JP6283478B2 - 熱伝導性シートの使用方法 - Google Patents
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Description
なかでも、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と無機フィラーとを含有し前記熱硬化性樹脂を半硬化状態にさせたタイプの熱伝導性シートは、被着体に接着させて熱硬化させることで優れた接着性を発揮させ得るとともに接着後には熱が加わっても接着性が低下し難いことから広く用いられている。
このような熱伝導性シートの製造方法は、例えば下記特許文献1に開示されている。
具体的には、従来の熱伝導性シートは、図10に示されているように、無機フィラー103とポリマー成分104とを含むポリマーシート102a、102a’を、支持層101が形成された面と反対側の面が向い合うように重ね合わせ、熱プレスによって2層のポリマー層102b、102b’を積層して積層体102cを形成させる方法により作製されたりしている。
即ち、このような熱伝導性シートにおいては、一般的な接着シートにおいて接着面を保護すべく用いられている剥離シートとしての機能を前記支持層に発揮させている。
なお、剥離シート付の熱伝導性シートは、この特許文献1に記載の方法以外にも各種の方法で作製されている。
そして、本発明の剥離シート付熱伝導性シートは、剥離シートが外周縁の一点と他点とを結ぶ分割線を有し、該分割線により複数のシート片に分割可能に形成されているので、例えば平坦な台上に前記剥離シートが上になるようにして剥離シート付熱伝導性シートを置いた状態で前記分割線を介して隣接する2つのシート片の内の一方のシート片を上から押さえつつ他方のシート片を剥離することができる。
したがって、剥離シート付熱伝導性シートから剥離シートを取り除く際に、熱伝導性シートの破損を抑制することができる。
この態様によれば、剥離シートの外周縁の一点と他点とを結ぶように形成された前記分割線の中間領域を前記他方のシート片を剥離する際の剥離起点とし、且つ前記分割線の長さ方向に交差する方向に前記他方のシート片を剥離することができるため熱伝導性シートに曲げが加わることをより一層抑制させることができる。
熱伝導性シート11の外周縁と剥離シート12の外周縁とは、略同じ形状であり、熱伝導性シート11の外周縁と剥離シート12の外周縁とが一致するように積層されている。
なかでも、トリフェニルメタン型フェノール樹脂は、耐熱性において有利であり、フェノールアラルキル樹脂は、被着体との間に良好なる接着性を示す点において好ましく用いられる。
硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、トリエチレンテトラミンなどのアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤などを用いることができる。
また、前記ノボラック型フェノール樹脂などもエポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤として熱伝導性シート11に含有させることができる。
硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類や、トリフェニルフォスフェイト(TPP)、三フッ化ホウ素モノエチルアミンなどのアミン系硬化促進剤などが用いられる。
該分割線12dは、当該分割線によって分割される領域間を完全に切り離した状態となるように形成される必要はなく、例えば、破線状の切込みを設けた所謂ミシン目や、剥離シート12の厚み方向途中まで切り込まれた所謂ハーフカットなどとすることもできる。
本実施の形態においては、剥離シート12の外周縁12aは、平面視における形状が長方形であり、一点12b及び他点12cは対向する長辺側の中心点であり、分割線12dは一点12bと他点12cとを結ぶ直線である。
なかでも、本実施形態の剥離シート12には、外形加工性がよく、安価であるという点において、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用いることが好ましい。
該剥離シート12は、熱伝導性シート11と接触する面に粗化処理、離型処理などの処理がされていてもよく、未処理の状態であってもよい。
この前記剥離シート12、13としては、剥離シート付熱伝導性シート10を連続的に効率良く製造する上において長尺帯状のものを準備することが好ましい。
この工程では、例えば、ボールミル、プラネタリーミキサー、ホモジナイザー、三本ロールミル等の攪拌装置を用いることができる。
この工程は、長尺帯状の剥離シートを巻き取った剥離シートロールを、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ナイフコーター、コンマコーター、ダイレクトコーター等のコーティング装置に装着して連続的に実施させることができる。
この工程は、例えば、コーティング液がコーティングされた帯状の剥離シートを一般的な加熱乾燥炉中を所定の時間を掛けて通過させることで実施することができる。
これにより、熱伝導性シートと、熱伝導性シートの表面及び裏面に積層された剥離シートとを有する積層体が得られる。
この工程は、例えば、乾燥被膜の形成された帯状の剥離シートを熱板一面分の長さずつ熱プレスに供給して順次熱プレスさせるような方法により実施することができる。
また、積層体からの剥離シート付熱伝導性シートの切り出し方法は、特に限定されないが、例えば、トムソン刃型などによる打ち抜き方法を採用することができる。
例えば、熱伝導性シートを作製する際には、前記コーティング液のハジキを抑制させる上において、塗工面が粗化面となっている金属箔や樹脂フィルムを用いることが好ましいが、その一方で熱伝導性シートとの接着面が粗化面となっている剥離シートは、アンカー効果により表面平滑な樹脂フィルムなどに比べると一般的に熱伝導性シートとの接着が強固で剥離し難いものとなる。
