导热片、导热片的制造方法及半导体装置与流程

本发明涉及具有优异的导热性和电磁波抑制效果的导热片、导热片的制造方法及半导体装置。

背景技术：

近年来，电子设备遵循小型化的趋势，另一方面，由于应用程序的多样性而无法使耗电量有太大变化，因此在设备内的散热对策进一步被重视。

作为上述的电子设备中的散热对策，广泛利用了由铜、铝等之类的导热率高的金属材料制成的散热板、导热管、或散热片等。为了实现散热效果或缓解设备内的温度，这些导热性优异的散热部件被配置成与作为电子设备内的发热部的半导体封装等电子部件接近。另外，这些导热性优异的散热部件以从作为发热部的电子部件遍及到低温的场所的方式配置。

作为上述的散热部件，通常使用导热性优异的导热片。例如专利文献1中，以提高柔软性和形状追随性作为目的，公开了一种散热片，该散热片包含具有导热性物质的有机硅组合物的固化物和特定种类的增强材料。

但是，由于上述那样的导热片由包含导热性填充材料和树脂的混合组合物形成，所以对电磁噪声没有抑制效果，且根据从半导体辐射的电磁噪声的辐射图案，存在使电磁噪声加强的问题。这是因导热片的高介电常数而使导热片发生电磁共振的缘故，有时电磁噪声会针对与多个共振模式对应的多个频率加强。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-14950号公报

技术实现要素：

技术问题

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供除了具有优异的导热性之外还具有电磁波抑制效果的导热片及其制造方法。另外，本发明的另一个目的是提供一种使用所述导热片而具有散热性和电磁波抑制效果的半导体装置。

技术方案

本发明人等为了解决上述的课题而反复进行了深入的研究，其结果发现了通过使用介电常数比导热片主体低的材料来截断导热片主体，从而能够抑制因上述的高介电常数导致的电磁噪声的共振产生，由此在获得由导热片带来的导热性的同时，还能够有效地抑制电磁波噪声。

本发明是基于上述见解而完成的，其主旨如下所述。

(1)一种导热片，其特征在于，具备：导热片主体，包含粘合剂树脂和纤维状的导热性填充剂；以及低介电常数截断材料，具有比上述导热片主体低的介电常数且将上述导热片主体的至少一部分截断。

通过上述构成，能够实现优异的导热性和电磁波抑制效果。

(2)根据上述(1)所述的导热片，其特征在于，上述低介电常数截断材料将上述导热片主体完全截断。

(3)根据上述(1)或(2)所述的导热片，其特征在于，至少2根上述低介电常数截断材料在上述导热片主体内交叉。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述导热片主体的介电常数为5以上。

(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述导热片主体的介电常数与上述低介电常数截断材料的介电常数之差为2以上。

(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述低介电常数截断材料的截断宽度为0.3mm以上。

(7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述纤维状的导热性填充剂为碳纤维。

(8)根据上述(1)～(7)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述纤维状的导热性填充剂在相对于上述导热片主体的片表面大致垂直方向上取向。

(9)根据上述(1)～(8)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述导热片主体还包含磁性金属粉。

(10)根据上述(1)～(9)中任一项所述的导热片，其特征在于，上述导热片主体在表面具有粘接性。

(11)一种导热片的制造方法，其特征在于，包括：制备包含粘合剂树脂和纤维状的导热性填充剂的片用组合物的工序；使上述纤维状的导热性填充剂取向的工序；在维持上述纤维状的导热性填充剂的取向的状态下，使上述粘合剂树脂固化而制成导热片主体的工序；以及使多个上述导热片主体的端部经由介电常数比该导热片主体低的低介电常数截断材料在同一个面上连结的工序。

通过上述构成，能够获得具有优异的导热性和电磁抑制效果的导热片。

(12)一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具备热源、散热部件、夹持于该热源与该散热部件之间的导热片，

