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WO2019189746A1 - 放熱シート、放熱部材及び半導体デバイス - Google Patents

放熱シート、放熱部材及び半導体デバイス Download PDF

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WO2019189746A1
WO2019189746A1 PCT/JP2019/013966 JP2019013966W WO2019189746A1 WO 2019189746 A1 WO2019189746 A1 WO 2019189746A1 JP 2019013966 W JP2019013966 W JP 2019013966W WO 2019189746 A1 WO2019189746 A1 WO 2019189746A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inorganic filler
aggregated
heat dissipation
aggregated inorganic
sheet
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/013966
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏行 澤村
田中　俊行
朗 渡邊
克彦 日高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Priority to CN201980019612.6A priority patent/CN111868921B/zh
Priority to JP2020511083A priority patent/JP7196905B2/ja
Publication of WO2019189746A1 publication Critical patent/WO2019189746A1/ja
Priority to US17/022,305 priority patent/US11834603B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H10W40/10—
    • H10W40/25—
    • H10W40/251—
    • H10W40/257—
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    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio

Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation sheet, a heat dissipation member, and a semiconductor device.
  • This application is filed on March 30, 2018, Japanese Patent Application No. 2018-0668075 filed in Japan, March 30, 2018, Japanese Patent Application No. 2018-068471 filed in Japan, and March 13, 2019. Claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-046007 filed in Japan, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Hexagonal boron nitride is generally a crystal on a thin plate, and the thermal conductivity in the plane direction of the thin plate is high, but the thermal conductivity in the thickness direction of the thin plate is low. Further, when a thin plate-like boron nitride is added to the heat dissipation sheet, the sheet is oriented in parallel to the sheet surface when formed into a sheet, so that the thermal conductivity in the thickness direction of the sheet is never good.
  • boron nitride aggregated particles As a material for increasing the thermal conductivity in the thickness direction of the sheet, boron nitride aggregated particles can be mentioned. It is widely known that the thermal conductivity in the thickness direction of the sheet can be improved by using the boron nitride aggregated particles.
  • the present inventors have previously developed boron nitride aggregated particles having a card house structure (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, a boron nitride aggregated particle having a card house structure that has a relatively large average particle diameter and that does not collapse even when pressure is applied has been developed (see, for example, Patent Document 2).
  • the card house structure particles disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that fine voids are likely to remain between fillers, and it is difficult to ensure sufficient insulation.
  • high pressure is required to bring the aggregated particles into surface contact with each other, and the method described in Patent Document 4 has a high elastic modulus, specifically, a secondary modulus having an elastic modulus of 46 MPa or less. Particles are used.
  • the elastic modulus of the secondary particles exceeds 46 MPa, as shown in FIG. 4 of Patent Document 4, since the secondary particles are in point contact, sufficient thermal conductivity can be obtained. It is stated that there is a problem that cannot be done.
  • an object of the present invention is to obtain a heat-dissipating sheet, a heat-dissipating member, and a semiconductor device that have higher thermal conductivity and insulating properties than those already developed.
  • the present inventors have advanced research to obtain a heat dissipation sheet having higher thermal conductivity and insulation.
  • a heat-dissipating sheet containing an agglomerated inorganic filler and a resin and in the cross-sectional observation in the thickness direction of the heat-dissipating sheet, the agglomerated inorganic fillers are in contact with each other, and the outer edge is the contact interface between the agglomerated inorganic fillers
  • the heat-dissipating sheet was found in which the aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other to form a straight line portion.
  • the aggregated inorganic filler having a relatively high elastic modulus and low breaking strength is used, and the amount of deformation is set to an appropriate range, so that the aggregated inorganic filler in the heat-dissipating sheet comes into contact with each other and then deforms appropriately. Or the destruction, the aggregated inorganic fillers come into contact with each other on the surface and are not easily destroyed. As a result, a thick path through which heat is transmitted between the aggregated inorganic fillers is formed, and the boron nitride filler maintains the aggregated structure, thereby finding that a heat dissipation sheet having higher thermal conductivity and insulation can be obtained.
  • the present invention has been reached.
  • this invention has the following aspects.
  • a heat dissipating sheet containing an agglomerated inorganic filler and a resin The fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more,
  • Condition A Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Condition C In the cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a straight line formed by the contact interface between the aggregated inorganic fillers is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as a diameter is formed as the apex.
  • the sum S t of the area of a triangle the angle theta 1 formed by connecting the ends with the apex of the straight line is 30 degrees or higher, 20% or more with respect to the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler It is.
