JP2024034665A - 積層体及び積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材と熱伝導粒子含有層との界面における空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現する積層体及び積層体の製造方法を提供する。【解決手段】積層体１０は、第１の基材１１と、第１の基材１１上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層１２と、熱伝導粒子含有層１２上に、第２の基材１３とを有し、第１の基材１１及び第２の基材１３の少なくともいずれかであって、かつ、第１の基材１１及び第２の基材１３の熱伝導粒子含有層１２側の表面の少なくとも一部に、第１の基材１１及び第２の基材１３の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部１４を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、積層体及び積層体の製造方法に関する。

各種電子機器におけるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等では、用いられている素子の発熱によりＬＳＩ自身が長時間高温に晒されると動作不良又は故障につながる恐れがある。そこで、ＬＳＩ等の昇温を防ぐために熱伝導材料が広く用いられている。前記熱伝導材料は素子の発熱を拡散させるか、又は大気等の系外に放出させる放熱部材に伝えることによって機器の昇温を防止することができる。

このような熱伝導材料として金属又はセラミックスを用いると、軽量化しにくい、加工性が悪い、又は柔軟性が低くなるという問題がある。そこで、樹脂又はゴム等からなる高分子材料を母材とする熱伝導材料が種々提案されている。例えば、（Ａ）分子内に、ポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ（メタ）アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される１種以上の構造を有する高分子化合物、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）熱伝導フィラー、及び（Ｄ）活性エステル硬化剤、を含有し、（Ａ）成分は、数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００～１，０００，０００であり、又はガラス転移温度（Ｔｇ）が２５℃以下の樹脂、及び２５℃で液状である樹脂から選択される１種以上であり、（Ａ）成分の含有量は、樹脂成分を１００質量％とした場合、１０質量％以上６５質量％以下であり、（Ｃ）成分の含有量が、樹脂組成物の不揮発成分を１００質量％としたとき、８５質量％以上である熱伝導組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６７８７２１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の熱伝導組成物は、高分子化合物、エポキシ樹脂、熱伝導フィラー、活性エステル硬化剤、有機溶剤などを含有しており、乾燥工程において揮発成分が完全に乾燥されないで、熱伝導組成物中に微量な揮発成分が残留する場合がある。熱伝導組成物中に残留した微量な揮発成分は硬化反応を開始させるための加熱によって膨張し、空隙を生じる。このような空隙が基材と熱伝導粒子含有層との界面に存在すると、熱伝導率の低い空気の空間が形成されるので、熱伝導粒子含有層の面内の熱伝達のばらつきを招くばかりか、熱伝導率の低下が生じてしまうという問題がある。

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、基材と熱伝導粒子含有層との界面における空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる積層体及び積層体の製造方法を提供することを目的とする。

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＞ 第１の基材と、
前記第１の基材上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層と、
前記熱伝導粒子含有層上に、第２の基材と、
を有し、
前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の前記熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を有することを特徴とする積層体である。
＜２＞ 前記熱伝導粒子含有層が、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、
前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を有する、前記＜１＞に記載の積層体である。
＜３＞ 前記凹部が、格子状パターン、線状パターン、及びエンボス状パターンの少なくともいずれかを形成する、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の積層体である。
＜４＞ 前記第１の基材が、シリコン、アルミニウム、タングステン、モリブデン、ガラス、モールド樹脂、ステンレス鋼、及びセラミックスから選択される少なくとも１種を含む、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の積層体である。
＜５＞ 前記第２の基材が、銅、金、白金、パラジウム、銀、亜鉛、鉄、錫、ニッケル、マグネシウム、インジウム、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種を含む、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の積層体である。
＜６＞ 前記熱伝導粒子不含有層が金属箔である、前記＜２＞に記載の積層体である。
＜７＞ 前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかと前記熱伝導粒子含有層との界面における空隙面積の割合が２０％未満である、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の積層体である。
＜８＞ 前記熱伝導粒子が、銅粒子、銀被覆粒子、及び銀粒子の少なくともいずれかである、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の積層体である。
＜９＞ 第１の基材及び第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を形成する凹部形成工程と、
前記第１の基材及び前記第２の基材のいずれか上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層を形成する熱伝導粒子含有層形成工程と、
を含むことを特徴とする積層体の製造方法である。
＜１０＞ 前記熱伝導粒子含有層が、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を形成する前記熱伝導粒子不含有層の凹部形成工程を含む、前記＜９＞に記載の積層体の製造方法である。

本発明によると、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、基材と熱伝導粒子含有層との界面における空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる積層体及び積層体の製造方法を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。 図２は、第２の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。 図３は、第３の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。 図４は、第４の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。 図５は、第５の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。 図６は、第１の基材、第２の基材、及び熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面に形成された格子状パターンの一例を示す模式図である。 図７は、第１の基材、第２の基材、及び熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面に形成された線状パターンの一例を示す模式図である。 図８は、第１の基材、第２の基材、及び熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面に形成されたエンボス状パターンの一例を示す模式図である、 図９は、格子状パターンにおける揮発成分の動きを示す模式図である。 図１０は、比較例２におけるガラス基板と熱伝導粒子含有層との界面を光学顕微鏡で観察した写真である。 図１１は、実施例３におけるガラス基板と熱伝導粒子含有層との界面を光学顕微鏡で観察した写真である。 図１２は、比較例２におけるＳｉ基板と熱伝導粒子含有層との界面を赤外線顕微鏡で観察した写真である。 図１３は、実施例４におけるＳｉ基板と熱伝導粒子含有層との界面を赤外線顕微鏡で観察した写真である。 図１４は、本発明で用いられる放熱構造体の一例を示す概略断面図である。