上述导热片是上述(1)～(10)中任一项所述的导热片。

通过上述构成，能够实现优异的散热性和电磁波抑制。

发明效果

根据本发明，能够提供除了具有优异的导热性之外还兼具电磁波抑制效果的导热片及其制造方法。另外，能够提供一种使用所述导热片而具有散热性和电磁波抑制效果的半导体装置。

附图说明

图1的(a)是示意性地表示本发明的导热片的一实施方式的立体图，对于本发明的导热片的一实施方式，图1的(b)是示意性地表示图1的(a)中的a-a'截面的状态的图。

图2的(a)和图2的(b)均是示意性地表示本发明的导热片的其他的实施方式的立体图。

图3的(a)是示意性地表示本发明的半导体装置的一实施方式的图，图3的(b)是示意性地表示本发明的半导体装置的其他的实施方式的图。

图4是表示由发明例1-1和比较例1-1获得的基于频率的传输衰减量的图。

图5是表示由发明例1-2和比较例1-2获得的基于频率的传输衰减量的图。

图6是表示由发明例2和比较例2获得的基于频率的传输衰减量的图。

图7是对于样本3-1的导热片，表示低介电常数截断材料的每个宽度的、各导热片的基于频率的传输衰减量(db)的图。

图8是对于样本3-2的导热片，表示低介电常数截断材料的每个介电常数的、各导热片的基于频率的传输衰减量(db)的图。

图9是对于样本3-3的导热片，表示低介电常数截断材料的每个介电的、各导热片的基于频率的传输衰减量(db)的图。

符号说明

1导热片

2散热设备

2a主表面

2b侧壁

2c另一表面

3电子部件

3a上表面

5散热片

6布线基板

10导热片主体

11粘合剂树脂

12纤维状的导热性填充剂

13磁性金属粉

20低介电常数截断材料

s片表面方向

t相对于片表面垂直的方向

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的一个例子具体地进行说明。

＜导热片＞

首先，对本发明的导热片进行说明。

如图1的(a)和图1的(b)所示，本发明是具备导热片主体10和低介电常数截断材料20的导热片1，所述导热片主体10包含粘合剂树脂11和纤维状的导热性填充剂12，所述低介电常数截断材料20截断导热片主体10。

(粘合剂树脂)

如图1的(a)所示，本发明的导热片1由导热片主体10构成。

而且，如图1的(b)所示，粘合剂树脂11是成为上述导热片主体10的基材的树脂成分。其种类没有特别限定，可以适当地选择公知的粘合剂树脂。

例如，作为粘合剂树脂之一，可举出热固化性树脂。

作为上述热固化性树脂，例如可举出交联性橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并环丁烯树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅、聚氨酯、聚酰亚胺有机硅、热固化型聚苯醚、热固化型改性聚苯醚等。这些可以1种单独使用，也可以并用2种以上。

此外，作为上述交联性橡胶，例如可举出天然橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶、聚异丁烯橡胶、有机硅橡胶等。这些可以1种单独使用，也可以并用2种以上。

另外，在上述的热固化性树脂中，从成形加工性和耐候性优异且对电子部件的密合性和追随性这一点出发，优选使用有机硅。

作为上述有机硅，没有特别限制，可以根据目的适当地选择有机硅的种类。

从获得上述的成形加工性、耐候性、密合性等的观点出发，作为上述有机硅，优选为由液态有机硅凝胶的主剂和固化剂构成的有机硅。作为这样的有机硅，例如可举出加成反应型液态有机硅、使用过氧化物进行硫化的热硫化型混炼型的有机硅等。其中，由于电子设备的散热部件被要求电子部件的发热面与散热片表面之间的密合性，所以特别优选为加成反应型液态有机硅。

作为上述加成反应型液态有机硅，优选使用将具有乙烯基的聚有机硅氧烷作为主剂，将具有si-h基的聚有机硅氧烷作为固化剂的双液性的加成反应型有机硅等。

此外，在上述液态有机硅凝胶的主剂与固化剂的组合中，作为上述主剂和上述固化剂的配合比例，优选为以质量比计，主剂：固化剂＝35：65～65：35。

另外，上述导热片主体中的上述粘合剂树脂的含量没有特别限制，可以根据目的进行适当地选择。例如，从确保片的成形加工性、片的密合性等的观点出发，优选为上述导热片主体的20体积％～50体积％的程度，更优选为30体积％～40体积％。

(导热性填充剂)

如图1的(b)所示，上述导热片主体10在上述粘合剂树脂11内还包含纤维状的导热性填充剂12。该导热性填充剂12是用于提高片的导热性的成分。对于导热性填充剂的种类，除了是纤维状的导热性填充剂以外，没有特别限定，可以适当地选择公知的导热性填充剂。

此外，本发明的上述纤维状的导热性填充剂的“纤维状”是指纵横比大(大致6以上)的形状。因此，在本发明中，不仅纤维状、棒状等的热导电性填充剂，纵横比大的粒状的填充材料或片状的热导电性填充剂等也包含于纤维状的热导电性填充剂。

这里，对于上述纤维状的导热性填充剂的种类，只要是纤维状且导热性高的材料就没有特别限定，例如可举出银、铜、铝等金属，氧化铝、氮化铝、碳化硅、石墨等陶瓷、碳纤维等。

在这些纤维状的导热性填充剂中，从获得更高的导热性的观点出发，优选使用碳纤维。

此外，对于上述导热性填充剂，可以一种单独使用，也可以将二种以上混合使用。另外，在使用二种以上的导热性填充剂的情况下，可以都是纤维状的导热性填充剂，也可以将纤维状的导热性填充剂与其它形状的导热性填充剂混合而使用。

