JP5517191B2 - 熱伝導性シートの製造方法及び熱伝導性シート - Google Patents

Description

本発明は、発熱する電子部品に固着し、その電子部品の放熱や冷却という熱対策部材として用いられる熱伝導性シートの製造方法及び熱伝導性シートに関する。

電子機器に実装されるＩＣやＣＰＵ等は使用中（実行中）に発熱する電子部品であり、このような発熱体の電子部品を冷却するために、電子機器の内部にはヒートシンクやヒートパイプなどの放熱体を装着している。そして発熱体から放熱体への熱伝導を促進するために、発熱体と放熱体との間には熱伝導性シートを介装している。この熱伝導性シートの利用により、発熱体と放熱体との間の伝熱面積が増大し、発熱体から放熱体へと熱を効率良く逃がすことができる。

熱伝導性シートは、発熱体や放熱体などの被着体に対する追従性や密着性を高めることで熱伝導性を高くしている。そのため熱伝導性シートには柔軟性が要求されるが、柔軟性が高くなると粘着性も高まり、粘着性が高まると、熱伝導性シートどうしがくっついたり、被着体への取付作業が困難になったりすることがある。また、肉厚を薄くすれば熱伝導性を高めることができるが、薄肉にすると破れ易くなって取扱い性が悪くなるという欠点もある。

上記のような問題の対策として、例えば、特開平０２−１９６４５３号公報（特許文献１）には、柔らかく変形し易い第１のシリコーン樹脂層と、取扱いに必要な強度を有する第２のシリコーン樹脂層と、を積層した熱伝導性シート複合体が開示されている。また特開平１０−１８３１１０号公報（特許文献２）には、熱伝導性充填材を配合したシリコーンゲル層と、ゴム状に硬化した薄膜補強層とを積層した熱伝導性シリコーンゲル成形シートが開示されている。さらに特開平１１−３０７６９７号公報（特許文献３）には、熱伝導性充填材を含有しショアＡ硬度が２０以上で引張強度、非粘着性、補強性に優れるシリコーン系ゴム層Ａと、熱伝導性充填材を含有しアスカーＣ硬度が３０以下のシリコーン系ゴム層Ｂとを積層した熱伝導性複合シートが開示されている。
こうした熱伝導性シートは、原寸大の熱伝導性シートに比べて大判に形成した熱伝導性シートである大判シート体を樹脂フィルム上に成形した後、被着体の大きさに合わせて一つ一つ所望の大きさに裁断するという製造方法が採用されており、裁断された大判シート体を樹脂フィルム上に載置したままで実装工場に出荷している。

特開平０２−１９６４５３号公報 特開平１０−１８３１１０号公報 特開平１１−３０７６９７号公報

しかしながら、大判シート体は個々の熱伝導性シートに分断されているものの、梱包や運搬時に加圧されることで、隣接する熱伝導性シートの裁断面同士が再接着し易く、実装時に樹脂フィルムから熱伝導性シートを１つずつ取り剥がしにくいという問題がある。さらに熱伝導性シートは薄いため、裁断面同士がくっついたまま樹脂フィルムから剥がし取ろうとすると、伸びて変形してしまったり、千切れてしまったりする問題がある。

以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、裁断された熱伝導性シートの裁断面同士がくっつきにくく、基材フィルムから剥がして実装し易い取扱い性に優れた熱伝導性シートを得ることにある。

上記目的を達成すべく、高分子基材中に熱伝導性充填材が分散する熱伝導性シートの製造方法について、高分子基材に熱伝導性充填材を配合した熱伝導性組成物を所望の大きさより大判のシート状に成形した大判シート体を形成する工程と、皮膜形成剤を塗布した裁断刃を、大判シート体の表面に対して交差方向に入刀し、大判シート体を裁断してその裁断面に皮膜形成剤を付着させる工程と、裁断面に付着した皮膜形成剤を硬化させて、裁断面に非粘着性の弾性皮膜を形成する工程と、を実行し、厚さ方向に沿う側面に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートを形成することを特徴とした熱伝導性シートの製造方法を提供する。

高分子基材中に熱伝導性充填材が分散する熱伝導性シートの製造方法について、高分子基材に熱伝導性充填材を配合した熱伝導性組成物を所望の大きさより大判のシート状に成形した大判シート体を形成する工程を設けたため、複数の熱伝導性シートを同時に製造することができる。
また、皮膜形成剤を塗布した裁断刃を、大判シート体の表面に対して交差方向に入刀し、大判シート体を裁断してその裁断面に皮膜形成剤を付着させる工程を設けたため、裁断刃を入刀して得られる裁断面に皮膜形成剤を付着させ易く、この裁断面に非粘着性の弾性皮膜を簡単に形成することができる。そして、裁断刃の入刀により、大判シート体の裁断と皮膜形成剤の付着とを同時に行うこともでき、裁断と皮膜形成剤の付着を分けて行うこともできる。さらに、裁断刃で皮膜形成剤を付着するため、大判シート体の裁断面の全面に漏れ無く皮膜形成剤を付着させることができ、また、裁断面に均一に皮膜形成剤を付着させることができる。
さらに、裁断面に付着した皮膜形成剤を反応させて、裁断面に非粘着性の弾性皮膜を形成する工程を設けたため、所望の大きさの熱伝導性シートの側面に非粘着性の弾性皮膜を設けることができる。側面に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートは、隣接する熱伝導性シートの側面同士が再接着しにくく、熱伝導性シートの実装における作業性が向上する。