（積層体）
本発明の積層体は、第１の基材と、前記第１の基材上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層と、前記熱伝導粒子含有層上に、第２の基材とを有し、熱伝導粒子不含有層を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有する。

本発明においては、第１の基材及び第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の前記熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を有することにより、重合反応の加熱によって揮発膨張した揮発成分を外周縁に連通した凹部から流動させて系外に放出させることにより、空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。
この場合、第１の基材及び第２の基材の両方であって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の記熱伝導粒子含有層側の表面の全面に、外周縁に連通した凹部を有することが、揮発成分の系外への放出効率の点から好ましい。

前記熱伝導粒子含有層は、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を有することにより、熱伝導粒子不含有層と第１の熱伝導粒子含有層及び第２の熱伝導粒子含有層との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。
この場合、熱伝導粒子不含有層の両表面であって、かつ熱伝導粒子不含有層の表面の全面に、外周縁に連通した凹部を有することが、揮発成分の系外への放出効率の点から好ましい。

前記凹部は、格子状パターン、線状パターン、及びエンボス状パターンの少なくともいずれかを形成することが好ましい。ここで、図６は第１の基材の表面、第２の基材の表面、又は熱伝導粒子不含有層の表面に形成された格子状パターンの一例を示し、図７は第１の基材の表面、第２の基材の表面、又は熱伝導粒子不含有層の表面に形成された線状パターンの一例を示し、図８は第１の基材の表面、第２の基材の表面、又は熱伝導粒子不含有層の表面に形成されたエンボス状パターンの一例を示す。
前記格子状パターンは線状パターンに比べて、多方向に接点を有しているので、図９中の矢印で示すように、揮発成分が多方向に移動可能であり、揮発成分が系外に抜けやすい点から好ましい。

前記パターンを構成する凹部の形状は、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、例えば、三角柱、三角錐、四角柱、四角錐、五角柱、五角錐、六角柱、六角錐、七角柱、七角錐、八角柱、八角錐、円柱、円錐、半円状などの形状であることが好ましい。
前記凹部の最大幅は、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、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
前記凹部の深さは、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、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
隣接する凹部の中心間の最短距離であるピッチは、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、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

本発明においては、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかと前記熱伝導粒子含有層との界面における空隙面積の割合は、２０％未満が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下が更に好ましい。
空隙面積の割合が２０％未満であると、熱伝導粒子含有層の面内の熱伝達のばらつきが小さくなり、高熱伝導率を実現することができる。
前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかと前記熱伝導粒子含有層との界面における空隙面積の割合は、例えば、以下のようにして求めることができる。
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍのＳｉ基板と３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍのガラス基板の間に、平均厚み１００μｍの熱伝導粒子含有層を設けた積層体について、ガラス基板側から光学顕微鏡（オリンパス株式会社製、商品名：ＭＸ６３）を用い、ガラス基板と熱伝導粒子含有層の界面の空隙の画像１を撮影する。
Ｓｉ基板側から赤外線顕微鏡（オリンパス株式会社製、商品名：ＭＸ６３及び浜松フォトニクス株式会社製、商品名：ＩｎＧａＡｓカメラ Ｃ１２７４１－０３）を用い、Ｓｉ基板と熱伝導粒子含有層の界面の空隙の画像２を撮影する。
得られた界面の空隙の画像１及び空隙の画像２について、以下のようにして、空隙面積の割合（％）を算出する。
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製のＥｘｃｅｌを用い、画像を白黒５０％（しきい値１２８）で二値化してビットマップ画像として保存する。次に、作成した二値化ビットマップ画像をバイナリデータとして前記Ｅｘｃｅｌに読み込み、画像全体の画素数と白色部の画素数を取得し、白色部の画素数／全体の画素数をカウントすることにより、空隙面積の割合（％）を算出する。なお、空隙の画像１（ガラス基板）及び空隙の画像２（Ｓｉ基板）のうち、空隙面積の割合が多い方の値を採用する。

以下、本発明の積層体における第１の基材、熱伝導粒子含有層、第２の基材、熱伝導粒子不含有層、及びその他の部材について詳細に説明する。

＜第１の基材＞
第１の基材の形状、構造、大きさ、材質などについては、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。
第１の基材の形状としては、例えば、板状、シート状などが挙げられる。前記基材の構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記第１の基材の大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
第１の基材の材質は、はんだが濡れにくい材質であり、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム、タングステン、モリブデン、ガラス、モールド樹脂、ステンレス鋼、セラミックスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。前記セラミックスとしては、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、アルミナ、窒化ガリウムなどが挙げられる。前記モールド樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、第１の基材の材質としては、シリコン（Ｓｉ）が好適である。
第１の基材の平均厚みは、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。
第１の基材は、放熱構造体における発熱体（電子部品）そのものであってもよい。

＜第２の基材＞
第２の基材は、前記第１の基材と対向して配置され、その形状、構造、大きさ、材質等については、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。
前記第２の基材の形状としては、例えば、板状、シート状などが挙げられる。前記第２の基材の構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記第２の基材の大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
前記第２の基材の材質は、はんだが濡れやすい材質であり、銅、金、白金、パラジウム、銀、亜鉛、鉄、錫、ニッケル、マグネシウム、インジウム、又はこれらの合金などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、第２の基材の材質としては、銅が好適である。
第２の基材の平均厚みは、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。
第２の基材は、放熱構造体におけるヒートスプレッダそのものであってもよい。

＜熱伝導粒子含有層＞
熱伝導粒子含有層は、熱伝導粒子を含有し、低融点金属粒子、硬化成分、及び硬化剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。なお、熱伝導粒子含有層は、熱伝導粒子を含有し、硬化成分、該硬化成分を硬化させる硬化剤、及び低融点金属粒子を含有する熱伝導組成物を用いて形成される。