对于上述碳纤维的种类没有特别限制，可以根据目的适当地选择。例如，可以使用使沥青系纤维、pan系纤维、pbo纤维石墨化而成的物质，通过电弧放电法、激光蒸发法、cvd法(化学气相沉积法)、ccvd法(催化化学气相沉积法)等合成的物质。其中，从获得高导热性的观点出发，更优选为使pbo纤维石墨化而成的碳纤维、沥青系碳纤维。

另外，上述碳纤维可以根据需要对其一部分或者全部进行表面处理而使用。作为上述表面处理，例如可举出氧化处理、氮化处理、硝化、磺化、或在通过这些处理导入到表面的官能团或碳纤维的表面附着或结合金属、金属化合物、有机化合物等的处理等。作为上述官能团，例如可举出羟基、羧基、羰基、硝基、氨基等。

并且，对于上述纤维状的导热性填充剂的平均纤维长度(平均长轴长度)，也没有特别限制，可以进行适当地选择，但从可靠地获得高导热性的观点出发，优选为50μm～300μm的范围，更优选为75μm～275μm的范围，特别优选为90μm～250μm的范围。如果上述平均纤维长度小于50μm，则可能无法获得高导热率，另一方面，如果上述平均纤维长度长于300μm，则在导热片中的分散性降低，由此可能无法获得充分的导热率。

另外，对于上述纤维状的导热性填充剂的平均纤维直径(平均短轴长度)，也没有特别限制，可以进行适当地选择，但从可靠地获得高导热性的观点出发，优选为4μm～20μm的范围，更优选为5μm～14μm的范围。

从可靠地获得高导热性的观点出发，上述纤维状的导热性填充剂的纵横比(平均长轴长度/平均短轴长度)使用6以上、优选为6～50的物质。在上述纵横比小的情况下也可观察到导热率等的改善效果，但由于取向性降低等而无法获得好的特性改善效果，所以纵横比为6以上。另一方面，如果纵横比超过50，则在导热片中的分散性降低，由此可能无法获得充分的导热率。

这里，上述纤维状的导热性填充剂的平均长轴长度、以及平均短轴长度例如可以通过显微镜、扫描式电子显微镜(sem)等进行测定，并根据多个样本计算出其平均值。

另外，作为上述导热片主体中的上述纤维状的导热性填充剂的含量，没有特别限制，可以根据目的进行适当地选择，但优选为4体积％～40体积％，更优选为5体积％～30体积％，特别优选为6体积％～20体积％。上述含量如果小于4体积％，则可能难以获得足够低的热阻，如果超过40体积％，则可能会对上述导热片的成型性和上述纤维状的导热性填充剂的取向性带来影响。

另外，如上所述，在本发明的导热片1中，优选上述纤维状的导热性填充剂12在相对于上述导热片主体10的片表面方向s大致垂直的方向取向(图1)。如此能够获得更为优异的导热性。

这里，相对于上述片表面大致垂直的方向是指与相对于上述片表面的方向s垂直的方向t大致相同的方向。但是，上述纤维状的导热性填充剂12的取向方向在制造时有少许的偏差，因此在本发明中，如果从相对于上述的片表面的方向s垂直的方向t偏离±20°以内，则可以说是相对于片表面大致垂直的方向。另外，从获得更高的导热性的观点出发，优选控制在从相对于上述的片表面的方向s垂直的方向t偏离±10°以内、更优选为控制在偏离±5°以内。

此外，对于调整上述纤维状的导热性填充剂12的取向方向的方法，在本发明的导热片的制造方法的说明中详细进行说明，例如通过制作成为上述导热片主体的原材料的片用成形体，并在使纤维状的导热性填充剂取向的状态下，调整切割角度，能够调整取向方向。

(无机物填料)

构成本发明的导热片的上述导热片主体优选为除了包含上述的粘合剂树脂和纤维状的导热性纤维之外，还包含无机物填料。这是因为能够进一步提高导热片的导热性，能够提高片的强度。

作为上述无机物填料，其形状、材质、平均粒径等没有特别限制，可以根据目的进行适当地选择。作为上述形状，例如可举出球状、椭圆球状、块状、粒状、扁平状、针状等。其中，从填充性的观点出发，优选为球状、椭圆形，特别优选为球状。

作为上述无机物填料的材料，例如可举出氮化铝(氮化铝：aln)、二氧化硅、氧化铝(alumina)、氮化硼、二氧化钛、玻璃、氧化锌、碳化硅、硅(silicon)、氧化硅、氧化铝、金属粒子等。这些可以一种单独使用，也可以将二种以上并用。其中，优选为氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化锌、二氧化硅，从导热率的观点出发，特别优选为氧化铝、氮化铝。

