JP2011249682A - Thermal conductive sheet and semiconductor device - Google Patents

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慶輔 荒巻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal conductive sheet which has trilaminar structure in which a first, second and third thermal conductive sheets are stacked in this order from a side of a heat source, has high thermal conductivity, even when the second thermal conductive sheet is incohesive, displacement between a heat source and a heat dissipation member does not occur, and can prevent falling of powder of a filler from a cross section of the thermal conductive sheet and can surely prevent generation of short circuit, and a semiconductor device using the thermal conductive sheet.SOLUTION: The thermal conductive sheet is held between a heat source 2 and a heat dissipation member 6 of a semiconductor device, consists of a first thermal conductive sheet 3, a second thermal conductive sheet 4, and a third thermal conductive sheet 5 in this order from the side of the heat source, and the thermal conductivity of the second thermal conductive sheet is higher than that of the first thermal conductive sheet and the third thermal conductive sheet.

Description

本発明は、熱伝導性シート及び該熱伝導性シートを用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to a heat conductive sheet and a semiconductor device using the heat conductive sheet.

半導体装置が駆動すると多大な熱が発生し、発生した熱が蓄積されると半導体素子の駆動性を悪くし、半導体装置に不具合が生じることがある。そこで、熱源である半導体素子に放熱部材を接合させて外部に熱を放散させる方法が一般的に用いられており、この放熱部材と半導体素子との接合に、炭素繊維等の熱伝導性フィラーを樹脂に配合し、シート化した熱伝導性シートが使用されている。   When the semiconductor device is driven, a great amount of heat is generated. When the generated heat is accumulated, the drivability of the semiconductor element is deteriorated, and the semiconductor device may be defective. Therefore, a method of joining a heat radiating member to a semiconductor element as a heat source and dissipating heat to the outside is generally used, and a heat conductive filler such as carbon fiber is used for joining the heat radiating member and the semiconductor element. A thermally conductive sheet blended into a resin and formed into a sheet is used.

このような熱伝導性シートとしては、エポキシ樹脂等の樹脂バインダーに導電性の熱伝導性フィラーを含有させる場合、例えば、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちにより、配線上にフィラーが落下し、短絡(ショート)が発生する。このように、高熱伝導率が要求される箇所には、絶縁性の熱伝導フィラーを含有した熱伝導性シートより、導電性の熱伝導フィラーを含有した熱伝導性シートが用いられることがあり、フィラーの粉落ちを防止することは極めて重要なことであった。   As such a heat conductive sheet, when a conductive heat conductive filler is contained in a resin binder such as an epoxy resin, for example, a filler is formed on the wiring by powdering off the filler from a cross-sectional portion of the heat conductive sheet. Falls and a short circuit occurs. Thus, in places where high thermal conductivity is required, a heat conductive sheet containing a conductive heat conductive filler may be used rather than a heat conductive sheet containing an insulating heat conductive filler, It was very important to prevent the filler from falling off.

例えば特許文献1には、第1から第3のシートからなる3層構造の熱伝導性シートが提案されているが、真中の第2の熱伝導性シートは絶縁性であり、導電性の炭素繊維を含有することは開示されていない。
また、特許文献2には、高分子マトリックス材料と、黒鉛化炭素繊維を含有する高分子組成物に、外部から磁場を印加して前記黒鉛化炭素繊維を一定方向に磁場配向させた後、該高分子組成物をシート状に硬化する熱伝導性シートの製造方法が提案されている。しかし、この提案のように、磁場をかけて黒鉛化炭素繊維を一定方向に配向させるには大掛かりな設備が必要であり、高コスト化を招いてしまう。また、半導体装置の熱源と放熱部材との間に、熱源側から第1、第2、第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートについては、開示も示唆もされていない。
For example, Patent Document 1 proposes a heat conductive sheet having a three-layer structure composed of first to third sheets, but the second heat conductive sheet in the middle is insulative and has conductive carbon. It is not disclosed to contain fibers.
Patent Document 2 discloses that after applying a magnetic field from the outside to a polymer composition containing a polymer matrix material and graphitized carbon fiber, the graphitized carbon fiber is magnetically oriented in a certain direction. There has been proposed a method for producing a thermally conductive sheet in which a polymer composition is cured into a sheet. However, as in this proposal, in order to orient the graphitized carbon fiber in a certain direction by applying a magnetic field, a large facility is required, which leads to an increase in cost. Further, the disclosure and suggestion of the heat conductive sheet having a three-layer structure in which the first, second, and third heat conductive sheets are laminated in this order from the heat source side between the heat source and the heat radiating member of the semiconductor device. It has not been.

したがって、熱源側から第1、第2、及び第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートにおいて、熱伝導率が高く、前記第2の熱伝導性シートが粘着性を有しない場合に、熱源と放熱部材との間で位置ずれを起こさず、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちを防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できる熱伝導性シート及び該熱伝導性シートを用いた半導体装置の速やかな提供が望まれているのが現状である。   Therefore, in the heat conductive sheet having a three-layer structure in which the first, second, and third heat conductive sheets are laminated in this order from the heat source side, the heat conductivity is high, and the second heat conductive sheet is adhesive. Heat that can prevent the occurrence of short-circuiting by preventing the powder from falling off from the cross section of the heat conductive sheet without causing misalignment between the heat source and the heat radiating member. At present, it is desired to quickly provide a conductive sheet and a semiconductor device using the thermally conductive sheet.

特開2004−87735号公報JP 200487735 A 特開2003−200437号公報JP 2003-200437 A

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、熱源側から第1、第2、及び第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートにおいて、熱伝導率が高く、前記第2の熱伝導性シートが粘着性を有しない場合にも、熱源と放熱部材との間で位置ずれを起こさず、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちを防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できる熱伝導性シート及び該熱伝導性シートを用いた半導体装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention is a three-layered heat conductive sheet in which the first, second, and third heat conductive sheets are laminated in this order from the heat source side. Even when the heat-sensitive sheet is not sticky, it does not cause misalignment between the heat source and the heat radiating member, can prevent the filler powder from falling off from the cross section of the heat conductive sheet, and can generate a short circuit. It is an object of the present invention to provide a thermally conductive sheet that can be reliably prevented and a semiconductor device using the thermally conductive sheet.

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、半導体装置の熱源と放熱部材との間に、熱源側から第1、第2、及び第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートにおいて、導電性の炭素繊維フィラーを含有する第2の熱伝導性シートが、絶縁性の第1の熱伝導性シートと絶縁性の第3の熱伝導性シートに挟持されており、粘着性の無い導電性の前記第2の熱伝導性シートが熱源と放熱部材との間から、ずれることを抑制することができ、前記導電性の炭素繊維フィラーの粉落ちが防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できることを知見した。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, the first, second, and third heat conductive sheets are arranged in this order from the heat source side between the heat source and the heat radiating member of the semiconductor device. In the laminated heat conductive sheet having a three-layer structure, the second heat conductive sheet containing the conductive carbon fiber filler is composed of an insulating first heat conductive sheet and an insulating third heat conductive material. The conductive second heat conductive sheet that is sandwiched between the sheets and has no adhesiveness can be prevented from shifting from between the heat source and the heat radiating member, and the conductive carbon fiber filler powder. It has been found that falling can be prevented and occurrence of a short circuit can be surely prevented.