－熱伝導粒子－
熱伝導粒子としては、銅粒子、銀被覆粒子、及び銀粒子の少なくともいずれかが好ましい。
前記銀被覆粒子としては、例えば、銀被覆銅粒子、銀被覆ニッケル粒子、銀被覆アルミニウム粒子などが挙げられる。
前記熱伝導粒子の形状としては、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、扁平状、粒状、針状などが挙げられる。
前記熱伝導粒子の体積平均粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上７０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下が更に好ましい。熱伝導粒子の体積平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下であると、熱伝導粒子の低融点金属粒子に対する体積割合を大きくすることができ、高熱伝導率を実現できる。
前記体積平均粒径は、例えば、レーザ回折・散乱式粒子径分布測定装置（製品名：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３３００ＥＸＩＩ、マイクロトラック・ベル株式会社製）により、測定することができる。

－低融点金属粒子－
低融点金属粒子としては、ＪＩＳ Ｚ３２８２－１９９９に規定されているはんだ粒子が好適に用いられる。
前記はんだ粒子としては、例えば、Ｓｎ－Ｐｂ系はんだ粒子、Ｐｂ－Ｓｎ－Ｓｂ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｓｂ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｐｂ－Ｂｉ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｂｉ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｃｕ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｐｂ－Ｃｕ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｉｎ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ａｇ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｐｂ－Ａｇ系はんだ粒子、Ｐｂ－Ａｇ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系はんだ粒子などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、Ｓｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＩｎから選択される少なくとも１種と、を含むはんだ粒子が好ましく、Ｓｎ－Ｂｉ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系はんだ粒子、Ｓｎ－Ｉｎ系はんだ粒子がより好ましい。

前記低融点金属粒子の形状としては、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、扁平状、粒状、針状などが挙げられる。
前記低融点金属粒子の融点は、１００℃以上２５０℃以下が好ましく、１２０℃以上２００℃以下がより好ましい。
前記低融点金属粒子の融点は熱伝導組成物の熱硬化処理温度よりも低いことが、熱伝導組成物の硬化物中に溶融した低融点金属粒子により熱伝導粒子を介してネットワーク（金属の連続相）を形成でき、高熱伝導率を実現できる点から好ましい。
前記低融点金属粒子が、前記熱伝導組成物の熱硬化処理条件下で前記熱伝導粒子と反応して、前記低融点金属粒子より高い融点を示す合金となることにより、高温下で溶融することを防止でき、信頼性が向上する。また、熱伝導組成物の硬化物の耐熱性が向上する。
前記熱伝導組成物の熱硬化処理は、例えば、１５０℃以上２００℃の温度で３０分間以上２時間以下の条件で行われる。

前記低融点金属粒子の体積平均粒径は、１０μｍ以下が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がより好ましい。低融点金属粒子の体積平均粒径が１０μｍ以下であると、低融点金属粒子の熱伝導粒子に対する体積割合を小さくすることができ、高熱伝導率を実現できる。
前記低融点金属粒子の体積平均粒径は、上記熱伝導粒子の体積平均粒径と同様にして測定することができる。

前記熱伝導粒子の体積平均粒径が前記低融点金属粒子の体積平均粒径よりも大きく、前記熱伝導粒子Ａと前記低融点金属粒子Ｂとの体積平均粒径比（Ａ／Ｂ）は２以上が好ましく、３以上がより好ましく、５以上が更に好ましい。前記体積平均粒径比（Ａ／Ｂ）の上限値は２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
前記熱伝導粒子よりも体積平均粒径が小さい低融点金属粒子を用いることにより、熱伝導組成物中で前記熱伝導粒子が主成分となり、前記熱伝導粒子と前記熱伝導粒子の間に存在する低融点金属粒子が加熱により溶融し熱伝導粒子と合金化してネットワークを形成するために、高熱伝導率を実現できる。

熱伝導粒子含有層中での熱伝導粒子Ａと低融点金属粒子Ｂとの体積比（Ａ／Ｂ）は、１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２以上が更に好ましい。前記体積比（Ａ／Ｂ）の上限値は５以下が好ましく、４以下がより好ましく、３以下が更に好ましい。
前記体積比（Ａ／Ｂ）が１以上であると、低融点金属粒子よりも体積平均粒径が大きい熱伝導粒子の体積割合が多くなるため、溶融した低融点金属粒子の流動を抑えることができる。また、低融点金属粒子が濡れにくい界面（例えば、アルミニウム）に対しても分離が発生しにくいため、界面の材質の影響を抑えることができ、界面材質の選択性が向上する。

－硬化成分－
硬化成分としては、オキシラン環化合物及びオキセタン化合物の少なくともいずれかを用いることが好ましい。

－－オキシラン環化合物－－
前記オキシラン環化合物は、オキシラン環を有する化合物であり、例えば、エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、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、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、テトラフェノール型エポキシ樹脂、フェノール－キシリレン型エポキシ樹脂、ナフトール－キシリレン型エポキシ樹脂、フェノール－ナフトール型エポキシ樹脂、フェノール－ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－－オキセタン化合物－－
前記オキセタン化合物は、オキセタニル基を有する化合物であり、脂肪族化合物、脂環式化合物、又は芳香族化合物であってもよい。
前記オキセタン化合物は、オキセタニル基を１つのみ有する１官能のオキセタン化合物であってもよいし、オキセタニル基を２つ以上有する多官能のオキセタン化合物であってもよい。