  • a heat dissipation sheet comprising an aggregated inorganic filler and a resin
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less
  • the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more
  • Condition A Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Conditions D in a cross section observed in the thickness direction of the heat radiation sheet, the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler, 90% or less with respect to the sum S v of the area of the virtual circle in which the maximum diameter of the aggregated inorganic filler and the diameter It is.
  • (3) The heat dissipation sheet according to (1) or (2), wherein the aggregated inorganic filler is boron nitride aggregated particles having a card house structure.
  • a heat dissipating member including a heat dissipating sheet containing an aggregated inorganic filler and a resin, and a metal substrate to which the heat dissipating sheet is bonded,
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more,
  • the number of aggregated inorganic fillers satisfying the following conditions E and F is present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member is 60% or more with respect to the total number.
  • Condition E The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Condition F In cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a straight line formed by the contact interface between the metal substrate and the aggregated inorganic filler is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the diameter of the triangle formed, the angle theta 2 is 30 degrees or more formed by connecting the ends with the apex of the straight line.
  • a semiconductor device comprising the heat dissipation sheet of any one of (1) to (3) or the heat dissipation member of any one of (4) to (5).
  • a heat radiating sheet and a heat radiating member having high thermal conductivity and insulation can be provided. Even if it is a power device with much calorific value, favorable heat dissipation can be provided by using a heat dissipation sheet or a heat dissipation member with high heat conductivity for a semiconductor device.
  • ⁇ indicating a numerical range means that numerical values described before and after the numerical value are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the heat-radiation sheet which concerns on embodiment of the 1st aspect of this invention is a heat-radiation sheet containing the aggregation inorganic filler and resin, and has the characteristics in the thickness direction cross section of a heat-radiation sheet.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler used in the present invention is 20 MPa or less, preferably 15 MPa or less, more preferably 10 MPa or less. When the fracture strength exceeds the above upper limit, the aggregated inorganic filler is difficult to be deformed even if a pressing process is performed in the sheet forming step described later, and the aggregated inorganic fillers are in point contact with each other.
  • the breaking strength is not particularly limited, but from the viewpoint of easy handling, the breaking strength is usually preferably 2.5 MPa or more, more preferably 3.0 MPa or more, and further preferably 3.5 MPa or more. Especially preferably, it is 4.0 MPa or more.
  • the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more, preferably 50 MPa or more, and more preferably 55 MPa or more.
  • the elastic modulus is equal to or higher than the lower limit, it is possible to prevent the aggregated inorganic filler from being plastically deformed in the direction of the pressing pressure and the aggregated structure from being destroyed.
  • the upper limit value of the elastic modulus is not particularly limited, but the elastic modulus is usually preferably 2000 MPa or less, more preferably 1500 MPa or less, and still more preferably 1000 MPa or less from the viewpoint that sufficient deformation is easily obtained.
  • the aggregated inorganic filler has a high elastic modulus, it can maintain a spherical shape during the press treatment, but since the fracture strength is 20 MPa or less, the portion where the aggregated inorganic filler is in contact is deformed. Can be surface contact.
  • the contact thermal resistance at the interface between the aggregated inorganic filler and the interface between the metal substrate and the heat radiation sheet described later can be lowered, and the overall thermal conductivity can be improved.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is preferably 2.5 to 20 MPa, more preferably 3.0 to 20 MPa, still more preferably 3.5 to 15 MPa, and particularly preferably 4.0 to 10 MPa.
  • the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is preferably 48 to 2000 MPa, more preferably 50 to 1500 MPa, and further preferably 55 to 1000 MPa.
  • the fracture strength and elastic modulus of the aggregated inorganic filler are measured after the aggregated inorganic filler is taken out by baking the resin of the heat dissipation sheet so that the aggregated inorganic filler is not altered when the aggregated inorganic filler is in the heat dissipation sheet. be able to.
  • the measuring method is as described in the examples.
  • the aggregated inorganic filler contained in the heat radiation sheet can be used without limitation as long as it is an aggregated inorganic filler having thermal conductivity, but boron nitride aggregated particles are preferable from the viewpoint of high thermal conductivity. Among these, boron nitride aggregated particles having a card house structure are more preferable from the viewpoint of fracture strength and elastic modulus as the aggregated inorganic filler.
  • the “card house structure” is, for example, ceramic 43 No. 2 (issued by the Ceramic Society of Japan in 2008), and has a structure in which plate-like particles are not oriented and are laminated in a complicated manner.