皮膜形成剤を付着させる工程に、皮膜形成剤を塗布しない裁断刃を大判シート体に入刀する第１次裁断工程と、皮膜形成剤を塗布した裁断刃を同一箇所に入刀して裁断面に皮膜形成剤を付着させる第２次裁断工程と、を含むことができる。
皮膜形成剤を塗布しない裁断刃を大判シート体に入刀する第１次裁断工程と、皮膜形成剤を塗布した裁断刃を同一箇所に入刀して裁断面に皮膜形成剤を付着させる第２次裁断工程と、を設けたため、第１次裁断工程と第２次裁断工程とで、大判シート体の裁断と皮膜形成剤の塗布とを別の工程とすることができる。これにより、裁断面への皮膜形成剤の付着をより精緻に行うことができる。また、第１次裁断工程を完全には裁断せずに切れ目を入れる仮裁断工程とし、第２次裁断工程を大判シート体を完全に裁断する本裁断と裁断面への皮膜形成剤の付着とを行う工程とすることもできる。さらに、第１次裁断工程と第２次裁断工程のそれぞれの工程で用いる裁断刃を同一の裁断刃とすることもできるし、別の裁断刃とすることもできる。同一の裁断刃を用いれば準備する裁断刃の種類が減り効率的であり、また、裁断と皮膜形成剤の塗布を同じ裁断刃でまかなうことができる。一方、別の裁断刃を用いれば、裁断と皮膜形成剤の塗布のそれぞれの工程により適した形状の裁断刃を適宜選択することができる。

そしてまた、高分子基材中に熱伝導性充填材が分散する熱伝導性シートであって、厚さ方向に沿う側面に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートを提供する。
厚さ方向に沿う側面に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートとしたため、複数の熱伝導性シートがその側面どうしで接触していても相互にくっつきにくくすることができ、個々の熱伝導性シートの取扱性を容易にすることができる。
また、熱伝導性シート内部が容易に圧縮されるようなゲル状や、粘土質状、ペースト状であっても、シート形状を弾性皮膜を形成した側面で保持することができるため、形状維持性に優れた熱伝導性シートである。

この熱伝導性シートについては、弾性皮膜が、厚さ方向に沿う側面に付着した皮膜形成剤に含まれる硬化剤と前記高分子基材を形成する基剤との反応皮膜である熱伝導性シートとすることができる。
弾性皮膜を厚さ方向に沿う側面に付着した皮膜形成剤に含まれる硬化剤と前記高分子基材を形成する基剤との反応皮膜としたため、熱伝導性シートの側面に形成された非粘着性の弾性皮膜と熱伝導性シート内部の粘着性のある部位との間で明確な界面を形成することなく、側面から内部にかけて漸次性質が変わる熱伝導性シートとすることができる。したがって、弾性皮膜の剥離が起こりにくい。また、側面と内部との間での柔軟性、熱伝導性、その他の性質の急激な変化を抑えることができる。

そして、この熱伝導性シートについては、弾性皮膜が、厚さ方向への圧縮に対する反発力を有する熱伝導性シートとすることができる。
弾性皮膜が、厚さ方向への圧縮に対する反発力（弾性）を有する熱伝導性シートとしたため、熱伝導性シートの内部がゲル状や、粘土質状、ペースト状などであって、圧縮に対する弾性的な復元力を有しない場合であっても、定形性を有し、寸法安定性に優れている。また、一度、圧縮された後も再利用することができる。

さらに、厚さ方向に交差する表面または裏面の少なくとも何れか一方に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートを提供する。
厚さ方向に交差する表面または裏面の少なくとも何れか一方に非粘着性の弾性皮膜を有するため、厚さ方向に交差する表面または裏面も非粘着性とすることができ、取扱い性が高まる。すなわち、無定形の粘土質状、ペースト状などの柔らかい内部と、有定形のゲル状、ゴム状などの硬い表面または裏面とを組み合わせることができ、表面側を有定形層とし内面側を無定形層とすることで、圧縮荷重が小さく形状保持性に優れ取扱いが容易な熱伝導性シートを実現することができる。

前記何れかの弾性皮膜が、それ以外の弾性皮膜とは硬さが異なる請求項６記載の熱伝導性シートとすることができる。
前記何れかの弾性皮膜が、それ以外の弾性皮膜とは硬さが異なる弾性皮膜としたため、
熱伝導性シートの適用部位に合わせた柔軟な設計をすることができる。すなわち、例えば、表面側は発熱体との接触面積を高めるため柔らかく、裏面側はそれほどの柔らかさは必要ではなく取扱い性の観点から硬さが要求されるような場合に、表面を柔らかく裏面を硬く形成することができる。

熱伝導性シートの側面に設けた非粘着性の弾性皮膜は、側面の全体に設ける場合の他、側面の一部に断続的に形成することもできる。弾性皮膜を形成していない側面部分は、圧縮力を受けると外方へ膨出し易くなるため、側面全面を弾性皮膜とした場合に比べて圧縮荷重を小さくすることができる。