前記オキセタン化合物としては、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、３，７－ビス（３－オキセタニル）－５－オキサ－ノナン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、１，２－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］エタン、１，３－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］プロパン、エチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、１，４－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ブタン、１，６－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ヘキサン、３－エチル－３－（フェノキシ）メチルオキセタン、３－エチル－３－（シクロヘキシルオキシメチル）オキセタン、３－エチル－３－（２－エチルヘキシルオキシメチル）オキセタン、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－エチル－３－（クロロメチル）オキセタン、３－エチル－３｛［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシ］メチル｝オキセタン、キシリレンビスオキセタン、４，４′－ビス［（３－エチル－３－オキセタニル）メトキシメチル］ビフェニル（ＯＸＢＰ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記オキセタン化合物としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、東亞合成株式会社から販売されている「アロンオキセタン（登録商標）」シリーズ、宇部興産株式会社から販売されている「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）」シリーズなどが挙げられる。

上記オキシラン環化合物及びオキセタン化合物の中でも、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール－ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、４，４′－ビス［（３－エチル－３－オキセタニル）メトキシメチル］ビフェニル（ＯＸＢＰ）が好ましい。

前記硬化成分の含有量は、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、熱伝導粒子含有層の全量に対して、０．５質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。

－硬化剤－
前記硬化剤としては、上記硬化成分に対応した硬化剤であって、例えば、酸無水物系硬化剤、脂肪族アミン系硬化剤、芳香族アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、メルカプタン系硬化剤等の重付加型硬化剤、イミダゾール等の触媒型硬化剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、酸無水物系硬化剤が好ましい。前記酸無水物系硬化剤は硬化成分がエポキシ樹脂である場合、熱硬化の際にガスの発生がなく、エポキシ樹脂と混合した際に長いポットライフを実現でき、また、得られる硬化物の電気的特性、化学的特性、及び機械的特性間の良好なバランスを実現できる点から好ましい。
前記酸無水物系硬化剤としては、例えば、シクロヘキサン－１,２－ジカルボン酸無水物、トリカルボン酸のモノ酸無水物などが挙げられる。前記トリカルボン酸のモノ酸無水物としては、例えば、シクロへキサン－１，２，４－トリカルボン酸－１，２－酸無水物などが挙げられる。

前記硬化剤は、フラックス活性を有するものが、熱伝導粒子に対する溶融した低融点金属粒子の濡れ性を向上させる点から好ましい。前記硬化剤にフラックス活性を発現させる方法としては、例えば、前記硬化剤にカルボキシ基、スルホニル基、リン酸基等のプロトン酸基を公知の方法により導入する方法などが挙げられる。これらの中でも、硬化成分としてのエポキシ樹脂又はオキセタン化合物との反応性の点から、カルボキシ基を導入することが好ましく、例えば、グルタル酸、コハク酸等のカルボキシル基含有の有機酸などが挙げられる。また、グルタル酸無水物又はコハク酸無水物から変性された化合物又はグルタル酸銀等の有機酸の金属塩などであっても構わない。

前記硬化剤の含有量は、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、熱伝導粒子含有層の全量に対して、０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。

前記硬化成分Ｃと前記硬化剤Ｄとのモル当量基準の当量比（Ｃ／Ｄ）は、用いる硬化成分及び硬化剤の種類に応じて異なり一概には規定することができないが、０．５以上３以下が好ましく、０．５以上２以下がより好ましく、０．７以上１．５以下が更に好ましい。
前記当量比（Ｃ／Ｄ）が０．５以上３以下であると、熱伝導組成物を熱硬化時に低融点金属粒子が十分に溶融してネットワークを形成できるという利点がある。

－ポリマー－
熱伝導粒子含有層は、柔軟性などを付与するために、ポリマーを含有することが好ましい。
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、例えば、分子内に、ポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ（メタ）アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、ポリアミド構造、ポリカーボネート構造から選択される少なくとも１種の構造を有するポリマーなどが挙げられる。
前記ポリマーの含有量は、熱伝導粒子含有層の全量に対して、１質量％以上５０質量％以下が好ましく、１質量％以上３０質量％以下がより好ましく、１質量％以上１０質量％以下が更に好ましい。

－その他の成分－
前記熱伝導粒子含有層は、本発明の効果を損なわない限りにおいてその他の成分を含有してもよい。前記その他の成分としては、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、金属以外の熱伝導粒子(例えば、窒化アルミ、アルミナ、炭素繊維等)、添加剤（例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、レベリング剤、難燃剤等）などが挙げられる。

前記熱伝導粒子含有層の平均厚みは、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、５μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下が更に好ましい。

前記熱伝導粒子含有層は、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有することが好ましい。

＜熱伝導粒子不含有層＞
熱伝導粒子不含有層は、熱伝導粒子含有層中に少なくとも１層有することが好ましく、２層以上有していても構わない。
熱伝導粒子含有層としての第１の熱伝導粒子含有層と第２の熱伝導粒子含有層との間に熱伝導粒子不含有層を有する態様が好ましい。前記第１の熱伝導粒子含有層と前記第２の熱伝導粒子含有層とは、同一の組成であってもよく、異なる組成であっても構わない。また、前記第１の熱伝導粒子含有層と前記第２の熱伝導粒子含有層の平均厚みは同じであってもよく、異なっていてもよい。

前記熱伝導粒子不含有層は、その形状、構造、大きさ、材質等については、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。
前記熱伝導粒子不含有層の形状としては、例えば、箔状、板状、シート状などが挙げられる。
前記熱伝導粒子不含有層の材質としては、熱伝導率が高く、比較的柔らかいものが好ましく、例えば、銅、金、白金、パラジウム、銀、亜鉛、鉄、錫、ニッケル、マグネシウム、インジウム、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、上記金属からなる金属箔が好ましく、熱伝導率、安定性、及び経済性の観点から、銅箔がより好ましい。
前記熱伝導粒子不含有層の構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。
前記熱伝導粒子不含有層の大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
前記熱伝導粒子不含有層の平均厚みは、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、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。