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 半導体装置の熱源と放熱部材との間に挟持される熱伝導性シートであって、
前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有してなり、
前記第2の熱伝導性シートの熱伝導率が、前記第1の熱伝導性シートの熱伝導率及び前記第3の熱伝導性シートの熱伝導率よりも高いことを特徴とする熱伝導性シートである。
<2> 第2の熱伝導性シートが、アスペクト比が8以上である炭素繊維を含有する前記<1>に記載の熱伝導性シートである。
<3> 炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向している前記<2>に記載の熱伝導性シートである。
<4> 第1及び第3の熱伝導性シートが絶縁性の熱伝導性フィラーを含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の熱伝導性シートである。
<5> 第2の熱伝導性シートの厚みBと、第1の熱伝導性シートの厚みA及び第2の熱伝導性シートの厚みCの合計との比〔B/(A+C)〕が、0.3以上である前記<1>から<4>のいずれかに記載の熱伝導性シートである。
<6> 放熱部材と、熱源と、前記熱源と前記放熱部材との間に挟持される熱伝導性シートとを有する半導体装置において、
前記熱伝導性シートが、前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有してなり、
前記半導体装置に荷重をかけた後において、前記第1の熱伝導性シートの表面積及び前記第3の熱伝導性シートの表面積が、前記第2の熱伝導性シートの表面積より大きいことを特徴とする半導体装置である。
<7> 半導体装置に荷重をかけた後において、次式、第3の熱伝導性シートの表面積>第1の熱伝導性シートの表面積>第2の熱伝導性シートの表面積を満たす前記<6>に記載の半導体装置である。
<8> 半導体装置に荷重をかけた後において、第1及び第3の熱伝導性シートの端部が、第2の熱伝導性シートの端部よりも突出している前記<6>から<7>のいずれかに記載の半導体装置である。
<9> 半導体装置に荷重をかけた後において、第1の熱伝導性シート端部が第2及び第3の熱伝導性シートの端部より突出しており、
第3の熱伝導性シートの端部が前記第2の熱伝導性シートの端部より突出している前記<6>から<8>のいずれかに記載の半導体装置である。
<10> 第2の熱伝導性シートが、アスペクト比が8以上である炭素繊維を含有する前記<6>から<9>のいずれかに記載の半導体装置である。
<11> 炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向している前記<10>に記載の半導体装置である。
<12> 第1及び第3の熱伝導性シートが絶縁性の熱伝導性フィラーを含有する前記<6>から<11>のいずれかに記載の半導体装置である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A heat conductive sheet sandwiched between a heat source of a semiconductor device and a heat dissipation member,
From the heat source side, it has a first thermal conductive sheet, a second thermal conductive sheet, and a third thermal conductive sheet in this order,
The thermal conductivity of the second thermal conductive sheet is higher than the thermal conductivity of the first thermal conductive sheet and the thermal conductivity of the third thermal conductive sheet. It is a sheet.
<2> The heat conductive sheet according to <1>, wherein the second heat conductive sheet contains carbon fibers having an aspect ratio of 8 or more.
<3> The heat conductive sheet according to <2>, wherein the carbon fibers are vertically oriented along the thickness direction of the second heat conductive sheet.
<4> The thermal conductive sheet according to any one of <1> to <3>, wherein the first and third thermal conductive sheets contain an insulating thermal conductive filler.
<5> The ratio [B / (A + C)] of the thickness B of the second thermal conductive sheet and the sum of the thickness A of the first thermal conductive sheet and the thickness C of the second thermal conductive sheet, The heat conductive sheet according to any one of <1> to <4>, which is 0.3 or more.
<6> In a semiconductor device having a heat dissipation member, a heat source, and a heat conductive sheet sandwiched between the heat source and the heat dissipation member,
The heat conductive sheet has a first heat conductive sheet, a second heat conductive sheet, and a third heat conductive sheet in this order from the heat source side.
After the load is applied to the semiconductor device, the surface area of the first heat conductive sheet and the surface area of the third heat conductive sheet are larger than the surface area of the second heat conductive sheet. It is a semiconductor device.
<7> After applying the load to the semiconductor device, the following formula, the surface area of the third thermal conductive sheet> the surface area of the first thermal conductive sheet> the surface area of the second thermal conductive sheet <6 > Is a semiconductor device.
<8> After applying a load to the semiconductor device, the end portions of the first and third heat conductive sheets protrude from the end portions of the second heat conductive sheet to <7> to <7>> A semiconductor device according to any one of the above.
<9> After applying a load to the semiconductor device, the first heat conductive sheet end portion protrudes from the end portions of the second and third heat conductive sheets,
The semiconductor device according to any one of <6> to <8>, wherein an end portion of the third heat conductive sheet protrudes from an end portion of the second heat conductive sheet.
<10> The semiconductor device according to any one of <6> to <9>, wherein the second thermally conductive sheet contains carbon fibers having an aspect ratio of 8 or more.
<11> The semiconductor device according to <10>, wherein the carbon fibers are vertically aligned along a thickness direction of the second thermally conductive sheet.
<12> The semiconductor device according to any one of <6> to <11>, wherein the first and third heat conductive sheets contain an insulating heat conductive filler.

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、熱源側から第1、第2、及び第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートにおいて、熱伝導率が高く、前記第2の熱伝導性シートが粘着性を有しない場合にも、熱源と放熱部材との間で位置ずれを起こさず、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちを防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できる熱伝導性シート及び該熱伝導性シートを用いた半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, the conventional problems can be solved and the object can be achieved, and a three-layer structure in which the first, second, and third heat conductive sheets are laminated in this order from the heat source side. In the heat conductive sheet, even if the heat conductivity is high and the second heat conductive sheet does not have adhesiveness, the cross section of the heat conductive sheet does not cause misalignment between the heat source and the heat radiating member. It is possible to provide a thermally conductive sheet that can prevent the filler from falling off from the portion and can reliably prevent occurrence of a short circuit, and a semiconductor device using the thermally conductive sheet.

図1は、本発明の半導体装置の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a semiconductor device of the present invention.

(熱伝導性シート)
本発明の熱伝導性シートは、半導体装置の熱源と放熱部材との間に挟持され、
前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有する3層構造であり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
(Thermal conductive sheet)
The heat conductive sheet of the present invention is sandwiched between the heat source of the semiconductor device and the heat dissipation member,
From the heat source side, it has a three-layer structure having a first heat conductive sheet, a second heat conductive sheet, and a third heat conductive sheet in this order, and other members as necessary. Have.

<第1及び第3の熱伝導性シート>
前記第1及び第3の熱伝導性シートは、絶縁性の熱伝導性フィラーを含有し、ポリマー、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記第1の熱伝導性シートは、熱源(半導体素子)に接するため、絶縁性であることが好ましい。
前記第3の熱伝導性シートは、放熱部材と接するが、縦置きした場合などでの粉落ちを防止するため絶縁性であることが好ましい。
<First and third thermal conductive sheets>
The first and third heat conductive sheets contain an insulating heat conductive filler, a polymer, and further contain other components as required.
The first heat conductive sheet is preferably insulative because it contacts a heat source (semiconductor element).
The third heat conductive sheet is in contact with the heat radiating member, but is preferably insulative in order to prevent powder falling off when placed vertically.