本発明の熱伝導性シートの製造方法によれば、熱伝導性シートの厚さ方向に沿う側面にもれなく、効率的に皮膜形成剤を塗布することができる。そして、歩留まりの良い高品質の熱伝導性シートを得ることができる。
また、本発明の熱伝導性シートによれば、厚さ方向に沿う側面に非粘着性の弾性皮膜を設けており、熱伝導性シートの側面どうしでくっつきにくく、また、一度くっついても離しやすくすることができる。また、側面が硬く定形性があるため、電子機器への実装において取扱い性に優れている。さらに、内部は柔らかく接触面積を大にすることが可能で熱抵抗が低い。加えて、内部が柔らかく荷重値が低いにもかかわらず反発力を有し定形性（形状保持性）、取扱い性に優れている。

第１実施形態の熱伝導性シートを示す平面図。 図１のＳＡ−ＳＡ線断面図。 第１実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって熱伝導性組成物で大判シート体を形成する際の説明図。 第１実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって大判シート体を第１次裁断する際の説明図。 第１実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって大判シート体を第２次裁断する際の説明図。 第１実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって大判シート体を裁断した後の説明図。 第１実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって樹脂フィルム上に配列したシートを示す斜視図。 第２実施形態の熱伝導性シートを示す図２相当の断面図。 第２実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって硬さの高い熱伝導性組成物をシート化する際の説明図。 第２実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって硬さの低い熱伝導性組成物をシート化して大判シート体を形成する際の説明図。 第３実施形態の熱伝導性シートを示す図２相当の断面図。 第３実施形態の熱伝導性シートにおける製造方法であって硬さの高い熱伝導性組成物をシート化したものを積層して大判シート体を形成する際の説明図。 各実施形態の熱伝導性シートに共通する変形例を示す平面図。

本発明について以下に示す実施形態に基づきさらに詳細に説明する。なお、各実施形態で共通する構成については、同一の符号を付して重複説明を省略する。また、共通する材質、作用、効果等についても重複説明を省略する。

第１実施形態〔図１〜図７〕：
本実施形態の熱伝導性シート１１とその製造方法を図１〜図７に示す。図１は熱伝導性シート１１の平面図であり、図２は熱伝導性シート１１のＳＡ−ＳＡ線断面図、図３〜図７は熱伝導性シート１１の製造方法を示す説明図である。

熱伝導性シート１１は、ＩＣやＣＰＵなどの発熱体や、ヒートシンクやヒートパイプなどの放熱体と良好な密着性を有する電子機器用部品であり、図１、図２に示すように、平面視で長方形のシート状に形成された粘着ボディ１３の側面に、非粘着性の弾性皮膜１４ａが形成された熱伝導体１２で構成されている。
粘着ボディ１３は、発熱体や放熱体との良好な密着性を有し、熱を伝導し易いように、熱伝導性充填材が分散した高分子基材で形成されている。その側面に形成された弾性皮膜（側面弾性皮膜）１４ａは、粘着ボディ１３に比較して弾性があり硬く形成されて非粘着性になっている。
「非粘着性」とは側面弾性皮膜１４ａどうしを加圧せずに接触させた場合にそれらが付着しにくい性質をいい、作業者の手に触れた際にも粘着しにくい性質をいう。また、加圧されて付着しても剥がれやすい性質をいう。側面弾性皮膜１４ａが形成されていない粘着ボディ１３が、熱伝導性シート１１どうしを加圧せずに接触させた際にそれらが付着し合う粘着性を有するのに対し、そうした粘着性が無いことを示す概念である。

熱伝導体１２は、発熱体等との間での接触面積が大きい方が放熱面積が広くなるため、発熱体等との間で接触面積が広くなるように柔らかいほど好ましく、また、発熱体等に接触させた際の荷重値が低いほど接触面積を広く取れ、他の電子部品に対する圧迫力を少なくできることから、押圧に対する反発力が小さいほど好ましい。こうした観点から、粘着ボディ１３を形成する高分子基材には、荷重を受けた際のＪＩＳ Ｋ ６２５３で規定するタイプＥ硬度（以下、単に「Ｅ硬度」という。）が６０以下になる材質を用いることが好ましい。Ｅ硬度が６０を超えると熱伝導体１２が柔軟性を失って硬くなり、発熱体等との密着性が悪くなる。そして、熱伝導性シート１１と発熱体等との接触面積が狭くなり、十分な熱伝導性を得られなくなるおそれがあるからである。一方で、Ｅ硬度が０以下となる低硬度ゲル状、粘土質状、ペースト状の材質は、発熱体等に対する密着性が高まり、熱伝導性能を高めることができて好ましい。また、Ｅ硬度が０以下となり得る高分子基材には、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に基づいて１／４円錐を用いて測定する不混和ちょう度が１〜１００の材質を用いることができる。

こうした高分子基材には、熱可塑性エラストマーや熱硬化性エラストマーなどの高分子材料を用いることができる。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体及びその水添ポリマー、スチレン−イソプレンブロック共重合体及びその水添ポリマー、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。熱硬化性エラストマーとしては、天然ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、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−プロピレン共重合ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。

また、こうした高分子基材には、混合した後に硬化して前記高分子材料となる主剤と硬化剤のような混合系から生じるものとすることができる。例えば、未架橋ゴムと架橋剤であったり、架橋剤を含む未架橋ゴムと架橋促進剤であったりすることができ、また、その硬化反応も常温硬化であっても熱硬化であっても良い。シリコーンゴムであればシリコーンゴム主剤と硬化剤であってビニル基含有シリコーン生ゴムと過酸化物などが例示できる。また、ポリエステル系熱可塑性エラストマーやポリアミド系熱可塑性エラストマーであれば、ジオールとジカルボン酸とすることができ、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーであれば、ジイソシアネートとジオールとすることができる。なお、ここでは混合前の少なくとも２成分の一方を主剤とし他方を硬化剤と呼ぶものであって、どちらを主剤と定義しても硬化剤と定義しても良いものとする。従って、例えば、混合割合の少ない方、粘度の低い方を主剤としても良い。
更に、前記高分子基材は、こうした主剤と硬化剤のうち、硬化剤を含まない主剤だけであっても良い。