＜その他の部材＞
その他の部材としては、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、中間層、保護層などが挙げられる。

（積層体の製造方法）
本発明の積層体の製造方法は、凹部形成工程と、熱伝導粒子含有層形成工程とを含み、熱伝導粒子不含有層の凹部形成工程を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。

＜凹部形成工程＞
凹部形成工程は、第１の基材及び第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を形成する工程である。

前記第１の基材への凹部からなるパターンの形成方法としては、例えば、第１の基材としてのＳｉ基板に、二酸化シリコン等のエッチングマスクを使用して凹部の形成位置を規定し、反応性エッチングガスとしてフッ素又はフッ素化合物、好ましくは六フッ化硫黄ＳＦ_６及び／又は三フッ化窒素ＮＦ_３を用いてエッチングする方法などが挙げられる。

前記第２の基材への凹部からなるパターンの形成方法としては、例えば、第２の基材としての銅基板上にフォトリソグラフ法で格子状パターンを形成し、電解めっきにより銅を析出させ、レジストパターンを除去して銅基板表面にパターンを形成することができる。また、第２の基材としての銅基板に直接エッチングしてパターンを形成することができる。

＜熱伝導粒子含有層形成工程＞
熱伝導粒子含有層形成工程は、前記第１の基材及び前記第２の基材のいずれか上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層を形成する工程である。

前記熱伝導粒子含有層は、例えば、硬化成分、該硬化成分を硬化させる硬化剤、熱伝導粒子、及び低融点金属粒子を含有する熱伝導組成物を前記第１の基材及び前記第２の基材のいずれかの上に付与し、硬化させることにより作製することができる。
前記熱伝導組成物の付与手法としては、例えば、インクジェット法、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Ｕコンマコート法、ＡＫＫＵコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、４本ロールコート法、５本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。

＜熱伝導粒子不含有層の凹部形成工程＞
熱伝導粒子不含有層の凹部形成工程は、前記熱伝導粒子含有層が、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を形成する工程である。

前記熱伝導粒子不含有層への凹部からなるパターンの形成方法としては、例えば、熱伝導粒子不含有層としての銅箔上にフォトリソグラフ法で格子状パターンを形成し、電解めっきにより銅を析出させ、レジストパターンを除去して銅箔表面にパターンを形成することができる。また、厚みの厚い銅箔を用い、この厚い銅箔を直接エッチングしてパターンを形成することができる。

＜その他の工程＞
その他の工程としては、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、熱伝導粒子不含有層形成工程、第１の熱伝導粒子含有層形成工程、第２の熱伝導粒子含有層形成工程などが挙げられる。

ここで、本発明の積層体の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状などは本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状などにすることができる。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。この図１の積層体１０は、第１の基材１１上に、熱伝導粒子含有層１２と、熱伝導粒子含有層１２上に、第２の基材１３とを有する。
第１の基材１１は、熱伝導粒子含有層１２側の表面に、第１の基材１１の外周縁に連通した凹部１４を有しており、熱伝導粒子含有層１２中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、第１の基材１１と熱伝導粒子含有層１２との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。

＜第２の実施形態＞
図２は、第２の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。この図２の積層体１０は、第１の基材１１上に、熱伝導粒子含有層１２と、熱伝導粒子含有層１２上に、第２の基材１３とを有する。
第２の基材１３は、熱伝導粒子含有層１２側の表面に、第２の基材の外周縁に連通した凹部１４を有しており、熱伝導粒子含有層１２中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、第２の基材１３と熱伝導粒子含有層１２との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。

＜第３の実施形態＞
図３は、第３の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。この図３の積層体１０は、第１の基材１１上に、熱伝導粒子含有層１２と、熱伝導粒子含有層１２上に、第２の基材１３とを有する。
第１の基材１１は、熱伝導粒子含有層１２側の表面に、第１の基材の外周縁に連通した凹部１４を有している。また、第２の基材１３は、熱伝導粒子含有層１２側の表面に、第２の基材の外周縁に連通した凹部１４を有している。その結果、熱伝導粒子含有層１２中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、第１の基材１１及び第２の基材１３と熱伝導粒子含有層１２との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。

＜第４の実施形態＞
図４は、第４の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。この図４の積層体２０は、第１の基材１１上に、第１の熱伝導粒子含有層１５と、第１の熱伝導粒子含有層１５上に、熱伝導粒子不含有層１６と、熱伝導粒子不含有層１６上に、第２の熱伝導粒子含有層１７と、第２の熱伝導粒子含有層１７上に、第２の基材１３とを有する。
熱伝導粒子不含有層１６は、その両表面に、熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部１４を有しており、第１の熱伝導粒子含有層１５及び第２の熱伝導粒子含有層１７中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、熱伝導粒子不含有層１６と第１の熱伝導粒子含有層１５及び第２の熱伝導粒子含有層１７との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。

＜第５の実施形態＞
図５は、第５の実施形態に係る積層体の一例を示す概略図である。この図５の積層体２０は、第１の基材１１上に、第１の熱伝導粒子含有層１５と、第１の熱伝導粒子含有層１５上に、熱伝導粒子不含有層１６と、熱伝導粒子不含有層１６上に、第２の熱伝導粒子含有層１７と、第２の熱伝導粒子含有層１７上に、第２の基材１３とを有する。
熱伝導粒子不含有層１６は、その両表面に、熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部１４を有しており、第１の熱伝導粒子含有層１５及び第２の熱伝導粒子含有層１７中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、熱伝導粒子不含有層１６と第１の熱伝導粒子含有層１５及び第２の熱伝導粒子含有層１７との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。
また、第１の基材１１は、第１の熱伝導粒子含有層１５側の表面に、第１の基材の外周縁に連通した凹部１４を有しており、第２の基材１３は、第２の熱伝導粒子含有層１７側の表面に、第２の基材の外周縁に連通した凹部１４を有している。その結果、第１及び第２の熱伝導粒子含有層中の揮発成分を凹部１４から流動させて系外に放出させることにより、第１の基材１１と第１の熱伝導粒子含有層１５との界面及び第２の基材１３と第２の熱伝導粒子含有層１７との界面での空隙の発生を抑制でき、高熱伝導率を実現できる。