−絶縁性の熱伝導性フィラー−
前記絶縁性の熱伝導性フィラーとしては、その形状、材質、平均粒径などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば球状、楕円球状、塊状、粒状、扁平状、繊維状、針状などが挙げられる。これらの中でも、充填性の点で球状が特に好ましい。
前記絶縁性の熱伝導性フィラーの材質としては、例えば窒化アルミニウム、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化亜鉛、炭化ケイ素、ケイ素(シリコン)、酸化珪素、酸化アルミニウム、などが挙げられる。これらの中でも、熱伝導率の点から窒化アルミニウムが特に好ましい。
なお、前記絶縁性の熱伝導性フィラーは、表面処理を施してもよい。前記表面処理としてカップリング剤で処理すると分散性が向上し、熱伝導性シートの柔軟性が向上する。
前記絶縁性の熱伝導性フィラーの平均粒径としては、例えば0.5μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましい。
前記平均粒径は、例えば粒度分布計、走査型電子顕微鏡(SEM)により測定することができる。
前記絶縁性の熱伝導性フィラーの含有量は、65質量%〜85質量%であることが好ましく、65質量%〜80質量%であることがより好ましい。
-Insulating thermal conductive filler-
There is no restriction | limiting in particular about the shape, material, average particle diameter, etc. as said insulating heat conductive filler, According to the objective, it can select suitably. There is no restriction | limiting in particular as said shape, According to the objective, it can select suitably, For example, spherical shape, elliptical spherical shape, lump shape, granular form, flat shape, fibrous shape, needle shape etc. are mentioned. Among these, spherical shape is particularly preferable in terms of filling properties.
Examples of the material of the insulating heat conductive filler include aluminum nitride, silica, alumina, boron nitride, titania, glass, zinc oxide, silicon carbide, silicon (silicon), silicon oxide, and aluminum oxide. Among these, aluminum nitride is particularly preferable from the viewpoint of thermal conductivity.
The insulating heat conductive filler may be subjected to a surface treatment. When the surface treatment is performed with a coupling agent, the dispersibility is improved and the flexibility of the heat conductive sheet is improved.
As an average particle diameter of the said insulating heat conductive filler, it is preferable that it is 0.5-100 micrometers, for example, and it is more preferable that it is 1-50 micrometers.
The average particle diameter can be measured by, for example, a particle size distribution meter or a scanning electron microscope (SEM).
The content of the insulating heat conductive filler is preferably 65% by mass to 85% by mass, and more preferably 65% by mass to 80% by mass.

−ポリマー−
前記ポリマーとしては、特に制限はなく、熱伝導性シートに要求される性能に応じて適宜選択することができ、例えば熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーが挙げられる。
-Polymer-
There is no restriction | limiting in particular as said polymer, According to the performance requested | required of a heat conductive sheet, it can select suitably, For example, a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer is mentioned.

前記熱可塑性ポリマーとしては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、又はこれらのポリマーアロイなどが挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体;ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸又はそのエステル、ポリアクリル酸又はそのエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマーなどが挙げられる。
Examples of the thermoplastic polymer include thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, and polymer alloys thereof.
There is no restriction | limiting in particular as said thermoplastic resin, According to the objective, it can select suitably, For example, ethylene-alpha-olefin copolymers, such as polyethylene, a polypropylene, an ethylene propylene copolymer; Polymethylpentene, poly Fluorine resins such as vinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, polyacetal, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene , Polyacrylonitrile, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, polyphenylene ether, modified polyphenylene ether, aliphatic poly , Aromatic polyamides, polyamideimide, polymethacrylic acid or its ester, polyacrylic acid or its ester, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyethernitrile, polyetherketone, polyketone, liquid crystal polymer, Examples include silicone resins and ionomers.

前記熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体又はその水添ポリマー、スチレン−イソプレンブロック共重合体又はその水添ポリマー等のスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。   Examples of the thermoplastic elastomer include a styrene-based thermoplastic elastomer such as a styrene-butadiene copolymer or a hydrogenated polymer thereof, a styrene-isoprene block copolymer or a hydrogenated polymer thereof, an olefin-based thermoplastic elastomer, and a vinyl chloride-based heat. Examples thereof include a thermoplastic elastomer, a polyester-based thermoplastic elastomer, a polyurethane-based thermoplastic elastomer, and a polyamide-based thermoplastic elastomer.

前記熱硬化性ポリマーとしては、例えば架橋ゴム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリイミドシリコーン、熱硬化型ポリフェニレンエーテル、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテルなどが挙げられる。   Examples of the thermosetting polymer include crosslinked rubber, epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide resin, benzocyclobutene resin, phenol resin, unsaturated polyester, diallyl phthalate resin, silicone resin, polyurethane, polyimide silicone, thermosetting polyphenylene. Examples include ether and thermosetting modified polyphenylene ether.

前記架橋ゴムとしては、例えば天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリイソブチレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。   Examples of the crosslinked rubber include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, butyl rubber, halogenated butyl rubber, fluorine rubber, urethane. Examples thereof include rubber, acrylic rubber, polyisobutylene rubber, and silicone rubber.

これらの中でも、耐熱性に優れると共に、電子部品に対する密着性や追従性の点から、シリコーンゲルが特に好ましい。
前記シリコーンゲルは、その原料であるポリオルガノシロキサンを硬化することによって得られ、該シリコーンゲルの性状にはエラストマー状、ゲル状、フォーム状などがある。
前記シリコーンゲルの硬化方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機過酸化物によるラジカル反応、ビニル基を含有するポリジメチルシロキサンとケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノシロキサンとを白金系触媒下で反応させる付加反応、硬化時に縮合生成物を生成する縮合反応などが挙げられる。
Among these, silicone gel is particularly preferable from the viewpoints of excellent heat resistance and adhesion to electronic components and followability.
The silicone gel is obtained by curing a polyorganosiloxane as a raw material, and the silicone gel has an elastomeric shape, a gel shape, a foam shape, and the like.
The method for curing the silicone gel is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the radical reaction by an organic peroxide, a polydimethylsiloxane containing a vinyl group, and a hydrogen atom bonded to a silicon atom Examples include an addition reaction in which a polyorganosiloxane having a reaction with a platinum-based catalyst and a condensation reaction in which a condensation product is generated upon curing.

前記第1及び第3の熱伝導性シートには、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、必要に応じて、溶剤、チキソトロピー性付与剤、分散剤、硬化剤、硬化促進剤、遅延剤、粘着付与剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤等の公知の添加剤を配合することができる。   There is no restriction | limiting in particular in the said 1st and 3rd heat conductive sheet, Although it can select suitably according to the objective, As needed, a solvent, a thixotropic imparting agent, a dispersing agent, a hardening | curing agent, hardening Known additives such as an accelerator, a retarder, a tackifier, a plasticizer, a flame retardant, an antioxidant, a stabilizer, and a colorant can be blended.

前記第1及び第3の熱伝導性シートの厚みは、特に制限はなく、熱抵抗を考慮して5mm以下の範囲であることが好ましい。   The thickness of the first and third thermal conductive sheets is not particularly limited, and is preferably in the range of 5 mm or less in consideration of thermal resistance.

<第2の熱伝導性シート>
前記第2の熱伝導性シートとしては、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が8以上である炭素繊維を含有し、ポリマー、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
<Second thermal conductive sheet>
The second heat conductive sheet contains carbon fibers having an aspect ratio (average major axis length / average minor axis length) of 8 or more, a polymer, and further contains other components as required. It becomes.

前記炭素繊維としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピッチ系、PAN系、アーク放電法、レーザー蒸発法、CVD法(化学気相成長法)、CCVD法(触媒化学気相成長法)等で合成されたものを用いることができる。これらの中でも、熱伝導性の点からピッチ系炭素繊維が特に好ましい。
前記炭素繊維は、必要に応じて、その一部又は全部を表面処理して用いることができる。前記表面処理としては、具体的には、酸化処理や窒化処理、ニトロ化、スルホン化、あるいはこれらの処理によって表面に導入された官能基若しくは炭素繊維の表面に、金属、金属化合物、有機化合物等を付着あるいは結合させる処理を挙げることができる。前記官能基の具体例としては、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基等の酸素含有基や窒素含有基が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said carbon fiber, According to the objective, it can select suitably, For example, pitch type | system | group, PAN type | system | group, an arc discharge method, a laser evaporation method, CVD method (chemical vapor deposition method), CCVD method ( Those synthesized by a catalytic chemical vapor deposition method or the like can be used. Among these, pitch-based carbon fibers are particularly preferable from the viewpoint of thermal conductivity.
If necessary, the carbon fiber can be used by partially or entirely treating the carbon fiber. Specific examples of the surface treatment include oxidation treatment, nitridation treatment, nitration, sulfonation, or functional groups introduced on the surface by these treatments or the surface of carbon fiber, metal, metal compound, organic compound, etc. The process which attaches or couple | bonds can be mentioned. Specific examples of the functional group include oxygen-containing groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, carbonyl groups, nitro groups, amino groups, and nitrogen-containing groups.