これらの高分子基材、あるいは主剤と硬化剤には、熱伝導性シート１１の生産性、耐候性、耐熱性など種々の性質を高める目的で種々の添加材を含んだものを用いることができる。そうした添加材を例示すれば、可塑剤、補強材、着色剤、耐熱向上剤、カップリング剤、難燃剤、粘着剤、触媒、硬化遅延剤、劣化防止剤など、種々の機能性向上剤が挙げられる。

熱伝導体１２に熱伝導性を付与するために高分子基材中に分散される熱伝導性充填材には、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、炭素繊維などからなる微細粉が挙げられる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、石英などが挙げられ、金属窒化物としては、窒化ホウ素、及び窒化アルミニウムなどが挙げられる。また、金属炭化物としては、炭化ケイ素が挙げられ、金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムが挙げられる。さらに炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、樹脂繊維を炭化処理した繊維、樹脂繊維を黒鉛化処理した繊維などが挙げられる。こうした熱伝導性充填材は、熱伝導体１２に対して一定方向に配向させることもでき、配向させた方が熱伝導性が高まる点で好ましい。

側面弾性皮膜１４ａは、熱伝導体１２の一部であるが、側面弾性皮膜１４ａが形成されていない粘着ボディ１３に比べて反発力（弾性）があり、硬い部位である。本実施形態では、熱伝導性シート１１の４つの側面に形成されており、熱伝導性シート１１内部の粘着性を抑え、硬さを向上させることで、熱伝導性シート１１の定形性と取扱い性を高めている。
側面弾性皮膜１４ａは、粘着ボディ１３の側面に付着した皮膜形成剤を硬化させることで得られる。したがって、粘着ボディ１３に対する接着性が高く、粘着ボディ１３に比べて硬度が高くなる材料を用いることができる。こうした皮膜形成剤には、次のような材料を用いることができる。

（１）接着剤
皮膜形成剤としては、まず、前記高分子基材に対する接着性を有する接着剤を用いることができる。
接着剤は、粘着ボディ１３に対する接着性があって、それ自体が硬化する接着剤を用いることができ、例えば、シリコーン系、ウレタン系、エポキシ系、フェノール系、ポリイミド系、熱可塑性系等の一液性硬化型、二液性硬化型、ＵＶ硬化型、熱硬化型等の各種接着剤を用いることができる。

（２）主剤と硬化剤の混合組成物
次に、粘着ボディ１３の高分子基材となる前記主剤とその主剤と反応して硬化する硬化剤を含む組成物を皮膜形成剤に用いることができる。例えば、熱硬化して高分子基材となる主剤と硬化剤で粘着ボディ１３を形成するとともに、この粘着ボディ１３の側面に、この主剤と硬化剤の混合組成物である皮膜形成剤を塗布し加熱することで、主剤と硬化剤が架橋硬化した粘着ボディ１３を形成するとともに、同様の主剤と硬化剤が架橋硬化した側面弾性皮膜１４ａを形成することができる。この場合には、粘着ボディ１３も側面弾性皮膜１４ａも同材質であるため、粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａとの界面の固着力が強固である。なお、主剤と硬化剤の含有比を粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａで比較すると、側面弾性皮膜１４ａの方が硬化剤の含有比が高くなっている。

（３）硬化剤
さらに、側面弾性皮膜１４ａは、粘着ボディ１３の高分子基材となる前記主剤と反応して硬化する硬化剤そのものとすることができる。
主剤を含まない硬化剤単独を皮膜形成剤として側面弾性皮膜１４ａを形成すると、粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａとの間で明確な境界ができず、内部から側面に向かって徐々に硬くなる熱伝導体１２を得ることができる。そのため、粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａとの境界部分が、上記（１）の接着剤を用いた場合は異種材料に基づく境界面、上記（２）の主剤と硬化剤の混合組成物を用いた場合は同種材料ではあるが硬度の相違に基づく境界面、がそれぞれ生じていることと異なる。
即ち、皮膜形成剤に硬化剤を用いると、硬化剤が粘着ボディ１３に浸透して側面弾性皮膜１４ａを形成することから、粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａとの間で境界部分が無く両者が一体となるので側面部分が剥がれにくい。換言すれば、外縁から内方へ徐々に粘着性を発現する傾斜材料となることから、側面弾性皮膜１４ａも粘着ボディ１３の一部となる。こうした点で、硬化剤を皮膜形成剤とすることは好ましい。

したがって、図面の記載を補足すれば、図１や図２において、弾性皮膜１４ａと粘着ボディ１３との間に界面があるように実線で表示しているが、粘着ボディ１３の基剤と反応する硬化剤でなる皮膜形成剤で弾性皮膜１４ａを形成する上記（３）の場合には、こうした明確な界面は実際には存在しない。