本発明の積層体は、例えば、ＬＳＩ等の熱源とヒートシンクとの間の微小な間隙を埋めることで、両者の間に熱がスムーズに流れるようにするサーマルインターフェイスマテリアル（ＴＩＭ）、ＬＥＤチップ又はＩＣチップを実装した放熱基板を、ヒートシンクに接着してパワーＬＥＤモジュール又はパワーＩＣモジュールを構成する際に好適に使用することができる。
ここで、パワーＬＥＤモジュールとしては、ワイヤーボンディング実装タイプのものとフリップチップ実装タイプのものがあり、パワーＩＣモジュールとしてはワイヤーボンディング実装タイプのものがある。

本発明に用いられる放熱構造体は、発熱体と、本発明の積層体と、放熱部材とから構成される。

前記発熱体としては、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、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の電子部品などが挙げられる。

前記放熱部材としては、電子部品（発熱体）の発する熱を放熱する構造体であれば、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、ヒートスプレッダ、ヒートシンク、ベーパーチャンバー、ヒートパイプなどが挙げられる。
前記ヒートスプレッダは、前記電子部品の熱を他の部品に効率的に伝えるための部材である。前記ヒートスプレッダの材質としては、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、銅、アルミニウムなどが挙げられる。前記ヒートスプレッダは、通常、平板形状である。
前記ヒートシンクは、前記電子部品の熱を空気中に放出するための部材である。前記ヒートシンクの材質としては、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、銅、アルミニウムなどが挙げられる。前記ヒートシンクは、例えば、複数のフィンを有する。前記ヒートシンクは、例えば、ベース部と、前記ベース部の一方の面に対して非平行方向（例えば、直交する方向）に向かって延びるように設けられた複数のフィンを有する。
前記ヒートスプレッダ、及び前記ヒートシンクは、一般的に、内部に空間を持たない中実構造である。
前記ベーパーチャンバーは、中空構造体である。前記中空構造体の内部空間には、揮発性の液体が封入されている。前記ベーパーチャンバーとしては、例えば、前記ヒートスプレッダを中空構造にしたもの、前記ヒートシンクを中空構造にしたような板状の中空構造体などが挙げられる。
前記ヒートパイプは、円筒状、略円筒状、又は扁平筒状の中空構造体である。前記中空構造体の内部空間には、揮発性の液体が封入されている。

ここで、図１４は、放熱構造体としての半導体装置の一例を示す概略断面図である。本発明の積層体７は、半導体素子等の電子部品３の発する熱を放熱するものであり、図１４に示すように、ヒートスプレッダ２の電子部品３と対峙する主面２ａに固定され、電子部品３と、ヒートスプレッダ２との間に挟持されるものである。また、熱伝導シート１は、ヒートスプレッダ２とヒートシンク５との間に挟持される。

ヒートスプレッダ２は、例えば、方形板状に形成され、電子部品３と対峙する主面２ａと、主面２ａの外周に沿って立設された側壁２ｂとを有する。ヒートスプレッダ２は、側壁２ｂに囲まれた主面２ａに熱伝導シート１が設けられ、また主面２ａと反対側の他面２ｃに熱伝導シート１を介してヒートシンク５が設けられる。ヒートスプレッダ２は、高い熱伝導率を有するほど、熱抵抗が減少し、効率よく半導体素子等の電子部品３の熱を吸熱することから、例えば、熱伝導性の良好な銅やアルミニウムを用いて形成することができる。

電子部品３は、例えば、ＢＧＡ等の半導体素子であり、配線基板６へ実装される。またヒートスプレッダ２も、側壁２ｂの先端面が配線基板６に実装され、これにより側壁２ｂによって所定の距離を隔てて電子部品３を囲んでいる。
そして、ヒートスプレッダ２の主面２ａに、本発明の積層体７が設けられることにより、電子部品３の発する熱を吸収し、ヒートシンク５より放熱する放熱部材が形成される。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（調製例１）
＜熱伝導組成物の調製＞
ベースポリマー（１２７６、アルケマ株式会社製、ポリアミド化合物）３．２６質量部、熱硬化性樹脂（ＣＥＬ２０２１Ｐ、ダイセル株式会社製、脂環式エポキシ樹脂）１．６３質量部、硬化剤（ＭＨ－７００、リカシッドＭＨ－７００、新日本理化株式会社製）１．６３質量部、フラックス成分（グルタル酸、東京化成工業株式会社製）１．２２質量部、熱伝導粒子（ＡｇコートＣｕ粒子、福田金属箔粉工業株式会社製、体積平均粒径Ｄｖ：４０μｍ）５６．３０質量部、及び低融点金属粒子（Ｓｎ_５８Ｂｉ_４２粒子、三井金属鉱業株式会社製、体積平均粒径Ｄｖ：４μｍ、融点１３９℃）３５．９６質量部を、撹拌装置（泡とり練太郎・自動公転ミキサー、株式会社シンキー製）を用いて均一に混合し、熱伝導組成物を調製した。