前記炭素繊維の平均長軸長さは、10μm〜250μmであることが好ましく、100μm〜180μmであることがより好ましい。
前記炭素繊維の平均短軸長さは、6μm〜15μmであることが好ましく、8μm〜13μmであることがより好ましい。
前記炭素繊維は、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が8以上であることが好ましく、12〜30であることがより好ましい。前記アスペクト比が、8未満であると、炭素繊維の平均長軸長さ(繊維長)が短いため、熱伝導率が低下してしまうことがある。
ここで、前記炭素繊維の平均長軸長さ、及び平均短軸長さは、例えばマイクロスコープ、走査型電子顕微鏡(SEM)などにより測定することができる。
The average long axis length of the carbon fiber is preferably 10 μm to 250 μm, and more preferably 100 μm to 180 μm.
The average short axis length of the carbon fiber is preferably 6 μm to 15 μm, and more preferably 8 μm to 13 μm.
The carbon fiber preferably has an aspect ratio (average major axis length / average minor axis length) of 8 or more, and more preferably 12-30. When the aspect ratio is less than 8, the average long axis length (fiber length) of the carbon fiber is short, and the thermal conductivity may be lowered.
Here, the average major axis length and the average minor axis length of the carbon fiber can be measured, for example, with a microscope, a scanning electron microscope (SEM), or the like.

前記炭素繊維は、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向していることが好ましい。
前記炭素繊維は、前記第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向していることが、熱源から放熱部材に効率的に熱を伝播させることができる点で好ましい。
ここで、前記炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向していることは、例えばマイクロスコープ、走査型電子顕微鏡(SEM)により確認することができる。
前記炭素繊維を第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向させる方法としては、例えばポリマー及び炭素繊維を含む熱伝導組成物を押出して炭素繊維が一方向(押し出し方向)に優先的に配向した熱伝導成形体を得る。得られた熱伝導成形体を炭素繊維が優先的に配向している方向に対して垂直にスライス装置(例えば超音波カッター等)によりスライスして、炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向している第2の熱伝導性シートを作製することができる。
The carbon fibers are preferably vertically oriented along the thickness direction of the second thermally conductive sheet.
It is preferable that the carbon fibers are vertically oriented along the thickness direction of the second thermally conductive sheet from the viewpoint that heat can be efficiently propagated from the heat source to the heat radiating member.
Here, it can be confirmed by, for example, a microscope and a scanning electron microscope (SEM) that the carbon fibers are vertically oriented along the thickness direction of the second thermally conductive sheet.
As a method for vertically aligning the carbon fibers along the thickness direction of the second heat conductive sheet, for example, a heat conductive composition containing a polymer and carbon fibers is extruded to make the carbon fibers preferential in one direction (extrusion direction). A heat conductive molded body oriented in the above is obtained. The obtained heat conductive molded body is sliced by a slicing device (for example, an ultrasonic cutter) perpendicularly to the direction in which the carbon fibers are preferentially oriented, and the carbon fibers are made of the second heat conductive sheet. A second thermally conductive sheet that is vertically oriented along the thickness direction can be produced.

−ポリマー−
前記ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第1及び第3の熱伝導性シートと同様なものを用いることができる。
-Polymer-
There is no restriction | limiting in particular as said polymer, According to the objective, it can select suitably, The thing similar to the said 1st and 3rd heat conductive sheet can be used.

前記第2の熱伝導性シートには、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、必要に応じて、溶剤、チキソトロピー性付与剤、分散剤、硬化剤、硬化促進剤、遅延剤、粘着付与剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤等の公知の添加剤を配合することができる。   The second thermal conductive sheet is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, if necessary, a solvent, a thixotropic agent, a dispersant, a curing agent, a curing accelerator, Known additives such as retarders, tackifiers, plasticizers, flame retardants, antioxidants, stabilizers, colorants and the like can be blended.

前記第2の熱伝導性シートの厚みは、特に制限はなく、熱抵抗を考慮して5mm以下の範囲であることが好ましい。   The thickness of the second thermally conductive sheet is not particularly limited, and is preferably in the range of 5 mm or less in consideration of thermal resistance.

本発明においては、前記第2の熱伝導性シートの熱伝導率は、前記第1の熱伝導性シートの熱伝導率及び前記第3の熱伝導性シートの熱伝導率よりも高いことを特徴とする。これにより、熱源、放熱部材側のシートが絶縁性であり、第2の熱伝導性シートの熱伝導率が、同じ材質の絶縁性フィラーを含有した第1、第3の熱伝導性シートの熱伝導率よりも大きくすることができる。
前記第1及び第3の熱伝導性シートの熱伝導率は、いずれも1W/m・k以上であることが好ましい。
前記第2の熱伝導性シートの熱伝導率は、3W/m・k以上であることが好ましい。
ここで、前記熱伝導性シートの熱伝導率は、例えばASTM−D5470に準拠した方法により測定することができる。
In the present invention, the thermal conductivity of the second thermal conductive sheet is higher than the thermal conductivity of the first thermal conductive sheet and the thermal conductivity of the third thermal conductive sheet. And Thereby, the heat source and the heat radiation member side sheet are insulative, and the heat conductivity of the second heat conductive sheet is the heat of the first and third heat conductive sheets containing the insulating filler of the same material. It can be greater than the conductivity.
It is preferable that the thermal conductivity of the first and third thermal conductive sheets is 1 W / m · k or more.
The thermal conductivity of the second thermal conductive sheet is preferably 3 W / m · k or more.
Here, the thermal conductivity of the thermal conductive sheet can be measured by, for example, a method based on ASTM-D5470.

前記第2の熱伝導性シートの厚みBと、前記第1の熱伝導性シートの厚みA及び前記第2の熱伝導性シートの厚みCの合計との比〔B/(A+C)〕は、0.3以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましい。前記比〔B/(A+C)〕が、0.3未満であると、十分な熱伝導率が得られない場合がある。   The ratio [B / (A + C)] of the thickness B of the second thermally conductive sheet and the sum of the thickness A of the first thermally conductive sheet and the thickness C of the second thermally conductive sheet is: It is preferably 0.3 or more, and more preferably 0.5 or more. If the ratio [B / (A + C)] is less than 0.3, sufficient thermal conductivity may not be obtained.

本発明の熱伝導性シートは、3層構造であり、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちを防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できるので、各種分野に好適に用いられるが、以下に説明する半導体装置に用いることが特に好ましい。   The heat conductive sheet of the present invention has a three-layer structure, can prevent the filler from falling off from the cross section of the heat conductive sheet, and can surely prevent the occurrence of a short circuit (short), so it is suitable for various fields. Although used, it is particularly preferable to use the semiconductor device described below.

(半導体装置)
本発明の半導体装置は、放熱部材と、熱源と、前記熱源と前記放熱部材との間に挟持される熱伝導性シートとを有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
(Semiconductor device)
The semiconductor device of the present invention includes a heat radiating member, a heat source, and a heat conductive sheet sandwiched between the heat source and the heat radiating member, and further includes other members as necessary. Become.

前記熱伝導性シートは、前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有してなる。
前記半導体装置に荷重をかけた後において、前記第1の熱伝導性シートの表面積及び前記第3の熱伝導性シートの表面積が、前記第2の熱伝導性シートの表面積より大きいことが必要であり、次式、第3の熱伝導性シートの表面積>第1の熱伝導性シートの表面積>第2の熱伝導性シートの表面積を満たすことが、第2の熱伝導性シートからの粉落ち防止の点で好ましい。
前記第1の熱伝導性シートの表面積及び前記第3の熱伝導性シートの表面積が、前記第2の熱伝導性シートの表面積より小さいと、熱伝導率が低下する恐れがある。
The heat conductive sheet includes a first heat conductive sheet, a second heat conductive sheet, and a third heat conductive sheet in this order from the heat source side.
After the load is applied to the semiconductor device, the surface area of the first thermal conductive sheet and the surface area of the third thermal conductive sheet must be larger than the surface area of the second thermal conductive sheet. Yes, the following formula, the surface area of the third thermally conductive sheet> the surface area of the first thermally conductive sheet> the surface area of the second thermally conductive sheet satisfies the powder fall off from the second thermally conductive sheet It is preferable in terms of prevention.
If the surface area of the first thermal conductive sheet and the surface area of the third thermal conductive sheet are smaller than the surface area of the second thermal conductive sheet, the thermal conductivity may be reduced.