上記（２）や（３）の場合は、粘着ボディ１３に添加する硬化剤量と粘着ボディ１３の側面に付着させる硬化剤量、あるいはこれらの硬化剤の種類、場合により皮膜形成剤に含まれる主剤量を調整することで、粘着ボディ１３と側面弾性皮膜１４ａの硬さや反発力を調整することができる。

皮膜形成剤の付着量は、その厚さで５μｍ〜２０μｍとすることが好ましい。５μｍ〜２０μｍの範囲とすると、粘着ボディ１３の側面に比較的均一な厚さの側面弾性皮膜１４ａを設けることができ、また、側面弾性皮膜１４ａを適度な硬度にすることができるからである。
粘着ボディ１３の不混和ちょう度を３５程度とし、側面弾性皮膜１４ａの硬さをＥ硬度で５０程度とすることは好ましい態様である。

熱伝導性シート１１の製造方法を次に例示する。
先ず、高分子基材（混合後に高分子基材となる主剤と硬化剤であっても良い）と熱伝導性充填材を攪拌機で混合して熱伝導性組成物１７を用意する。混合時には空気の混入を防ぐために真空下により攪拌、混練することが好ましい。そして、図３で示すように、コンベアー１面にフィルムシート２を敷き、このフィルムシート２上にバーコーター３を用いて熱伝導性組成物１７を塗布し、熱伝導性組成物１７をシート状に成形して、製品として所望する熱伝導性シート１１の大きさより大判の大判シート体１８を形成する。厚さが均一に塗布された大判シート体１８はコンベアー１上を矢示方向に移動して、裁断工程へ搬送される。
次に、図４で示すように、大判シート体１８の表面に対して交差方向（矢示方向）に裁断刃を入刀する（第１次裁断工程）。それから、図５で示すように、皮膜形成剤１６を塗布した裁断刃４を、大判シート体１８の第１次裁断で形成された窪み１２ｅに再度侵入させて裁断面に皮膜形成剤１６を付着させる（第２次裁断工程）。

これらの裁断工程は、縦方向と横方向の双方で行い、また、皮膜形成剤を反応させて硬化することで、図６で示すような裁断線ＣＬによって所望の大きさに分割され、分割された側面に非粘着性の側面弾性皮膜１４ａが形成された熱伝導体１２を得る。
最後に不要な部分を取り除いて、図７で示すように、フィルムシート２上に配列載置した複数の熱伝導体１２を得ることができ、所望の大きさの個々の熱伝導体１２を熱伝導性シート１１として用いることができる。

上記第１次裁断工程と第２次裁断工程では、第１次工程について大判シート体１８を完全に裁断する本裁断工程とし、第２次裁断工程については裁断を行わず裁断面への皮膜形成剤の付着を行う工程とすることができる。第２次裁断工程では実質的な裁断は行わないため、皮膜形成剤の塗布に適した形状の裁断刃に代えることができる。そのため、第２次裁断工程では、皮膜形成剤の塗布を所望の塗布厚に塗布し易い。
また、第１次裁断工程について大判シート体１８を完全には裁断せずに切れ目を入れる仮裁断工程とし、第２次裁断工程を大判シート体を完全に裁断する本裁断と裁断面への皮膜形成剤の付着とを行う工程とすることができる。仮裁断工程を行った後、本裁断工程を行うため、裁断面が整った熱伝導体１２を得ることがで、形状の整った熱伝導体１２を得ることができる。そして、これらの工程は２段階の入刀工程があるため、側面と交差する表面または裏面に皮膜形成剤を付着させることが少ないため好ましい。

第１次裁断工程と第２次裁断工程のそれぞれの工程で用いる裁断刃を同一の裁断刃とすると、第２裁断工程での裁断刃の形状が第１裁断工程で裁断された裁断面に一致するため、裁断面にもれなく皮膜形成剤を付着させることができる。一方、別の裁断刃とすると、第１次裁断工程では大判シート体１８の裁断に適した裁断刃を採用し、第２次裁断工程では皮膜形成剤の塗布に適した裁断刃にすることで、機能ごとに裁断刃を分けることができる。例えば、第１次裁断工程に用いる裁断刃はＶ字形状の金属製とし第２次裁断工程に用いる裁断刃は平板状のプラスチック製とすることができる。したがって、裁断刃にはその名称に拘わらず、押切り刃やせん断刃などの刃物の他、プラスチックプレートなどを適宜用いることができる。
また、第１次裁断工程で入刀する粘着ボディ１３は粘着性を有するため、裁断刃に粘着ボディ１３がくっつきにくいよう、裁断刃や大判シート体１８を冷却して第１次裁断工程を行うことは好ましい。

第１次裁断工程と第２次裁断工程は、大判シート体１８を移動させながら、大判シート体１８の端から、順次第１次裁断工程と第２次裁断工程とを行えば、流れ作業で両裁断工程を行えるため、作業時間短縮の観点から好ましい。また、裁断刃や大判シート体１８を冷却して第１次裁断工程を実行するような場合には、大判シート体１８全体の第１次裁断工程を完了した後、第２次裁断工程に移行するようにしても良い。

本実施形態では、裁断工程を第１次裁断工程と第２次裁断工程の２工程としているが、両工程を併せて１工程で行うこともできる。この場合には、裁断刃に皮膜形成剤を塗っておき、大判シート体１８の裁断と、裁断面への皮膜形成剤の塗布とを同時に行う。裁断回数を減らすことで、リードタイムを短縮して製造コストを圧縮することができる。
また、大判シート体１８の形成には、バーコーターを用いる方法に代えて、ドクターブレード法や、カレンダー成形法、Ｔダイを用いた押出成形法などを行うこともできる。