（製造例１）
＜銅箔への格子状パターン形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．０１８ｍｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名：ＴＱ－Ｍ４－ＶＳＰ）の両面に、フォトレジストフィルム（旭化成イーマテリアルズ株式会社製、商品名：サンフォートＡＱ－４０３８）をラミネートし、フォトリソグラフ法により格子状レジストパターンを形成した。
次に、格子状レジストパターン上に電解メッキ法により１０μｍ厚の銅を析出させた。レジストパターンを除去した後、露出した銅を３％過酸化水素／硫酸水溶液でソフトエッチング除去することにより、両面に格子状パターンを形成した銅箔を作製した。なお、格子状パターンにおける凹部の最大幅は５０μｍ、凹部の深さは５μｍ、凹部の中心間の最短距離であるピッチは５０μｍであった。

（製造例２）
＜銅箔への線状パターン形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．０１８ｍｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名：ＴＱ－Ｍ４－ＶＳＰ）の両面に、フォトレジストフィルム（旭化成イーマテリアルズ株式会社製、商品名：サンフォートＡＱ－４０３８）をラミネートし、フォトリソグラフ法により線状パターンを形成した。なお、線状パターンにおける凹部の最大幅は５０μｍ、凹部の深さは５μｍ、凹部の中心間の最短距離であるピッチは５０μｍであった。

（製造例３）
＜第１の基材への格子状パターン形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第１の基材（Ｓｉ基板、株式会社グロース製、１２インチＳｉウェハ）の表面に、エッチングマスクを使用して格子状パターン凹部の形成位置を規定し、反応性エッチングガスとして三フッ化窒素ＮＦ_３を用いてエッチングすることにより第１の基材に格子状パターンを形成した。なお、格子状パターンにおける凹部の最大幅は５０μｍ、凹部の深さは５μｍ、凹部の中心間の最短距離であるピッチは５０μｍであった。

（製造例４）
＜第２の基材への格子状パターン形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第２の基材（銅基板、株式会社エンジニアリングテストサービス製、無酸素銅板 Ｃ１１００）の表面に、フォトレジストフィルム（旭化成イーマテリアルズ株式会社製、商品名：サンフォートＡＱ－４０３８）をラミネートし、フォトリソグラフ法により格子状レジストパターンを形成した。次に、格子状レジストパターン上に電解メッキ法により１０μｍ厚の銅を析出させた。レジストパターンを除去した後、露出した銅を３％過酸化水素／硫酸水溶液でソフトエッチング除去することにより、第２の基材に格子状パターンを形成した。なお、格子状パターンにおける凹部の最大幅は５０μｍ、凹部の深さは５μｍ、凹部の中心間の最短距離であるピッチは５０μｍであった。

（実施例１）
＜積層体の形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第１の基材（Ｓｉ基板）上に、上記熱伝導組成物を付与し、その上に、製造例１の格子状パターンを形成した銅箔を配し、次に、銅箔上に、上記熱伝導組成物を付与し、その上に、３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第２の基材（銅基板）を配し、１５０℃で６０分間加熱し、硬化させて、平均厚み１００μｍの第１の熱伝導粒子含有層と平均厚み１００μｍの第２の熱伝導粒子含有層を有する、実施例１の積層体を作製した。

（実施例２）
＜積層体の形成＞
実施例１において、製造例１の格子状パターンを形成した銅箔を、製造例２の線状パターンを形成した銅箔に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の積層体を作製した。

（比較例１）
＜積層体の形成＞
実施例１において、格子状パターンを形成していない銅箔を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の積層体を作製した。

（比較例２）
＜積層体の形成＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第１の基材（Ｓｉ基板）上に、上記熱伝導組成物を付与した。熱伝導組成物上に、３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第２の基材（銅基板）を配し、１５０℃で６０分間加熱し、硬化させて、第１の基材と第２の基材の間に、平均厚み１００μｍの熱伝導粒子含有層を有する比較例２の積層体を作製した。

（実施例３）
＜積層体の形成＞
比較例２において、第１の基材（Ｓｉ基板）を、製造例３の格子状パターンを形成した第１の基材とし、格子状パターンを形成した側の面上に上記熱伝導組成物を付与した以外は、比較例２と同様にして、図１に示すような実施例３の積層体を作製した。

（実施例４）
＜積層体の形成＞
比較例２において、第２の基材（銅基板）を製造例４の格子状パターンを形成した第２の基材とし、格子状パターンを形成した側の面上に上記熱伝導組成物を付与した以外は、比較例２と同様にして、図２に示すような実施例４の積層体を作製した。

（実施例５）
＜積層体の形成＞
比較例２において、第１の基材（Ｓｉ基板）を製造例３の格子状パターンを形成した第１の基材とし、第２の基材（銅基板）を製造例４の格子状パターンを形成した第２の基材とし、第１の基材と第２の基材の格子状パターンを形成した側の面の間に、上記熱伝導組成物を付与した以外は、比較例２と同様にして、図３に示すような実施例５の積層体を作製した。

次に、得られた各積層体について、以下のようにして、熱伝導率及び空隙面積の割合を評価した。結果を表１及び表２に示した。

＜熱伝導率＞
得られた各積層体について、ＡＳＴＭ－Ｄ５４７０に準拠した方法で熱抵抗（℃・ｃｍ^２／Ｗ）を測定した。その結果から、第１の基材及び第２の基材（銅箔を有する場合には銅箔）の熱抵抗を引いて熱伝導組成物の硬化物の熱抵抗を算出し、前記熱抵抗と硬化物の厚みから、熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を求め、下記の基準で評価した。
［評価基準］
Ａ：熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上
Ｂ：熱伝導率が８．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０Ｗ／ｍ・Ｋ未満
Ｃ：熱伝導率が８．０Ｗ／ｍ・Ｋ未満