前記半導体装置に荷重をかけた後において、前記第1及び前記第3の熱伝導性シートの端部が、第2の熱伝導性シートの端部よりも突出していることが、端面部からの粉落ち防止の点で好ましい。前記半導体装置にかける荷重としては、0.1kgf/cm〜6kgf/cmであることが好ましい。
第1の熱伝導性シート端部が第2及び第3の熱伝導性シートの端部より突出しており、
第3の熱伝導性シートの端部が前記第2の熱伝導性シートの端部より突出していることが、端面部からの粉落ち防止の点で好ましい。
ここで、前記第1及び前記第3の熱伝導性シートの端部が、第2の熱伝導性シートの端部よりも突出していることは、例えば目視観察により判断することができる。
After applying a load to the semiconductor device, the end portions of the first and third heat conductive sheets protrude from the end portions of the second heat conductive sheet. It is preferable in terms of preventing powder falling. The load applied to the semiconductor device is preferably 0.1 kgf / cm 2 to 6 kgf / cm 2 .
The first heat conductive sheet end portion protrudes from the end portions of the second and third heat conductive sheets,
It is preferable that the end portion of the third heat conductive sheet protrudes from the end portion of the second heat conductive sheet from the viewpoint of preventing powder falling from the end surface portion.
Here, it can be judged by visual observation that the edge part of the said 1st and said 3rd heat conductive sheet protrudes rather than the edge part of a 2nd heat conductive sheet, for example.

また、前記半導体装置に荷重をかける前において、炭素繊維の前記第2の熱伝導性シートの厚み方向に対する配向角度が0度〜45度であることが好ましく、0度〜30度であることがより好ましい。前記配向角度が、45度を超えると、熱抵抗が大きくなりすぎ、熱伝導率が低下することがある。
前記炭素繊維の配向角度は、例えばシートの断面をマイクロスコープにより観察することで測定することができる。
Moreover, before applying a load to the semiconductor device, the orientation angle of the carbon fiber with respect to the thickness direction of the second thermal conductive sheet is preferably 0 degree to 45 degree, and preferably 0 degree to 30 degree. More preferred. When the orientation angle exceeds 45 degrees, the thermal resistance becomes too large and the thermal conductivity may be lowered.
The orientation angle of the carbon fiber can be measured, for example, by observing the cross section of the sheet with a microscope.

前記熱源としての半導体素子は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CPU、MPU、グラフィック演算素子などが挙げられる。
前記放熱部材としては、半導体素子から発生する熱を伝導して外部に放散させるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、放熱器、冷却器、ヒートシンク、ヒートスプレッダー、ダイパッド、プリント基板、冷却ファン、ペルチェ素子、ヒートパイプ、筐体などが挙げられる。
The semiconductor element as the heat source is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a CPU, MPU, graphic arithmetic element, and the like.
The heat radiating member is not particularly limited as long as it conducts heat generated from the semiconductor element and dissipates it to the outside, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a heat radiator, a cooler, a heat sink, Examples include a heat spreader, a die pad, a printed board, a cooling fan, a Peltier element, a heat pipe, and a housing.

ここで、図1は、半導体装置10の一例を示す概略図であり、基板1上に半導体素子2が配設されており、放熱部材6との間に、第1の熱伝導性シート3と、第2の熱伝導性シート4と、第3の熱伝導性シート5との積層体が挟持されている。   Here, FIG. 1 is a schematic view showing an example of the semiconductor device 10, in which the semiconductor element 2 is disposed on the substrate 1, and between the first heat conductive sheet 3 and the heat dissipation member 6. The laminated body of the 2nd heat conductive sheet 4 and the 3rd heat conductive sheet 5 is clamped.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに対して窒化アルミニウム(平均粒径1μm)20g、窒化アルミニウム(平均粒径50μm)40gを混合してシート化し、厚み0.78mmの第1の熱伝導性シート、及び厚み0.78mmの第3の熱伝導性シートを作製した。
シリコーン10gに対して球状アルミナ(平均粒径3μm)50gとピッチ系炭素繊維(平均長軸長さ200μm、平均短軸長さ8μm、アスペクト比25)12gを混合して、熱伝導組成物を調製した。
得られた熱伝導組成物を押出し機により押出してピッチ系炭素繊維が一方向(押し出し方向)に優先的に配向した熱伝導成形体を得た。得られた熱伝導成形体をピッチ系炭素繊維が優先的に配向している方向に対して垂直に超音波カッターによりスライスして、厚み0.94mmの第2の熱伝導性シートを作製した。
この第2の熱伝導性シートは、その断面をマイクロスコープ(HiROX Co Ltd製、KH7700)で観察したところ、ピッチ系炭素繊維が第2の熱伝導性シートの厚み方向に対し0度〜10度に配向していた。
次に、第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートと同じ形状、同じ面積の第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.50mmの実施例1の熱伝導性シートを作製した。
Example 1
-Production of heat conductive sheet-
Silicone 10 g is mixed with aluminum nitride (average particle size 1 μm) 20 g and aluminum nitride (average particle size 50 μm) 40 g to form a sheet, a 0.78 mm thick first thermal conductive sheet, and 0.78 mm thick A third thermally conductive sheet was produced.
A thermal conductive composition is prepared by mixing 10 g of silicone with 50 g of spherical alumina (average particle size 3 μm) and 12 g of pitch-based carbon fibers (average major axis length 200 μm, average minor axis length 8 μm, aspect ratio 25). did.
The obtained heat conductive composition was extruded by an extruder to obtain a heat conductive molded body in which pitch-based carbon fibers were preferentially oriented in one direction (extrusion direction). The obtained heat conductive molded body was sliced by an ultrasonic cutter perpendicularly to the direction in which the pitch-based carbon fibers were preferentially oriented to produce a second heat conductive sheet having a thickness of 0.94 mm.
When the cross section of the second thermal conductive sheet was observed with a microscope (manufactured by HiROX Co Ltd, KH7700), the pitch-based carbon fiber was 0 ° to 10 ° with respect to the thickness direction of the second thermal conductive sheet. Oriented.
Next, the 1st heat conductive sheet and the 3rd heat conductive sheet of the same shape and the same area as this 2nd heat conductive sheet were laminated | stacked on both surfaces of the 2nd heat conductive sheet. Thus, the heat conductive sheet of Example 1 having a total thickness of 2.50 mm was produced.

<評価>
次に、作製した実施例1の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.13mmとなった。
第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートは第2の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きいので荷重をかけた際に第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートが横方向に伸び、第2の熱伝導性シートよりも面積が大きくなるため、第2の熱伝導性シートの端面からピッチ系炭素繊維が粉落ちしても第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートの微粘着性により捕捉されるので、短絡(ショート)が発生することがない。
<Evaluation>
Next, the manufactured heat conductive sheet of Example 1 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.13 mm.
Since the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet have a higher compressibility than the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet are loaded when a load is applied. Since the sheet extends in the lateral direction and has an area larger than that of the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the pitch-based carbon fiber may fall off from the end face of the second heat conductive sheet. Since it is captured by the slight adhesiveness of the third heat conductive sheet, a short circuit does not occur.