側面弾性皮膜１４ａとなる皮膜形成剤に粘着ボディ１３に含まれる主剤と反応して硬化する硬化剤を含む場合にも、硬化剤の硬化反応を促進する加熱工程等を適宜行うが、大判シート体１８の成形後、皮膜形成剤の塗布後に、粘着ボディ１３とともに皮膜形成剤を硬化させることが好ましい。皮膜形成剤の塗布前に粘着ボディ１３だけを加熱すると、粘着ボディ１３中の基剤と硬化剤とが硬化反応を起こし、皮膜形成剤中の硬化剤との硬化反応が起きにくいからである。

熱伝導性シート１１によれば、フィルムシート２上に配列する複数の熱伝導体１２が梱包や運搬過程でその側面どうしが接触しても、くっつきにくく取り外しやすい。そのため、熱伝導性シート１１を発熱体等に実装する場合の取扱い性が向上する。
また、粘着ボディ１３に粘性があり弾性が無い材料を用いても、側面弾性皮膜１４ａに弾性を付与することができ、側面を側面弾性皮膜１４ａで覆うことで熱伝導性シート１１の形状を保持することができる。

第２実施形態〔図８〜図１０〕：
本実施形態の熱伝導性シート２１とその製造方法を図８〜図１０に示す。図８は熱伝導性シート２１の断面図であり、図９、図１０は熱伝導性シート２１の製造方法を示す説明図である。
本実施形態の熱伝導性シート２１は、先の実施形態の熱伝導性シート１１と異なり、発熱体や放熱体の何れか一方と密着させる面にも弾性皮膜１４ｂを設けている。

具体的には、熱伝導性シート２１を形成する熱伝導体２２は、粘着ボディ１３とその厚さ方向に沿う四方の側面に非粘着性の側面弾性皮膜１４ａが形成されているほか、厚さ方向に交差する一方の表面（以下説明の便宜上図面の上下方向に合わせて“裏面”という）にも裏面弾性皮膜１４ｂが形成されている。この裏面弾性皮膜１４ｂは、側面に形成される側面弾性皮膜１４ａと同様に粘着ボディ１３より硬く、反発力（弾性）を有する部位である。
裏面弾性皮膜１４ｂは、側面に形成された側面弾性皮膜１４ａと同材質でも良いが、別材質とすることもできる。

熱伝導性シート２１の製造例を次に示す。先ず本実施形態では、高分子基材（混合後に高分子基材となる主剤と硬化剤であっても良い）と熱伝導性充填材を攪拌機で混合して、粘着ボディ２３を形成する軟質用熱伝導性組成物２７ａを用意する。その一方で、軟質用熱伝導性組成物２７ａと同じ高分子基材に、硬化剤の添加量を軟質用熱伝導性組成物２７ａよりも多くした硬質用熱伝導性組成物２７ｂを用意する。この硬質用熱伝導性組成物２７ｂは裏面に形成する裏面弾性皮膜１４ｂの形成に用いる。
次に、コンベアー１に載置するフィルムシート２に、硬質用熱伝導性組成物２７ｂを塗布し（図９参照）、その上に硬化剤を塗布する（図示せず）。そして、さらにその上に軟質用熱伝導性組成物２７ａを塗布すると（図１０参照）、硬質用熱伝導性組成物２７ｂと軟質用熱伝導性組成物２７ａが積層する大判シート体２８が得られる。大判シート体２８は、コンベアー１で矢示方向に移動して、裁断工程へ搬送する。
その後、先の実施形態で示した方法と同様にして裁断工程を実行し、側面に皮膜形成剤が付着した所望の大きさの熱伝導体２２を得る。最後に皮膜形成剤を硬化させて熱伝導性シート２１を得る。

本実施形態でも大判シート体２８の成形後、側面への皮膜形成剤の塗布後に、粘着ボディ１３とともに皮膜形成剤を硬化させることが好ましいが、硬質用熱伝導性組成物２７ｂの柔らかさに起因するなどして大判シート体２８自体の形成がしにくいときなどは、適当な加熱工程を組み込んで、裏面弾性皮膜１４ｂを適度な硬度にしておくことも可能である。

裏面に形成する裏面弾性皮膜１４ｂは、硬質用熱伝導性組成物２７ｂを塗布する替わりにそれ自体で硬化する接着剤や、主剤を含まない硬化剤をフィルムシート２上に塗布形成して得ることができる。また、硬質用熱伝導性組成物２７ｂの塗布後であって軟質用熱伝導性組成物２７ａの塗布前に塗布する硬化剤は、その塗布を省略することもできる。
裏面弾性皮膜１４ｂや粘着ボディ１３の形成も、バーコーターを用いる方法以外の上述の方法を行うことができるが、裏面弾性皮膜１４ｂ用材料（硬質用熱伝導性組成物２７ｂ）と粘着ボディ１３用材料（軟質用熱伝導性組成物２７ａ）を同時に押出成形する二色成形を行うと、生産効率が高くなる点、寸法精度が高くなる点で好ましい。

熱伝導性シート２１は、熱伝導体２２の裏面（発熱体または放熱体と密着させる何れか一方側の表面）に裏面弾性皮膜１４ｂを設けたため、熱伝導性シート２１の幅方向に向かう引き裂き力に対して抵抗性が増大し、より定形性を高めることができる。また、フィルムシート２に対する粘着性が弱まるため、フィルムシート２から剥がし易くなり、発熱体や放熱体への実装作業における作業性が向上する。