＜空隙面積の割合の測定＞
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの第２の基材（銅基板）の代わりに、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍのガラス基板（松浪硝子工業株式会社製、ＭＩＣＲＯ ＳＬＩＤＥ ＧＬＡＳＳ Ｓ９２１３）を用いた以外は、実施例１～５及び比較例１～２と同様にして、実施例１～５及び比較例１～２の各積層体を作製した。
得られた各積層体について、ガラス基板側から光学顕微鏡（オリンパス株式会社製、商品名：ＭＸ６３）を用い、ガラス基板と熱伝導粒子含有層（又は第１の熱伝導粒子含有層）の界面の空隙の画像１を撮影した。図１０に比較例２におけるガラス基板と熱伝導粒子含有層との界面を光学顕微鏡で観察した写真を示す。図１１に実施例３におけるガラス基板と熱伝導粒子含有層との界面を光学顕微鏡で観察した写真を示す。図１０及び図１１中、白く輝いている部分は熱伝導粒子、灰色部分は空隙、黒色部分は樹脂である。
Ｓｉ基板側から赤外線顕微鏡（オリンパス株式会社製、商品名：ＭＸ６３及び浜松フォトニクス株式会社製、商品名：ＩｎＧａＡｓカメラ Ｃ１２７４１－０３）を用い、Ｓｉ基板と熱伝導粒子含有層（又は第２の熱伝導粒子含有層）の界面の空隙の画像２を撮影した。図１２に比較例２におけるＳｉ基板と熱伝導粒子含有層との界面を赤外線顕微鏡で観察した写真を示す。図１３に実施例４におけるＳｉ基板と熱伝導粒子含有層との界面を赤外線顕微鏡で観察した写真を示す。図１２及び図１３中、白く輝いている部分は熱伝導粒子、灰色部分は空隙、黒色部分は樹脂である。
得られた空隙の画像１及び空隙の画像２について、以下のようにして、空隙面積の割合（％）を算出した。
画像中の面積計算は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製のＥｘｃｅｌを使用した。まず、画像を白黒５０％（しきい値１２８）で二値化してビットマップ画像として保存した。次に、作成した二値化ビットマップ画像をバイナリデータとして前記Ｅｘｃｅｌに読み込み、画像全体の画素数と白色部の画素数を取得し、白色部の画素数／全体の画素数をカウントすることにより、空隙面積の割合（％）を算出し、空隙の画像１（ガラス基板）及び空隙の画像２（Ｓｉ基板）の内、空隙面積の割合が大きい方を採用して、下記の基準で評価した。
［評価基準］
Ａ：空隙面積の割合が５％未満
Ｂ：空隙面積の割合が５％以上２０％未満
Ｃ：空隙面積の割合が２０％以上

本発明の積層体は、サーマルインターフェイスマテリアル（ＴＩＭ）として高熱伝導率を実現できるので、例えば、温度によって素子動作の効率や寿命等に悪影響が生じるＣＰＵ、ＭＰＵ、パワートランジスタ、ＬＥＤ、レーザーダイオード等の各種の電気デバイス周りなどに好適に用いられる。

１ 熱伝導シート
２ ヒートスプレッダ
２ａ 主面
３ 発熱体（電子部品）
３ａ 上面
５ ヒートシンク
６ 配線基板
７ 積層体
１０ 積層体
１１ 第１の基材
１２ 熱伝導粒子含有層
１３ 第２の基材
１４ 凹部
１５ 第１の熱伝導粒子含有層
１６ 熱伝導粒子不含有層
１７ 第２の熱伝導粒子含有層
２０ 積層体

Claims (10)

1. 第１の基材と、
   前記第１の基材上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層と、
   前記熱伝導粒子含有層上に、第２の基材と、
   を有し、
   前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の前記熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を有することを特徴とする積層体。
2. 前記熱伝導粒子含有層が、熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、
   前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を有する、請求項１に記載の積層体。
3. 前記凹部が、格子状パターン、線状パターン、及びエンボス状パターンの少なくともいずれかを形成する、請求項１から２のいずれかに記載の積層体。
4. 前記第１の基材が、シリコン、アルミニウム、タングステン、モリブデン、ガラス、モールド樹脂、ステンレス鋼、及びセラミックスから選択される少なくとも１種を含む、請求項１から２のいずれかに記載の積層体。
5. 前記第２の基材が、銅、金、白金、パラジウム、銀、亜鉛、鉄、錫、ニッケル、マグネシウム、インジウム、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種を含む、請求項１から２のいずれかに記載の積層体。
6. 前記熱伝導粒子不含有層が金属箔である、請求項２に記載の積層体。
7. 前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかと前記熱伝導粒子含有層との界面における空隙面積の割合が２０％未満である、請求項１から２のいずれかに記載の積層体。
8. 前記熱伝導粒子が、銅粒子、銀被覆粒子、及び銀粒子の少なくともいずれかである、請求項１から２のいずれかに記載の積層体。
9. 第１の基材及び第２の基材の少なくともいずれかであって、かつ前記第１の基材及び前記第２の基材の熱伝導粒子含有層側の表面の少なくとも一部に、前記第１の基材及び前記第２の基材の少なくともいずれかの外周縁に連通した凹部を形成する凹部形成工程と、
   前記第１の基材及び前記第２の基材のいずれか上に、熱伝導粒子を含有する熱伝導粒子含有層を形成する熱伝導粒子含有層形成工程と、
   を含むことを特徴とする積層体の製造方法。
10. 前記熱伝導粒子含有層が熱伝導粒子を含有しない熱伝導粒子不含有層を有し、前記熱伝導粒子不含有層の少なくともいずれかの表面であって、かつ前記熱伝導粒子不含有層の表面の少なくとも一部に、前記熱伝導粒子不含有層の外周縁に連通した凹部を形成する前記熱伝導粒子不含有層の凹部形成工程を含む、請求項９に記載の積層体の製造方法。
    
    

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