(実施例2)
−熱伝導性シートの作製−
実施例1と同様にして作製した、厚み0.8mmの第1の熱伝導性シート、厚み0.92mmの第2の熱伝導性シート、及び厚み0.8mmの第3の熱伝導性シートを用い、第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートより10%小さい面積の第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.52mmの実施例2の熱伝導性シートを作製した。
(Example 2)
-Production of heat conductive sheet-
A first thermal conductive sheet having a thickness of 0.8 mm, a second thermal conductive sheet having a thickness of 0.92 mm, and a third thermal conductive sheet having a thickness of 0.8 mm, which were produced in the same manner as Example 1. The first and third thermally conductive sheets having an area 10% smaller than the second thermally conductive sheet were laminated on both surfaces of the second thermally conductive sheet. As described above, a heat conductive sheet of Example 2 having a total thickness of 2.52 mm was produced.

<評価>
次に、作製した実施例2の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.12mmとなった。
第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートは第2の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きいので荷重をかけた際に第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートが横方向に伸び、第2の熱伝導性シートよりも表面積が大きくなるため、第2の熱伝導性シートの端面からピッチ系炭素繊維が粉落ちしても第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートの微粘着性により捕捉される。
<Evaluation>
Next, the produced heat conductive sheet of Example 2 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.12 mm.
Since the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet have a higher compressibility than the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet are loaded when a load is applied. Since the sheet extends in the lateral direction and has a surface area larger than that of the second thermally conductive sheet, the first thermally conductive sheet and the pitch-based carbon fiber may fall off from the end face of the second thermally conductive sheet and Captured by the slight adhesiveness of the third thermal conductive sheet.

(実施例3)
−熱伝導性シートの作製−
実施例1と同様にして作製した、厚み0.76mmの第1の熱伝導性シート、厚み0.94mmの第2の熱伝導性シート、及び厚み0.76mmの第3の熱伝導性シートを用い、第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートより10%大きい面積の第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.46mmの実施例3の熱伝導性シートを作製した。
(Example 3)
-Production of heat conductive sheet-
A first heat conductive sheet having a thickness of 0.76 mm, a second heat conductive sheet having a thickness of 0.94 mm, and a third heat conductive sheet having a thickness of 0.76 mm, which were produced in the same manner as Example 1. Used, a first thermal conductive sheet and a third thermal conductive sheet having an area 10% larger than that of the second thermal conductive sheet were laminated on both sides of the second thermal conductive sheet. As described above, a heat conductive sheet of Example 3 having a total thickness of 2.46 mm was produced.

<評価>
次に、作製した実施例3の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.08mmとなった。
第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートは第2の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きいので荷重をかけた際に第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートが横方向に伸び、第2の熱伝導性シートよりも表面積が更に大きくなるため、第2の熱伝導性シートの端面からピッチ系炭素繊維が粉落ちしても第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートの微粘着性により捕捉される。
<Evaluation>
Next, the produced heat conductive sheet of Example 3 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.08 mm.
Since the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet have a higher compressibility than the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet are loaded when a load is applied. Since the sheet extends in the lateral direction and has a larger surface area than the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet can be used even if the pitch-based carbon fibers fall off from the end face of the second heat conductive sheet. And is captured by the slight adhesion of the third heat conductive sheet.

(実施例4)
−熱伝導性シートの作製−
実施例1と同様にして作製した、厚み0.52mmの第1の熱伝導性シート、厚み0.98mmの第2の熱伝導性シート、及び厚み0.98mmの第3の熱伝導性シートを用い、第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートと同じ形状、同じ面積の第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.48mmの実施例4の熱伝導性シートを作製した。
Example 4
-Production of heat conductive sheet-
A first thermal conductive sheet having a thickness of 0.52 mm, a second thermal conductive sheet having a thickness of 0.98 mm, and a third thermal conductive sheet having a thickness of 0.98 mm, which were produced in the same manner as Example 1. The first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet having the same shape and the same area as the second heat conductive sheet were laminated on both surfaces of the second heat conductive sheet. As described above, a heat conductive sheet of Example 4 having a total thickness of 2.48 mm was produced.

<評価>
次に、作製した実施例4の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.16mmとなった。
第3の熱伝導性シートは第1の熱伝導性シートより厚みが厚いので、第3の熱伝導性シートは第1の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きくなる。荷重をかけた際に第3の熱伝導性シートが横方向に伸び、第2の熱伝導性シートよりも表面積が大きくなるため、第2の熱伝導性シートの端面からピッチ系炭素繊維が粉落ちしても第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートの微粘着性により捕捉される。
<Evaluation>
Next, the manufactured thermal conductive sheet of Example 4 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the thermal conductivity measuring apparatus (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.16 mm.
Since the third thermal conductive sheet is thicker than the first thermal conductive sheet, the third thermal conductive sheet has a higher compressibility than the first thermal conductive sheet. When the load is applied, the third thermal conductive sheet extends in the lateral direction, and the surface area is larger than that of the second thermal conductive sheet. Therefore, the pitch-based carbon fiber is powdered from the end face of the second thermal conductive sheet. Even if it falls, it is trapped by the slight adhesiveness of the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet.

(比較例1)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに球状アルミナ(平均粒径3μm)50gとピッチ系炭素繊維(平均長軸長さ200μm、平均短軸長さ8μm、アスペクト比25)12gを混合した後、押出し機により押出してピッチ系炭素繊維が一方向に優先的に配向した熱伝導成形体を得た。
得られた熱伝導成形体をピッチ系炭素繊維が優先的に配向している方向と垂直に超音波カッターによりスライスして、厚み1.96mmの比較例1の熱伝導性シートを作製した。
(Comparative Example 1)
-Production of heat conductive sheet-
After mixing 10 g of silicone with 50 g of spherical alumina (average particle size: 3 μm) and 12 g of pitch-based carbon fibers (average major axis length: 200 μm, average minor axis length: 8 μm, aspect ratio: 25), the pitch-based carbon is extruded by an extruder. A heat conductive molded body in which fibers were preferentially oriented in one direction was obtained.
The obtained heat conductive molded body was sliced with an ultrasonic cutter perpendicularly to the direction in which the pitch-based carbon fibers were preferentially oriented to produce a heat conductive sheet of Comparative Example 1 having a thickness of 1.96 mm.

<評価>
次に、作製した比較例1の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは1.96mmとなった。
第2の熱伝導性シートは全面が導電性であり、端面から粉落ちの恐れがある。また、熱伝導測定機のヒーター側の金属ロッドと冷却側の金属ロッドにテスターを当てて抵抗を測定した。その結果、導電性であることが確認された。
<Evaluation>
Next, the manufactured heat conductive sheet of Comparative Example 1 is interposed between the heater-side metal rod (heat source) and the cooling-side metal rod (heat dissipating member) of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 1.96 mm.
The entire surface of the second heat conductive sheet is conductive, and there is a risk of powder falling from the end face. Further, resistance was measured by applying a tester to the metal rod on the heater side and the metal rod on the cooling side of the heat conduction measuring machine. As a result, it was confirmed to be conductive.

(比較例2)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに対して窒化アルミニウム(平均粒径1μm)20g、窒化アルミニウム(平均粒径50μm)40gを混合してシート化し、厚み0.74mmの第1及び第3の熱伝導性シートを作製した。
シリコーン10gに対して球状アルミナ(平均粒径3μm)50gとピッチ系炭素繊維(平均長軸長さ200μm、平均短軸長さ8μm、アスペクト比25)12gを混合した後、押出し機により押出してピッチ系炭素繊維が一方向に優先的に配向した熱伝導成形体を得た。
得られた熱伝導成形体をピッチ系炭素繊維が優先的に配向している方向と垂直に超音波カッターによりスライスして、厚み1mmの第2の熱伝導性シートを作製した。
第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートより20%小さい表面積の第1及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.48mmの比較例2の熱伝導性シートを作製した。
(Comparative Example 2)
-Production of heat conductive sheet-
20 g of aluminum nitride (average particle size 1 μm) and 40 g of aluminum nitride (average particle size 50 μm) were mixed with 10 g of silicone to form a sheet, thereby preparing first and third thermally conductive sheets having a thickness of 0.74 mm.
10 g of silicone is mixed with 50 g of spherical alumina (average particle size 3 μm) and 12 g of pitch-based carbon fibers (average major axis length 200 μm, average minor axis length 8 μm, aspect ratio 25), and then extruded by an extruder to produce pitch. A heat conductive molded body in which the carbon fiber was preferentially oriented in one direction was obtained.
The obtained heat conductive molded body was sliced by an ultrasonic cutter perpendicularly to the direction in which the pitch-based carbon fibers were preferentially oriented to produce a second heat conductive sheet having a thickness of 1 mm.
First and third thermal conductive sheets having a surface area 20% smaller than that of the second thermal conductive sheet were laminated on both surfaces of the second thermal conductive sheet. Thus, a heat conductive sheet of Comparative Example 2 having a total thickness of 2.48 mm was produced.