另外，上述无机物填料也可以使用进行了表面处理的无机物填料。如果作为上述表面处理而通过偶联剂对上述无机物填料进行处理，则上述无机物填料的分散性提高，导热片的柔软性提高。

对于上述无机物填料的平均粒径，可以根据无机物的种类等进行适当地选择。

在上述无机物填料为氧化铝的情况下，其平均粒径优选为1μm～10μm，更优选为1μm～5μm，特别优选为4μm～5μm。如果上述平均粒径小于1μm，则粘度增大，可能不易混合。另一方面，如果上述平均粒径超过10μm，则可能上述导热片的热阻增大。

并且，在上述无机物填料为氮化铝的情况下，其平均粒径优选为0.3μm～6.0μm，更优选为0.3μm～2.0μm，特别优选为0.5μm～1.5μm。如果上述平均粒径小于0.3μm，则粘度变大，可能不易混合，如果超过6.0μm，则可能上述导热片的热阻变大。

此外，对于上述无机物填料的平均粒径，例如可以通过粒度分布计、扫描式电子显微镜(sem)进行测定。

(磁性金属粉)

如图1的(b)所示，构成本发明的导热片的上述导热片主体10优选为除了包含上述的粘合剂树脂11、纤维状的导热性纤维12以及无机物填料(未图示)之外还包含磁性金属粉13。通过包含该磁性金属粉，能够提高导热片1的电磁波吸收性。

对于上述磁性金属粉的种类，除了具有电磁波吸收性之外，没有特别限定，可以适当地选择公知的磁性金属粉。例如可以使用非晶金属粉或结晶质的金属粉末。作为非晶金属粉，例如可举出fe-si-b-cr系、fe-si-b系、co-si-b系、co-zr系、co-nb系、co-ta系的金属粉，作为结晶质的金属粉，例如可举出纯铁、fe系、co系、ni系、fe-ni系、fe-co系、fe-al系、fe-si系、fe-si-al系、fe-ni-si-al系的金属粉等。并且，作为上述结晶质的金属粉，也可以使用在结晶质的金属粉中微量添加n(氮)、c(碳)、o(氧)、b(硼)等而进行了微细化的微晶质金属粉。

应予说明，对于上述磁性金属粉，可以将材料不同、或平均粒径不同的金属粉中的二种以上混合而使用。

另外，对于上述磁性金属粉，优选调整为球状、扁平状等形状。例如，在提高填充性的情况下，优选使用粒径为数μm～数十μm且为球状的磁性金属粉。这样的磁性金属粉末例如可以通过雾化法、热分解羰基金属的方法而进行制造。雾化法具有易于制作球状的粉末的优点，是使熔融金属从喷嘴流出，并对流出的熔融金属喷吹空气、水、非活性气体等的射流而使其凝固成液滴而制作粉末的方法。在通过雾化法制造非晶磁性金属粉末时，为了使熔融金属不结晶化，优选使冷却速度为10⁶(k/s)左右。

在通过上述的雾化法制造非晶合金粉的情况下，能够使非晶合金粉的表面成为光滑的状态。这样，如果使用表面凹凸少且比表面积小的非晶合金粉作为磁性金属粉，则能够对粘合剂树脂提高填充性。并且，通过进行偶联处理而能够进一步提高填充性。

(其他成分)

应予说明，构成本发明的导热片的上述导热片主体除了包含上述的粘合剂树脂、纤维状的导热性填充剂、无机物填料以及磁性金属粉之外还可以根据目的适当地包含其他的成分。

作为其他的成分，例如可举出触变性赋予剂、分散剂、固化促进剂、增延剂、粘接赋予剂、增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、稳定剂、着色剂等。

(低介电常数截断材料)

如图1的(a)所示，本发明的导热片1还具备具有比上述导热片主体10低的相对介电常数，且将上述导热片主体10的至少一部分截断的低介电常数截断材料20。

通过具备介电常数低的截断材料20，能够抑制由导热片主体的介电常数导致的电磁噪声的增大。

这里，上述低介电常数截断材料20可以如图1的(a)所示将上述导热片主体10完全截断，也可以如图2的(a)所示配设成将上述导热片主体10的一部分截断。但是，从能够进一步提高由低介电常数截断材料20带来的电磁波抑制效果的观点出发，优选上述低介电常数截断材料20如图1的(a)所示将上述导热片主体10完全截断。应予说明，从本发明的导热片的操作性的观点出发，优选不将上述导热片主体10完全截断。

另外，对于上述低介电常数截断材料的数量，没有特别限定。例如可以如图1的(a)所示配设2根低介电常数截断材料20，也可以如图2的(b)所示配设1根低介电常数截断材料20，虽然没有图示，但也可以配设3根以上的低介电常数截断材料。但是，如果增加导热率小的截断部的比例则降低导热片的有效的导热率，所以可以根据导热性与电磁波抑制效果的平衡进行适度的分割。