また、側面に形成される側面弾性皮膜１４ａと裏面に形成される裏面弾性皮膜１４ｂを、ともに同一の皮膜形成剤を用いて形成すると、両弾性皮膜１４ａ，１４ｂ間にも一体化されて明確な界面が表れないため、両弾性皮膜１４ａ，１４ｂともに剥がれにくく、定形維持性がより高まる。

第３実施形態〔図１１，図１２〕：
本実施形態の熱伝導性シート３１とその製造方法を図１１、図１２に示す。図１１は熱伝導性シート３１の断面図であり、図１２は熱伝導性シート３１の製造方法を示す説明図である。
本実施形態の熱伝導性シート３１は、発熱体や放熱体と密着させる表裏両面に弾性皮膜１４ｂ、１４ｃを設けている。

具体的には、熱伝導性シート３１を形成する熱伝導体３２は、粘着ボディ１３とその厚さ方向に沿う四方の側面に非粘着性の側面弾性皮膜１４ａが形成されているほか、厚さ方向に交差する一方側の表面（便宜上、図面の上下方向に合わせて“裏面”という）に裏面弾性皮膜１４ｂが、他方側の表面（便宜上、図面の上下方向に合わせて“表面”という）に表面弾性皮膜１４ｃがそれぞれ形成されている。これらの弾性皮膜１４ｂ，１４ｃも、側面に形成される側面弾性皮膜１４ａと同様に粘着ボディ１３より硬く、反発力（弾性）を有する部位である。したがって、これらの弾性皮膜１４ｂ，１４ｃも側面に形成された側面弾性皮膜１４ａと同材質でも良いが、別材質とすることもできる。さらに、それぞれの弾性皮膜１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、同じ硬さでも良く、また異なる硬さであっても良い。

熱伝導性シート３１の製造は、先の実施形態と同様にして、フィルムシート２上に、裏面弾性皮膜１４ｂ用の熱伝導性組成物と、粘着ボディ１３用の熱伝導性組成物とを積層（図１０参照）し積層体を形成しておく。また、これとは別に表面弾性皮膜１４ｃとなる熱伝導性組成物を調製しシート状に形成して表面弾性皮膜１４ｃを準備しておく。この表面弾性皮膜１４ｃに硬化剤を塗布して（図示せず）、その塗布面を先の積層体の上に載せてラミネートする（図１２）。そして、その後は先の実施形態と同様にして側面に側面弾性皮膜１４ａを形成する。
あるいはまた、それぞれ裏面弾性皮膜１４ｂ、粘着ボディ１３、表面弾性皮膜１４ｃとなる熱伝導性組成物を形成しておき、各部位が積層するように各熱伝導性組成物を射出成形することができる。
予めシート状に形成した表裏両弾性皮膜１４ｂ，１４ｃを用い、その表面に硬化剤を塗布して粘着ボディ１３と固着した場合は、各部材を同時に射出して固着する場合と比べると、粘着ボディ１３と弾性皮膜１４ｂ，１４ｃの境界部分の厚さを変えることができ、製造方法を変化させることで、得られる熱伝導性シート３１の性質を変えることができる。

熱伝導性シート３１は、熱伝導体３２の表裏両面（発熱体と密着させる面および放熱体と密着させる面の双方）に弾性皮膜１４ｂ，１４ｃを設けたため、熱伝導性シート２１の幅方向に向かう引き裂き力に対してさらに抵抗性が増大し、熱伝導性シート２１よりもさらに定形性を高めることができる。また、発熱体や放熱体への実装時に、熱伝導性シート３１を把持する指や取扱具に対する粘着性が弱まるため、取扱い性が向上し、実装作業における作業性が向上する。

また、熱伝導体３２の側面および表裏両面が弾性皮膜１４ａ，１４ｂ，１４ｃで覆われるため、定形性が向上して実装作業時における実装ミスを減らすことができる。そのため、余分な在庫（蓄え分）を減らすことができる。また、粘着ボディ１３をほとんど粘性変形しか示さない材料で形成しても、弾性皮膜１４ａ，１４ｂ，１４ｃで囲うことで定形性を持たせることができる。
さらに、表面と裏面の硬度を変えることで、大きさ、密着面積、押圧荷重などの密着させるべき発熱体や放熱体の特徴に併せて適宜硬度を修正することができる。

本実施形態において、一方表面側の裏面弾性皮膜１４ｂの厚さを０．２ｍｍ程度、その硬さをＥ硬度で５０程度とし、もう一方表面側の表面弾性皮膜１４ｃの厚さを０．２ｍｍ程度、その硬さをＥ硬度で７０程度とし、粘性ボディ１３の不混和ちょう度を３５程度とすることは好ましい実施態様である。