次に、作製した比較例1の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは1.92mmとなった。
第1の熱伝導性シートは、第2の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きいので荷重をかけた際に第1の熱伝導性シートが横方向に伸びたが、第2の熱伝導性シートよりも表面積が小さかったため、第1の熱伝導性シートの熱源及び放熱部材と接する表面積が小さく、実施例2と比べて熱伝導率が小さくなった。
Next, the manufactured heat conductive sheet of Comparative Example 1 is interposed between the heater-side metal rod (heat source) and the cooling-side metal rod (heat dissipating member) of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 1.92 mm.
Since the first thermal conductive sheet has a higher compressibility than the second thermal conductive sheet, the first thermal conductive sheet extends in the lateral direction when a load is applied. Since the surface area was smaller than the sheet, the surface area in contact with the heat source and the heat radiating member of the first thermally conductive sheet was small, and the thermal conductivity was small compared to Example 2.

(実施例5)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに対して窒化アルミニウム(平均粒径1μm)20g、窒化アルミニウム(平均粒径50μm)40gを混合してシート化し、厚み1mmの第1及び第3の熱伝導性シートを作製した。
シリコーン10gに対して球状アルミナ(平均粒径3μm)50gとピッチ系炭素繊維(平均長軸長さ200μm、平均短軸長さ8μm、アスペクト比25)12gを混合した後、押出してピッチ系炭素繊維が一方向に優先的に配向した熱伝導成形体を得た。
得られた熱伝導成形体をピッチ系炭素繊維が優先的に配向している方向と垂直に超音波カッターによりスライスして、厚み0.5mmの第2の熱伝導性シートを作製した。
第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートと同じ形状、同じ表面積の第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み2.5mmの実施例5の熱伝導性シートを作製した。
(Example 5)
-Production of heat conductive sheet-
20 g of aluminum nitride (average particle size: 1 μm) and 40 g of aluminum nitride (average particle size: 50 μm) were mixed with 10 g of silicone to form a sheet, thereby preparing first and third heat conductive sheets having a thickness of 1 mm.
10 g of silicone is mixed with 50 g of spherical alumina (average particle size 3 μm) and 12 g of pitch-based carbon fibers (average major axis length 200 μm, average minor axis length 8 μm, aspect ratio 25), and then extruded to pitch-based carbon fibers. Obtained a heat conductive molded body preferentially oriented in one direction.
The obtained heat conductive molded body was sliced with an ultrasonic cutter perpendicularly to the direction in which the pitch-based carbon fibers were preferentially oriented to produce a second heat conductive sheet having a thickness of 0.5 mm.
The first thermal conductive sheet and the third thermal conductive sheet having the same shape and the same surface area as the second thermal conductive sheet were laminated on both surfaces of the second thermal conductive sheet. As described above, a heat conductive sheet of Example 5 having a total thickness of 2.5 mm was produced.

次に、作製した実施例5の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.08mmとなった。
第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートは第2の熱伝導性シートよりも圧縮率が大きいので荷重をかけた際に第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートが横方向に伸び、第2の熱伝導性シートよりも面積が大きくなるため、第2の熱伝導性シートの端面からピッチ系炭素繊維が粉落ちしても第1の熱伝導性シート及び第3の熱伝導性シートの微粘着性により捕捉されるので、短絡(ショート)が発生することがない。
Next, the produced heat conductive sheet of Example 5 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.08 mm.
Since the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet have a higher compressibility than the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the third heat conductive sheet are loaded when a load is applied. Since the sheet extends in the lateral direction and has an area larger than that of the second heat conductive sheet, the first heat conductive sheet and the pitch-based carbon fiber may fall off from the end face of the second heat conductive sheet. Since it is captured by the slight adhesiveness of the third heat conductive sheet, a short circuit does not occur.

(比較例3)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに対して窒化アルミニウム(平均粒径1μm)20g、窒化アルミニウム(平均粒径50μm)40gを混合してシート化し、厚み2.52mmの比較例3の熱伝導性シートを作製した。
(Comparative Example 3)
-Production of heat conductive sheet-
20 g of aluminum nitride (average particle size 1 μm) and 40 g of aluminum nitride (average particle size 50 μm) were mixed with 10 g of silicone to form a sheet, and a heat conductive sheet of Comparative Example 3 having a thickness of 2.52 mm was produced.

次に、作製した比較例3の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.04mmとなった。
得られた熱伝導性シートは、絶縁性のフィラーが充填されているので絶縁性であるが、熱伝導率が低くなった。
Next, the manufactured heat conductive sheet of Comparative Example 3 is interposed between the metal rod (heat source) on the heater side and the metal rod (heat radiating member) on the cooling side of the heat conduction measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.04 mm.
The obtained heat conductive sheet was insulative because it was filled with an insulating filler, but the heat conductivity was low.

(比較例4)
−熱伝導性シートの作製−
シリコーン10gに対して窒化アルミニウム(平均粒径1μm)20g、窒化アルミニウム(平均粒径50μm)40gを混合してシート化し、厚み1mmの第1及び第3の熱伝導性シートを作製した。
シリコーン10gに球状アルミナ(平均粒径10μm)100gを混合してシート化し、厚み1mmの第2の熱伝導性シートを作製した。
第2の熱伝導性シートの両面に、該第2の熱伝導性シートと同じ形状、同じ表面積の第1及び第3の熱伝導性シートを積層した。以上により、総厚み3.0mmの比較例4の熱伝導性シートを作製した。
次に、作製した比較例4の熱伝導性シートを、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッド(熱源)と冷却側の金属ロッド(放熱部材)との間に介在させて、1kgf/cmの荷重をかけた。熱伝導性シートの総厚みは2.4mmとなった。
(Comparative Example 4)
-Production of heat conductive sheet-
20 g of aluminum nitride (average particle size: 1 μm) and 40 g of aluminum nitride (average particle size: 50 μm) were mixed with 10 g of silicone to form a sheet, thereby preparing first and third heat conductive sheets having a thickness of 1 mm.
10 g of silicone was mixed with 100 g of spherical alumina (average particle size: 10 μm) to form a sheet, thereby preparing a second thermally conductive sheet having a thickness of 1 mm.
First and third heat conductive sheets having the same shape and the same surface area as the second heat conductive sheet were laminated on both surfaces of the second heat conductive sheet. Thus, a heat conductive sheet of Comparative Example 4 having a total thickness of 3.0 mm was produced.
Next, the produced thermal conductive sheet of Comparative Example 4 is interposed between the heater-side metal rod (heat source) and the cooling-side metal rod (heat dissipating member) of the thermal conductivity measuring device (manufactured by Sony Corporation). Then, a load of 1 kgf / cm 2 was applied. The total thickness of the heat conductive sheet was 2.4 mm.

