、導電率を算出した。
(d) Measurement of Electrical Conductivity When the electrical conductivity was less than 1.00×10 −4 S/m, the electrical resistivity of the evaluation sample was measured in accordance with JIS K 6911, and when the electrical conductivity was 1.00×10 −4 S/m or more, the electrical resistivity was measured in accordance with JIS K 7194. The electrical conductivity was calculated from the electrical resistivity.

(e)硬度の測定
ISO 14577に準拠して測定されるナノインデンテーション法により、評価サンプルの両表面のマルテンス硬度を測定した。具体的には、評価サンプルの両方の表面に対し、圧子を10mNの荷重で押し込んだ。その押し込み深さから、マルテンス硬度を得た。
(e) Measurement of Hardness The Martens hardness of both surfaces of the evaluation sample was measured by a nanoindentation method in accordance with ISO 14577. Specifically, an indenter was pressed into both surfaces of the evaluation sample with a load of 10 mN. The Martens hardness was obtained from the pressing depth.

Figure 0007629728000001
Figure 0007629728000001

実施例1から実施例3の熱伝導性シートA1、A2およびA3は、厚みが薄く均一である。一方、比較例1では樹脂シートを用いなかったため、得られた熱伝導性シートB1は全体的に厚く、厚みのばらつきが大きい。 The thermally conductive sheets A1, A2, and A3 of Examples 1 to 3 are thin and uniform in thickness. On the other hand, in Comparative Example 1, no resin sheet was used, so the thermally conductive sheet B1 obtained was thick overall and had a large variation in thickness.

実施例1から実施例3の樹脂シートを備える熱伝導性シートA1、A2およびA3は、比較例1の熱伝導性シートB1に比して、他の部材に対する固着力が小さかった。特に、実施例2および実施例3の片面にのみエラストマー領域を備えた熱伝導性シートA2およびA3の固着力は小さい。つまり、熱伝導性シートA1、A2およびA3は、剥離性に優れているため、熱伝導性シートをスムーズに、かつ残留物の発生を抑制しながら除去することができる。 The thermally conductive sheets A1, A2, and A3 having the resin sheets of Examples 1 to 3 had a smaller adhesive strength to other members than the thermally conductive sheet B1 of Comparative Example 1. In particular, the adhesive strength of the thermally conductive sheets A2 and A3 having an elastomer region on only one side of Examples 2 and 3 was small. In other words, the thermally conductive sheets A1, A2, and A3 have excellent peelability, so the thermally conductive sheets can be removed smoothly while suppressing the generation of residue.

実施例3の熱伝導性シートA3は、熱伝導性フィラーの総量が多く、さらに樹脂シートに熱伝導性フィラーを担持させたため、最も高い熱伝導率および導電率を示した。 The thermally conductive sheet A3 of Example 3 had the highest thermal conductivity and electrical conductivity because it had a large total amount of thermally conductive filler and the thermally conductive filler was supported on the resin sheet.

実施例1から実施例3の熱伝導性シートA1、A2およびA3はいずれも、エラストマー領域を有する面のマルテンス硬度が低い。そのため、熱伝導性シートと発熱体および/または放熱体との密着性が高く、熱伝達性のさらなる向上が期待できる。 The thermally conductive sheets A1, A2, and A3 of Examples 1 to 3 all have a low Martens hardness on the surface having the elastomer region. Therefore, the thermally conductive sheet has a high degree of adhesion to the heating element and/or heat sink, and further improvement in thermal conductivity can be expected.

本発明の熱伝導性シートは、高熱伝達性および高耐熱性を有しているため、特に、半導体製造装置に好適に用いることができる。 The thermally conductive sheet of the present invention has high thermal conductivity and high heat resistance, making it particularly suitable for use in semiconductor manufacturing equipment.