并且，对于在上述导热片10内的上述低介电常数截断材料的配设位置没有特别限定，如图1的(a)、图2的(a)所示，可以交叉配设2根低介电常数截断材料20，虽然没有图示，但也可以配设成使2根低介电常数截断材料并列。但是，从能够减少进行传输的电磁场的方向依赖性且发挥由低介电常数截断材料20带来的电磁波抑制效果的观点出发，优选如图1的(a)、图2的(a)所示形成使上述2根低介电常数截断材料20交叉的结构，更优选为如图1的(a)所示上述低介电常数截断材料20以将上述导热片10均等地分为四个部分的形式进行交叉。

应予说明，对于上述低介电常数截断材料的种类，除了具有比导热片主体低的相对介电常数之外，没有特别限定。优选地，可以使用尼龙、聚乙烯、聚酯、玻璃等，还可以使用空气。应予说明，在使用空气作为上述低介电常数截断材料的情况下，通过在上述导热片主体的截断部形成槽而实现。

这里，对于上述导热片主体的相对介电常数，优选为5以上，更优选为8以上。如果上述导热片主体的相对介电常数小于5，则因导热片的使用而导致的电磁波噪声的增大少，由此对策的需求程度小，此外由低介电常数截断材料带来的电磁波抑制效果也少，因此可能不适合实际应用。

并且，从能够进一步提高由低介电常数截断材料带来的电磁波抑制效果的观点出发，上述导热片主体的相对介电常数与上述低介电常数截断材料的相对介电常数之差优选为2以上，更优选为4以上。

对于上述低介电常数截断材料20的截断宽度w，没有特别限定，但从获得更优异的电磁波抑制效果的观点出发，优选为0.3mm以上，更优选为0.5mm以上。但是，如果上述低介电常数截断材料20的截断宽度w过大，则可能导致导热性的降低，由此对于截断宽度w的上限优选为2mm左右。

应予说明，对于上述低介电常数截断材料20的截断宽度w，是指如图1的(a)所示沿着上述导热片主体10的平面的方向且相对于低介电常数截断材料20的延伸方向(长边方向)垂直的方向的宽度。

另外，对于上述低介电常数截断材料20的厚度(导热片主体10的片的厚度方向t的大小)没有特别限定，可以根据上述导热片主体10的厚度和/或设计条件进行适当地变更。但是，从能够获得高电磁波抑制效果的观点出发，需要使上述低介电常数截断材料20在上述热导电片主体10的至少一面露出，具体而言，优选具有上述热导电片主体10的厚度的90％以上的厚度。

应予说明，为了使热接触良好，本发明的导热片1大多是在被压缩的状态下使用，由此对于上述低介电常数截断材料20的厚度也可以考虑压缩部分而设定。

应予说明，对于上述导热片主体10的厚度，没有特别限定，能够根据使用片的场所等进行适当地变更，例如如果考虑片的密合性、强度，则能够设在0.2～5mm的范围。应予说明，对于本发明的导热片1的整体厚度，与上述导热片主体10的厚度几乎相同。

另外，上述导热片主体优选在表面具有粘接性。这是因为通过在表面具有粘接性，从而能够提高本发明的导热片与热/电磁波产生源的密合性和/或与散热部件的密合性。能够与导热片临时贴合，并能够有效地抑制在与上述的热/电磁波产生源和/或散热部件进行压接时产生位置偏移。

这里，对于上述导热片主体的粘接性的大小，没有特别限定，但从能够进一步提高与上述的热/电磁波产生源和/或散热部件的密合性的观点出发，优选使90°剥离粘接力(jisz0237：2009年)为0.1n/cm以上。

应予说明，对上述导热片主体的表面赋予粘接性的方法没有特别限定，既可以使构成导热片主体的粘合剂树脂本身具有粘接性，还可以在导热片主体的表面形成粘接性高的粘性层。

＜导热片的制造方法＞

接下来，对本发明的导热片的制造方法进行说明。

本发明的导热片的制造方法的特征在于，包括：

制备包含粘合剂树脂和纤维状的导热性填充剂(根据需要，还包含磁性金属粉、无机物填料以及其他的成分)的片用组合物的工序(片用组合物制备工序)；

使上述纤维状的导热性填充剂相对于片表面取向的工序(填充剂取向工序)；

在维持上述纤维状的导热性填充剂的取向的状态下，使上述粘合剂树脂固化而制成导热片主体的工序(导热片主体制成工序)；以及

使多个上述导热片主体的端部经由介电常数比该导热片主体低的低介电常数截断材料在同一个面上连结的工序(导热片连结工序)。

经过上述各工序，能够获得本发明的导热片。如上所述，获得的导热片的导热性和电磁波抑制效果优异。

(片用组合物制备工序)