その一方で、積層体から複数の剥離シート付熱伝導性シートを切り出した後で、個々の剥離シート付熱伝導性シートから剥離シートを除去するのは、積層体から剥離シートを剥離するのに比べると手間の掛かる作業となる。
特に粗化面を熱伝導性シートに密着させている剥離シートを個々の剥離シート付熱伝導性シートから剥離するのには手間が掛かることになる。
このことから、塗工面が粗化面となっている剥離シートを用いて前記積層体を形成させた場合には、この積層体から剥離シートを除去し、別の剥離シートを貼り合せたあとで剥離シート付熱伝導性シートを切り出すことで小サイズな剥離シート付熱伝導性シートであっても前記剥離シートを剥離容易なものとすることができる。
次に、剥離シート付熱伝導性シート10から剥離シート12を剥離する。
具体的には、剥離シートは外周縁の一点と他点とを結ぶ分割線を有しているため、例えば図1(A)に示すように、剥離シートにおける分割線12dにより分割される一方のシート片R1を厚み方向に押圧し、矢印A1に示すように一方のシート片R1と他方のシート片R2との境界である分割線12dの中間領域を剥離起点とし、当該剥離起点から分割線12dの長さ方向と交差する方向に向けて、他方のシート片R2を剥離する。
次に、他方のシート片R2が剥離された部分を厚み方向に押圧し、矢印A2に示すように分割線12dから熱伝導性シート11の長手方向端部へ向けて一方のシート片R1を剥離する。
これにより、一方の表面に形成された剥離シートが剥離される。
なお、ここでは熱伝導性シートに曲げが加わることを特に抑制させ易く、熱伝導性シートが割れてしまう事をより一層抑制させ得ることから分割線12dの中間領域に剥離起点を設ける態様を例示しているが、要すれば、前記一点12bや前記他点12cを剥離起点とするようにしてもよい。
また、前記シート片の剥離は、例えば図2(A)に示すように、先端が鉤爪のようになった部材B(例えば、カンナ刃やカッターナイフ刃)を剥離シートの表面に押し当てつつ一方のシート片R1の側から他方のシート片R2に向けて前記分割線12dと交差する方向に移動させ、前記分割線12dにおいてこの鉤爪状部材Bをシート片R2のエッジに引っ掛けさせる方法などにより実施することができる。
また、このような方法に代えて図2(B)に示すように、他方のシート片R2の表面で且つ分割線12dに近い箇所に粘着テープTを貼り付けて該粘着テープを引き上げることにより当該シート片R2を剥離するようにしてもよい。
即ち、熱伝導性シートの片面側にのみ剥離シートを有する剥離シート付熱伝導性シートであれば、熱伝導性シートが露出している面を被着体に接着させた後に、前記のようにして剥離シートを除去するようにしてもよい。
このように一旦被着体に接着させた後でも、例えば、熱伝導性シートの外周縁から剥離シートを剥離しようとした場合には、剥離シートと熱伝導性シートとの接着力により熱伝導性シートに曲げ変形が生じ易く、クラック等が発生し易くなる。
その一方で、本実施形態の熱伝導性シートの使用方法においては、熱伝導性シートの長手方向中央部から外向きに剥離シートが剥離されることになるため、熱伝導性シートに曲げ変形が生じ難くクラック等の発生が抑制されうる。
図3〜図8に示すように、変形例1〜6の剥離シート付熱伝導性シートは、基本的に図1に示す剥離シート付熱伝導性シート10と同様であるが、剥離シート12の分割線12dが異なる。
この点について図9を参照しつつ説明すると、正弦波状の分割線12dを有する変形例3の剥離シート付熱伝導性シートは、変曲点たる符号Xで示した箇所を剥離起点とすると、該剥離起点Xにおける分割線12dの延在方向が図中の仮想線Yとなる。
ここで、この仮想線Yで仕切られる2つの領域の内、分割線12dが存在する図9正面視右側に向けて剥離を開始し、例えば、前記仮想線Yに直交する向き(ブロック矢印Z方向)に剥離を開始すると剥離シートを容易に剥離させ得る。
即ち、剥離起点Xにおいては、点領域の剥離を実施すればよく、剥離地点が剥離起点Xからブロック矢印Z方向に移動した状況においても剥離地点の両側に分割線12dが存在するため、例えば、剥離地点が点X’まで移動した場合を考えると、剥離が必要なのは分割線12dの間の幅Aだけとなり、剥離シートを容易に剥離することができる。
このように剥離シートを容易に剥離することができるのは、分割線が曲線である場合のみならず分割線が折れ線となっている場合も同じである。
即ち、1本の分割線、或いは、2本以上の分割線により曲折形状が形成されている変形例5、6においても同じである。
例えば、上面に半導体素子と、該半導体素子が発する熱を拡散させるためのヒートスプレッダとを備え、前記ヒートスプレッダの上面側に前記半導体素子が搭載されている半導体モジュールにおいて前記ヒートスプレッダの下面側を覆うようにして用いられることが好ましい。
即ち、本実施形態の熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダを被着体とすることが好ましい。
また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (1)
- 熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂よりも熱伝導率の高い無機フィラーとを含有する半硬化状態の熱伝導性シート、及び、該熱伝導性シートに積層された剥離シートを備えた剥離シート付熱伝導性シートから前記剥離シートを取り除いて前記熱伝導性シートを使用する熱伝導性シートの使用方法であって、
前記剥離シートが、外周縁の一点と他点とを結ぶ分割線を有し、該分割線により複数のシート片に分割可能に形成されており、前記一点から前記他点までのいずれかの箇所を剥離起点とし、該剥離起点から前記シート片を剥離して前記剥離シート付熱伝導性シートから前記剥離シートを取り除き、
且つ、前記一点から前記他点までの中間領域に設けた前記剥離起点から前記分割線の長さ方向に交差する方向に前記シート片を剥離することを特徴とした熱伝導性シートの使用方法。
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