変形例〔図１３〕：
熱伝導性シート１１，２１，３１の側面に形成する側面弾性皮膜１４ａは、その側面の全面（全部）に形成せずとも、側面の一部に形成することができる。例えば、図１３（Ａ）で示す熱伝導性シート４１では、対向する２組の側面のうちの一方に側面弾性皮膜１４ａを形成している。また、図１３（Ｂ）で示す熱伝導性シート５１では、各側面の中央付近を除いて側面弾性皮膜１４ａを形成している。さらに、図１３（Ｃ）で示す熱伝導性シート６１では、対向する１組の側面では中央付近のみに側面弾性皮膜１４ａを形成し、もう１組の側面では中央付近を除いて側面弾性皮膜１４ａを形成している。こうした熱伝導性シート４１，５１，６１は、裁断刃に付着させる皮膜形成剤１４の位置を調整することで製造することができる。熱伝導性シート４１，５１，６１では、圧縮時に側面弾性皮膜１４ａを形成していない側面部分が外方へ膨出し易いため、側面全面に側面弾性皮膜１４ａを形成する場合に比較して潰れやすく、圧縮荷重を小さくすることができる。

実験例：
側面に側面弾性皮膜(14a)が設けられた試料と設けられていない試料を作製し、荷重測定器を用いて圧縮試験を行った。
試料は、厚さ２．４ｍｍ、幅１０ｍｍ四方とし、４つの側面全面に側面弾性皮膜14aを有する熱伝導性シート(11)を試料１とし、４つの側面のいずれにも側面弾性皮膜(14a)が形成されていないものを試料２とした。これらの試料１及び試料２は、何れも粘着ボディ(13)の部分の硬度はＥ硬度が０（不混和ちょう度が３５）である。
さらに比較のために、４つの側面のいずれにも側面弾性皮膜(14a)が形成されず、粘着ボディ(13)の部分の硬度がＥ硬度１０である試料３を作製した。
圧縮試験では、厚さ２．４ｍｍの試料を徐々に圧縮していき、所定の圧縮率になった際の荷重値を測定した。その結果を表１に示す。

側面弾性皮膜(14a)を形成した試料１では、圧縮率が大きくても小さくても何れの圧縮率においても側面弾性皮膜(14a)を形成していない試料２に比べて荷重が若干大きくなるが、側面弾性皮膜(14a)の存在でシート体の厚さ方向に対する抵抗力（反発力）を有することが分かる。また、試料１は、Ｅ硬度が１０である試料３に比べれば、側面弾性皮膜(14a)が形成されているにもかかわらず、荷重が低くなっていることが分かる。

１ コンベアー
２ フィルムシート
３ バーコーター
４ 裁断刃
５ ローラー
１１ 熱伝導性シート（第１実施形態）
１２ 熱伝導体
１２ｅ 窪み
１３ 粘着ボディ
１４ 弾性皮膜
１４ａ 側面弾性皮膜
１４ｂ 裏面弾性皮膜
１４ｃ 表面弾性皮膜
１６ 皮膜形成剤
１７ 熱伝導性組成物
１８ 大判シート体
２１ 熱伝導性シート（第２実施形態）
２２ 熱伝導体
２７ａ 軟質用熱伝導性組成物
２７ｂ 硬質用熱伝導性組成物
２８ 大判シート体
３１ 熱伝導性シート（第３実施形態）
３２ 熱伝導体
３８ 大判シート体
４１ 熱伝導性シート（第１変形例）
４２ 熱伝導体
５１ 熱伝導性シート（第２変形例）
５２ 熱伝導体
６１ 熱伝導性シート（第３変形例）
６２ 熱伝導体
ＣＬ 裁断線

Claims (7)

1. 高分子基材中に熱伝導性充填材が分散する熱伝導性シートの製造方法において、
   高分子基材に熱伝導性充填材を配合した熱伝導性組成物を所望の大きさより大判のシート状に成形した大判シート体を形成する工程と、
   皮膜形成剤を塗布した裁断刃を、大判シート体の表面に対して交差方向に入刀し、大判シート体を裁断してその裁断面に皮膜形成剤を付着させる工程と、
   裁断面に付着した皮膜形成剤に含まれる硬化剤と前記高分子基材を形成する基剤とを硬化させて、その反応皮膜である非粘着性の弾性皮膜をこの裁断面に形成する工程と、
   を実行し、厚さ方向に沿う側面に非粘着性の弾性皮膜を有する熱伝導性シートを形成することを特徴とした熱伝導性シートの製造方法。
2. 皮膜形成剤を付着させる工程に、皮膜形成剤を塗布しない裁断刃を大判シート体に入刀する第１次裁断工程と、皮膜形成剤を塗布した裁断刃を同一箇所に入刀して裁断面に皮膜形成剤を付着させる第２次裁断工程と、を含む請求項１記載の熱伝導性シートの製造方法。
3. 高分子基材中に熱伝導性充填材が分散する熱伝導性シートであって、厚さ方向に沿う側面に付着した皮膜形成剤に含まれる硬化剤と高分子基材を形成する基剤との反応皮膜である非粘着性の弾性皮膜を厚さ方向に沿う側面に有し、柔らかな内部と硬い側面とが境界なく一体となっており、前記厚さ方向への圧縮に対する反発力を有する熱伝導性シート。
4. 弾性皮膜が、前記厚さ方向への圧縮に対する反発力を有する請求項３記載の熱伝導性シート。
5. 前記厚さ方向に交差する表面または裏面の少なくとも何れか一方に非粘着性の弾性皮膜を有する請求項３または請求項４記載の熱伝導性シート。
6. 前記何れかの弾性皮膜が、それ以外の弾性皮膜とは硬さが異なる請求項５記載の熱伝導性シート。
7. 請求項３〜請求項６何れか１項記載の熱伝導性シートをフィルムシート上に複数個配列載置した熱伝導性シート付きフィルムシート。

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