本发明的导热片的制造方法包含片用组合物制备工序。

在该片用组合物制备工序中，配合上述的粘合剂树脂、纤维状的导热性填充剂以及磁性金属粉、还有无机物填料和/或其他成分，制备片用组合物。应予说明，对于配合、制备各成分的顺序没有特别限定，例如通过在上述粘合剂树脂添加并混合粘合剂树脂、纤维状的导热性填充剂、无机物填料、磁性金属粉、其他成分，从而制备片用组合物。

(填充剂取向工序)

本发明的导热片的制造方法包含片用组合物调制工序。

对于使上述纤维状的导热性填充剂取向的方法，只要能够使其单向地取向就没有特别限定。

作为用于使上述纤维状的导热性填充剂单向地取向的方法，可举出通过在中空状的模具内，将上述片用组合物在高剪切力下挤出或者压入而进行。通过该方法，能够比较容易地使上述纤维状的导热性填充剂取向，上述纤维状的导热性填充剂的取向优选是相对于片表面大致垂直方向(优选为垂直方向±10°以内)。

作为上述的在中空状的模具内将上述片用组合物在高剪切力下挤出或者压入的方法，具体而言可举出挤出成型法或者模具成型法。

在上述挤出成型法中，在将上述片用组合物从冲模挤出时，或者在上述模具成型法中，将上述导热性树脂组合物向模具压入时，上述粘合剂树脂流动，碳纤维沿着该流动方向取向。此时，如果冲模的前端设置狭缝则碳纤维更易于取向。

成形体(块状的成形体)的大小和形状可以根据要求的导热片的大小来决定。例如可举出截面的纵向的大小为0.5cm～15cm且横向的大小为0.5cm～15cm的长方体。长方体的长度可以根据需要决定。

(导热片主体制成工序)

本发明的导热片的制造方法包含导热片主体制成工序。

这里，导热片主体是将成为导热片主体的原材料的片用成形体切断而成。上述片用成形体的制成通过在维持利用上述的填充剂取向工序进行的纤维状的导热性填充剂的取向状态的情况下，使上述粘合剂树脂固化而进行。

对于使上述粘合剂树脂固化的方法、条件，可以根据粘合剂树脂的种类而改变。例如，在上述粘合剂树脂为热固化树脂的情况下，能够调整热固化的固化温度。并且，在该热固化性树脂含有液态有机硅凝胶的主剂和固化剂的情况下，优选在80℃～120℃的固化温度下进行固化。另外，作为热固化的固化时间，没有特别限制，可以设为1小时～10小时。

(导热片连结工序)

本发明的导热片的制造方法包含导热片制成工序。

在上述导热片制成工序中，准备多个在上述工序中获得的导热片主体，经由介电常数比预先准备的导热片主体低的低介电常数截断材料，使各导热片主体在同一个面上连结，制成本发明的导热片。

通过经由上述介电常数截断材料而使导热片主体彼此的端部连结，能够在制成为一片导热片时形成包括将导热片主体的至少一部分截断的低介电常数截断材料的结构。

对于上述导热片主体与上述低介电常数截断材料的连结的条件没有特别限定，例如能够通过在多个导热片主体的端部之间夹有低介电常数截断材料的状态下，利用手动压辊等进行按压而一体化并连结。

另外，在后述的加压工序中，也能够同时实施连结作业。

应予说明，在导热片连结工序中，虽然经由低介电常数截断材料使各导热片主体在同一个面上连结，但在使用空气作为上述低介电常数截断材料的情况下，也可以通过不实施经由介电常数截断材料的各导热片主体的连结，而实施在一片导热片主体形成槽的工序，从而制成本发明的导热片。

(加压工序)

本发明的导热片的制造方法还可以根据需要包括对上述导热片施加压力的工序(加压工序)，以使上述导热片的表面平滑化、增加密合性、减少轻负载时的界面接触电阻。

对于上述加压，例如可以使用由平板和表面平坦的加压头构成的一对加压装置而进行。另外，也可以使用夹送辊而进行加压。

作为上述加压时的压力，没有特别限制，可以根据目的适当地选择，但如果过低则存在与不加压的情况相比热阻没有变化的趋势，如果过高则有片进行延伸的趋势，由此优选为0.1mpa～100mpa的压力范围，更优选为0.5mpa～95mpa的压力范围。

应予说明，上述的导热片连结工序和加压工序中任一工序先实施均可。由此，能够在实施加压工序并获得薄膜状的导热片主体之后，进行经由上述低介电常数截断材料的导热片主体的连结。