<熱伝導性シートの電気抵抗性>
各熱伝導性シートの電気抵抗は、熱伝導測定装置(ソニー株式会社製)のヒーター側の金属ロッドと冷却側の金属ロッドにテスターを当てて電気抵抗を測定した。「絶縁性」とは電気抵抗が10Ω以下であり、「導電性」とは電気抵抗が10Ω以上であることを示す。結果を表1に示す。
<Electrical resistance of thermal conductive sheet>
The electrical resistance of each thermal conductive sheet was measured by applying a tester to the metal rod on the heater side and the metal rod on the cooling side of the thermal conductivity measuring device (manufactured by Sony Corporation). “Insulating” means that the electric resistance is 10 9 Ω or less, and “conductive” means that the electric resistance is 10 6 Ω or more. The results are shown in Table 1.

<熱伝導性シートの熱伝導率>
各熱伝導性シートの熱伝導率は、ASTM−D5470に準拠して、熱伝導率測定装置(ソニー株式会社製)を用いて測定した。結果を表1に示す。
<Thermal conductivity of thermal conductive sheet>
The thermal conductivity of each thermal conductive sheet was measured using a thermal conductivity measuring device (manufactured by Sony Corporation) in accordance with ASTM-D5470. The results are shown in Table 1.

<端面からの粉落ちの有無>
炭素繊維粉末が端面から落ちているか否かを目視により確認した。結果を表1に示す。
<Presence or absence of powder falling from the end face>
It was confirmed by visual observation whether or not the carbon fiber powder had fallen from the end face. The results are shown in Table 1.

<端部の突出の有無>
第1及び第3の熱伝導性シートの端部が、第2の熱伝導性シートの端部よりも突出しているか否かを目視により確認した。結果を表1に示す。
<Existence of protrusion at the end>
It was visually confirmed whether or not the end portions of the first and third heat conductive sheets protrude beyond the end portions of the second heat conductive sheet. The results are shown in Table 1.

Figure 2011249682
Figure 2011249682
Figure 2011249682
Figure 2011249682

本発明の熱伝導性シートは、熱源側から第1、第2、及び第3の熱伝導性シートをこの順に積層した3層構造の熱伝導性シートにおいて、熱伝導率が高く、前記第2の熱伝導性シートが粘着性を有しない場合にも、熱源と放熱部材との間で位置ずれを起こさず、熱伝導性シートの断面部からのフィラーの粉落ちを防止でき、短絡(ショート)の発生を確実に防止できるので、例えば各種半導体装置に好適に用いられる。   The heat conductive sheet of the present invention is a three-layered heat conductive sheet in which the first, second, and third heat conductive sheets are laminated in this order from the heat source side. Even when the thermal conductive sheet is not sticky, it does not cause misalignment between the heat source and the heat radiating member, can prevent the filler from falling off from the cross section of the thermal conductive sheet, and short circuit For example, it is suitably used for various semiconductor devices.

1 基板
2 半導体素子
3 第1の熱伝導性シート
4 第2の熱伝導性シート
5 第3の熱伝導性シート
6 放熱部材
10 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Semiconductor element 3 1st heat conductive sheet 4 2nd heat conductive sheet 5 3rd heat conductive sheet 6 Heat radiation member 10 Semiconductor device

Claims (12)

半導体装置の熱源と放熱部材との間に挟持される熱伝導性シートであって、
前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有してなり、
前記第2の熱伝導性シートの熱伝導率が、前記第1の熱伝導性シートの熱伝導率及び前記第3の熱伝導性シートの熱伝導率よりも高いことを特徴とする熱伝導性シート。
A heat conductive sheet sandwiched between a heat source of a semiconductor device and a heat dissipation member,
From the heat source side, it has a first thermal conductive sheet, a second thermal conductive sheet, and a third thermal conductive sheet in this order,
The thermal conductivity of the second thermal conductive sheet is higher than the thermal conductivity of the first thermal conductive sheet and the thermal conductivity of the third thermal conductive sheet. Sheet.
第2の熱伝導性シートが、アスペクト比が8以上である炭素繊維を含有する請求項1に記載の熱伝導性シート。   The thermally conductive sheet according to claim 1, wherein the second thermally conductive sheet contains carbon fibers having an aspect ratio of 8 or more. 炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向している請求項2に記載の熱伝導性シート。   The thermally conductive sheet according to claim 2, wherein the carbon fibers are vertically oriented along the thickness direction of the second thermally conductive sheet. 第1及び第3の熱伝導性シートが絶縁性の熱伝導性フィラーを含有する請求項1から3のいずれかに記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet in any one of Claim 1 to 3 in which the 1st and 3rd heat conductive sheet contains an insulating heat conductive filler. 第2の熱伝導性シートの厚みBと、第1の熱伝導性シートの厚みA及び第2の熱伝導性シートの厚みCの合計との比〔B/(A+C)〕が、0.3以上である請求項1から4のいずれかに記載の熱伝導性シート。   The ratio [B / (A + C)] of the thickness B of the second thermally conductive sheet and the sum of the thickness A of the first thermally conductive sheet and the thickness C of the second thermally conductive sheet is 0.3. It is the above, The heat conductive sheet in any one of Claim 1 to 4. 放熱部材と、熱源と、前記熱源と前記放熱部材との間に挟持される熱伝導性シートとを有する半導体装置において、
前記熱伝導性シートが、前記熱源側から、第1の熱伝導性シートと、第2の熱伝導性シートと、第3の熱伝導性シートとをこの順に有してなり、
前記半導体装置に荷重をかけた後において、前記第1の熱伝導性シートの表面積及び前記第3の熱伝導性シートの表面積が、前記第2の熱伝導性シートの表面積より大きいことを特徴とする半導体装置。
In a semiconductor device having a heat dissipation member, a heat source, and a thermally conductive sheet sandwiched between the heat source and the heat dissipation member,
The heat conductive sheet has a first heat conductive sheet, a second heat conductive sheet, and a third heat conductive sheet in this order from the heat source side.
After the load is applied to the semiconductor device, the surface area of the first heat conductive sheet and the surface area of the third heat conductive sheet are larger than the surface area of the second heat conductive sheet. Semiconductor device.
半導体装置に荷重をかけた後において、次式、第3の熱伝導性シートの表面積>第1の熱伝導性シートの表面積>第2の熱伝導性シートの表面積を満たす請求項6に記載の半導体装置。   7. After applying a load to a semiconductor device, the following formula, the surface area of the third thermal conductive sheet> the surface area of the first thermal conductive sheet> the surface area of the second thermal conductive sheet is satisfied. Semiconductor device. 半導体装置に荷重をかけた後において、第1及び第3の熱伝導性シートの端部が、第2の熱伝導性シートの端部よりも突出している請求項6から7のいずれかに記載の半導体装置。   8. The load according to claim 6, wherein after the load is applied to the semiconductor device, the end portions of the first and third heat conductive sheets protrude from the end portions of the second heat conductive sheet. Semiconductor device. 半導体装置に荷重をかけた後において、第1の熱伝導性シート端部が第2及び第3の熱伝導性シートの端部より突出しており、
第3の熱伝導性シートの端部が前記第2の熱伝導性シートの端部より突出している請求項6から8のいずれかに記載の半導体装置。
After applying a load to the semiconductor device, the first thermal conductive sheet end protrudes from the end of the second and third thermal conductive sheets,
The semiconductor device according to claim 6, wherein an end portion of the third heat conductive sheet protrudes from an end portion of the second heat conductive sheet.
第2の熱伝導性シートが、アスペクト比が8以上である炭素繊維を含有する請求項6から9のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the second thermally conductive sheet contains carbon fibers having an aspect ratio of 8 or more. 炭素繊維が、第2の熱伝導性シートの厚み方向に沿って垂直配向している請求項10に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein the carbon fibers are vertically oriented along the thickness direction of the second thermally conductive sheet. 第1及び第3の熱伝導性シートが絶縁性の熱伝導性フィラーを含有する請求項6から11のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the first and third heat conductive sheets contain an insulating heat conductive filler.
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