10A、10B 熱伝導性シート
10X、10Y 主面
10a エラストマー領域
11 樹脂シート(不織布)
111 繊維
12 含フッ素エラストマー
13 熱伝導性材料(熱伝導性フィラー)
131 カーボンナノチューブ
132 カーボンブラック
10A, 10B Thermally conductive sheet 10X, 10Y Main surface 10a Elastomer region 11 Resin sheet (nonwoven fabric)
111 Fiber 12 Fluorine-containing elastomer 13 Thermally conductive material (thermally conductive filler)
131 Carbon nanotubes
132 Carbon Black

Claims (12)

空隙を備える樹脂シートと、
少なくとも前記空隙の内部に配置された含フッ素エラストマーと、
熱伝導性材料と、を備え、
前記含フッ素エラストマーは、さらに前記樹脂シートの少なくとも一方の主面の、少なくとも一部を覆うように配置されており、
厚みが、0.05mm以上0.5mm以下である、熱伝導性シート。
A resin sheet having voids;
a fluorine-containing elastomer disposed at least inside the void;
a thermally conductive material;
the fluorine-containing elastomer is further disposed so as to cover at least a portion of at least one main surface of the resin sheet,
A thermally conductive sheet having a thickness of 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
前記熱伝導性材料は、粒子状の熱伝導性材料を含み、
前記粒子状の熱伝導性材料の少なくとも一部は、前記樹脂シートに担持されている、請求項1に記載の熱伝導性シート。
the thermally conductive material comprises a particulate thermally conductive material;
The thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein at least a portion of the particulate thermally conductive material is supported on the resin sheet.
前記樹脂シートは、耐熱温度150℃以上の樹脂材料を含む、請求項1または2に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to claim 1 or 2, wherein the resin sheet contains a resin material having a heat resistance temperature of 150°C or higher. 前記樹脂シートは、繊維構造体である、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin sheet is a fiber structure. 前記熱伝導性材料は、繊維状の炭素材料を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermally conductive material includes a fibrous carbon material. 前記含フッ素エラストマーは、さらに、前記樹脂シートの一方の主面を覆うように配置されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluorine-containing elastomer is further arranged to cover one of the main surfaces of the resin sheet. 前記含フッ素エラストマーは、さらに、前記樹脂シートの両方の主面を覆うように配置されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluorine-containing elastomer is further arranged to cover both main surfaces of the resin sheet. 前記熱伝導性シートの任意の5点における厚みの標準偏差は、0.020以下である、、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the standard deviation of the thickness at any five points on the thermally conductive sheet is 0.020 or less. 前記樹脂シートは、フッ素樹脂を含む樹脂材料により形成されている、請求項1~8のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin sheet is formed from a resin material containing a fluororesin. 半導体製造装置に用いられる、請求項1~9のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 9, which is used in semiconductor manufacturing equipment. 空隙を備える樹脂シートを準備する工程と、
前記樹脂シートの前記空隙に含フッ素エラストマーを保持させる工程と、
前記含フッ素エラストマーを保持する前記樹脂シートをプレス成形して熱伝導性シートを得る工程と、を備え、
前記樹脂シートおよび前記含フッ素エラストマーの少なくとも一方は、熱伝導性材料を有し、
前記含フッ素エラストマーは、前記樹脂シートの空隙内部、および、前記樹脂シートの少なくとも一方の主面の、少なくとも一部を覆うように配置され、
前記熱伝導性シートの厚みが、0.05mm以上0.5mm以下である、熱伝導性シートの製造方法。
Providing a resin sheet having voids;
retaining a fluorine-containing elastomer in the voids of the resin sheet;
and a step of press-molding the resin sheet holding the fluorine-containing elastomer to obtain a thermally conductive sheet,
At least one of the resin sheet and the fluorine-containing elastomer has a thermally conductive material,
the fluorine-containing elastomer is disposed so as to cover inside voids of the resin sheet and at least a part of at least one of the main surfaces of the resin sheet,
The method for producing a thermally conductive sheet, wherein the thermally conductive sheet has a thickness of 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
前記樹脂シートを準備する工程では、粒子状の前記熱伝導性材料を担持する前記樹脂シートが準備される、請求項11に記載の熱伝導性シートの製造方法。 The method for manufacturing a thermally conductive sheet according to claim 11, wherein in the step of preparing the resin sheet, the resin sheet carrying the particulate thermally conductive material is prepared.
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