＜半导体装置＞

接下来，对本发明的半导体装置进行说明。

本发明的半导体装置的特征在于，所述半导体装置具备热源、散热部件、夹持于该热源与该散热部件之间的导热片，上述导热片是上述的本发明的导热片。

通过使用本发明的导热片，从而获得的半导体装置在具有高散热性的同时电磁波抑制效果也优异。

这里，作为上述热源，只要是在半导体装置中发出热的部件，则没有特别限制。例如可举出电子部件等，作为该电子部件，可举出cpu、mpu、图形运算元件、图像传感器等。

另外，作为上述散热部件，是将由上述热源产生的热导出并使其向外部扩散的部件。例如可举出散热器、冷却器、散热片、散热设备、芯片焊盘、印刷电路基板、冷却风扇、帕尔帖元件、导热管、金属盖、壳体等。

对于本发明的半导体装置的一个例子，使用图3的(a)和图3的(b)进行说明。

图3的(a)是表示本发明的半导体装置的一个例子的截面示意图。半导体装置具备导热片1、散热设备2、电子部件3、散热片5以及布线基板6。

导热片1用于吸收在电子部件3产生的不必要的电磁波、从其他的部件辐射的电磁波，并且释放电子部件3产生的热，如图3的(a)所示，导热片1固定于散热设备2的与电子部件3对置的主表面2a，并夹持于电子部件3与散热设备2之间。另外，导热片1夹持于散热设备2与散热片5之间。

散热设备2例如形成为方形板状，具有与电子部件3对置的主表面2a和沿着主表面2a的外周直立设置的侧壁2b。散热设备2在被侧壁2b围起的主表面2a设置有导热片1，另外在与主表面2a相反一侧的另一表面2c隔着导热片1而设置有散热片5。散热设备2由于导热率越高，热阻越减少，越有效地吸收半导体元件等电子部件3的热，所以例如能够使用导热性好的铜、铝而形成。

电子部件3例如是bga等半导体封装，安装于布线基板6。另外，散热设备2的侧壁2b的前端面也安装于布线基板6，由此通过侧壁2b隔开预定的距离而包围电子部件3。

然后，通过在散热设备2的主表面2a粘合导热片1，从而吸收电子部件3产生的热，从散热片5散热。散热设备2与导热片1的粘合可以通过导热片1自身的粘接力进行。

图3的(b)是表示本发明的半导体装置的另一个例子的截面示意图。

半导体装置具备：导热片1、散热设备2、电子部件3、散热片5以及布线基板6。

导热片1用于吸收在电子部件3产生的不必要的电磁波、从其他的部件辐射的电磁波，并且释放电子部件3所产生的热，如图3的(b)所示，导热片1固定于电子部件3的上表面3a，夹持于电子部件3与散热设备2之间。

实施例

接下来，基于实施例具体说明本发明。但是，本发明并不受下述的实施例任何限定。

(实施例1)

在实施例1中，制成利用三维电磁场模拟器进行解析所使用的导热片的模型(发明例1-1～1-2、比较例1-1～1-2)。导热片的模型的具体条件如下所示。

(1)发明例1-1：是具备相对介电常数为15的导热片主体和相对介电常数为3.2的低介电常数截断材料的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。低介电常数截断材料是厚度1mm、截断宽度：0.5mm，且如图1所示的在中央交叉的十字型。

比较例1-1：是由相对介电常数15的导热片主体构成的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。应予说明，其不具备低介电常数截断材料。

(2)发明例1-2：是具备相对介电常数30的导热片主体和相对介电常数3.2的低介电常数截断材料的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。低介电常数截断材料是厚度1mm，截断宽度：0.5mm，且如图1所示的在中央交叉的十字型。

比较例1-2：是由相对介电常数30的导热片主体构成的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。应予说明，不具备低介电常数截断材料。

应予说明，对于在各发明例使用的相对介电常数3.2的低介电常数截断材料，假设为尼龙66(相对介电常数：3.16～3.75)等的低介电常数材料。另外，制成的导热片的模型的导热率均被预测为1.5w/mk左右。

·传输衰减量的解析

通过模拟了iec62333-2所记载的内部解耦法的解析，导出了各样本的传输衰减量(db)。具体而言，使用三维电磁场模拟器hfss(ansys公司)，使送电侧探测器和受电侧探测器模型化，并排一对环形天线，在天线之间配置导热片作为测试样本，对从一个天线到另一个天线的传输特性s21进行比较评价。将从s21m(使用了测试样本情况下的插入损耗)减去s21r(不使用测试样本的情况下的插入损耗)而获得的值表示为传输衰减量，天线间的距离为6mm，使样本尺寸为30×30×1mm。

对于发明例1-1和比较例1-1，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图4，对于发明例1-2和比较例1-2，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图5。

根据图4和图5的结果可看出，虽然相对介电常数高的比较例1-2中效果是最为显著的，但对于比较例1-1和比较例1-2中的任一个，都有信号强度随着频率而增减的波动。另一方面，对于实施例1-1和实施例1-2，上述波动均被抑制，且电磁信号的增强也被抑制。

因此，电磁波抑制效果虽然根据导热片的大小、厚度发生变化，但在发明例1-1和发明例1-2中获得了效果，使用了相对介电常数高的导热片的发明例1-2效果显著。

(实施例2)

在实施例2中，在以下所示的条件下，实际制成导热片的样本(发明例2、比较例2)。

作为树脂粘合剂，使用双液性的加成反应型液态有机硅，作为无机物填料，使用平均粒径5μm的氧化铝粉末，作为纤维状导热性填充剂，使用平均纤维长度200μm的沥青系碳纤维(“导热性纤维”日本石墨纤维株式会社制)，并以使双液性的加成反应型液态有机硅：氧化铝粉末：沥青系碳纤维＝35vol％：53vol％：12vol％的体积比的方式进行分散，制备有机硅组合物(片用组合物)。

双液性的加成反应型液态有机硅是将有机硅a液(主剂)、有机硅b液(固化剂)以19：16的比率进行混合而成的。获得的有机硅组合物被挤出到在内壁贴合经剥离处理的pet膜而成的长方体状的模具30mm×30mm中而使有机硅成形体成型。采用烤箱在100℃下对获得的有机硅成形体进行6小时固化而得到有机硅固化物。

接下来，利用超声波刀具将获得的有机硅固化物以相对于被取向的碳纤维的长轴方向成为垂直的方式进行切断，将该切断面用作片表面，从而获得碳纤维在相对于片表面大致垂直方向上取向的厚度1mm的导热片主体的样本。超声波刀具的切片速度为每秒50mm。另外，对于赋予超声波刀具的超声波振动而言，使振荡频率为20.5khz，使振幅为60μm。

将获得的导热片主体贴合于pet膜后，通过将宽度0.5mm的槽如图1所示设置成十字型，从而形成由空气构成的低介电常数截断材料，制成作为样本的导热片。

此外，对于比较例2，不形成上述的低介电常数截断材料，将获得的导热片主体用作样本。

·传输衰减量的测定

对于传输衰减量，通过iec62333-2所记载的内部解耦法进行了测定。对于发明例2和比较例2，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图6。

根据图6，与图4和图5中得到的结果同样地，得到了如下结果：对于在导热片中具备低介电常数截断材料的发明例2的样本，传输衰减特性的波动被抑制，电磁噪声的加强减少。

(实施例3)

在实施例3中，进行了基于三维电磁场模拟器的传输衰减量的解析。导热片的模型的具体条件如下所示。

(1)样本3-1：是具备相对介电常数15的导热片主体和低介电常数截断材料的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。低介电常数截断材料是如图1所示的在中央交叉的十字型，且厚度为1mm，并使截断宽度变化为0mm(没有截断材料)、0.3mm、0.5mm、1mm。

(2)样本3-2：是具备相对介电常数15的导热片主体和相对介电常数3.2的低介电常数截断材料的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。低介电常数截断材料是如图1所示的在中央交叉的十字型，且厚度为1mm，截断宽度为1mm，并使其相对介电常数变化为1、3.2、5。

(3)样本3-3：是具备相对介电常数5的导热片主体和相对介电常数3.2的低介电常数截断材料的纵30mm×横30mm×厚度1mm的导热片。低介电常数截断材料是如图1所示的在中央交叉的十字型，厚度为1mm，截断宽度为1mm，并使其相对介电常数变化为1、3.2。

·传输衰减量的解析

对于传输衰减量，通过与发明例1-1相同的方法(模拟了iec62333-2所记载的内部解耦法的解析)导出。对于样本3-1，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图7，对于样本3-2，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图8，对于样本3-3，将表示基于频率的传输衰减量(db)的曲线示于图9。

根据图7的结果可知，对于低介电常数截断材料的槽宽度，虽然宽的槽能够抑制传输衰减的波动，但在0.3mm左右的窄的槽宽度下也可看到效果。

另外，根据图8的结果可知，导热片主体的相对介电常数与低介电常数截断材料的相对介电常数的差越大，电磁噪声抑制效果越好。

并且，根据图9的结果可知，即使在导热片主体的相对介电常数与低介电常数截断材料的相对介电常数之差较小为1.8左右的情况下，也可观察到电磁噪声抑制效果。

工业上的可利用性

根据本发明，能够提供除了优异的导热性之外电磁波抑制效果也优异的导热片及其制造方法。另外，能够提供一种使用所述导热片而具有散热性和电磁波抑制效果的半导体装置。