  • the boron nitride agglomerated particles having a card house structure are aggregates of primary boron nitride particles, and the flat surface portion and the end surface portion of the primary particles are in contact with each other to form, for example, a T-shaped aggregate.
  • Boron nitride aggregated particles having the structure The aggregation form of the aggregated inorganic filler can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM).
  • the peak intensity ratio (I (100) / I (004)) between the 100 axis and the 004 axis in the X-ray diffraction (XRD) measurement is usually preferably 3.0 or more. More preferably, it is 3.1 or more, More preferably, it is 3.2 or more, Most preferably, it is 3.3 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but the peak intensity ratio (I (100) / I (004)) is usually preferably 10 or less.
  • the peak intensity ratio (I (100) / I (004)) is equal to or greater than the lower limit, the heat dissipation in the vertical direction can be increased during sheet forming.
  • the peak intensity ratio (I (100) / I (004)) is not more than the above upper limit value, the aggregated inorganic filler is less likely to collapse during sheet molding, and the heat dissipation can be further enhanced.
  • the peak intensity ratio (I (100) / I (004)) is preferably 3.0 to 10, more preferably 3.1 to 10, still more preferably 3.2 to 10, and 3.3 to 10 Is particularly preferred.
  • the fracture strength is 20 MPa or less, preferably 15 MPa or less, more preferably 10 MPa or less, as described above.
  • the lower limit is also as described above, and the fracture strength is usually preferably 2.5 MPa or more, more preferably 3.0 MPa or more, still more preferably 3.5 MPa or more, and particularly preferably 4.0 MPa or more.
  • the specific surface area when aggregated inorganic filler is boron nitride agglomerated particles is usually 1 m 2 / g or more, more preferably not more than 3m 2 / g or more 50 m 2 / g, more preferably 5 m 2 / g It is 40 m ⁇ 2 > / g or less.
  • the specific surface area is not less than the above lower limit, when the boron nitride aggregated particles come into contact with each other, the surface portion of the boron nitride aggregated particles is easily deformed, and the contact resistance between the boron nitride aggregated particles can be lowered. If a specific surface area is below the said upper limit, the viscosity of the resin composition (the composition for the below-mentioned sheet
  • the shape is preferably spherical. If the shape of the boron nitride agglomerated particles is spherical, the isotropic property is excellent, and therefore the heat conduction is uniform in any direction.
  • “Spherical” means that the aspect ratio expressed by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less, preferably more than 1 and 1.75 or less, more preferably more than 1. 1.5 or less, more preferably more than 1 and 1.4 or less.
  • the aspect ratio of the boron nitride aggregated particles is determined by determining the ratio of the major axis to the minor axis of each boron nitride aggregated particle from an image taken with a scanning electron microscope (SEM).
  • the volume-based maximum particle diameter D max (in this specification, sometimes simply referred to as “maximum particle diameter”) is usually preferably 2 ⁇ m or more. Preferably it is 3 micrometers or more, More preferably, it is 5 micrometers or more, Most preferably, it is 10 micrometers or more.
  • the maximum particle size is usually preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, still more preferably 100 ⁇ m or less, and particularly preferably 90 ⁇ m or less.
  • the maximum particle size is preferably 2 to 300 ⁇ m, more preferably 3 to 200 ⁇ m, still more preferably 5 to 100 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 90 ⁇ m.
  • the volume-based average particle diameter D 50 (hereinafter sometimes simply referred to as “average particle diameter”) is not particularly limited.
  • the average particle size is usually preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, still more preferably 3 ⁇ m or more, and particularly preferably 5 ⁇ m or more for the same reason as the value of the maximum particle size based on the volume.
  • the average particle size is usually preferably 250 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, still more preferably 90 ⁇ m or less, and particularly preferably 70 ⁇ m or less.
  • the average particle size is preferably 1 to 250 ⁇ m, more preferably 2 to 150 ⁇ m, still more preferably 3 to 90 ⁇ m, and particularly preferably 5 to 70 ⁇ m.
  • the maximum particle size and the average particle size can be measured, for example, by dispersing agglomerated inorganic filler in a suitable solvent and using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
  • a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device for example, a product manufactured by Horiba, Ltd.
  • the particle size distribution is measured under the name “LA-920” and the like, and the maximum particle size and average particle size of the aggregated inorganic filler can be determined from the obtained particle size distribution.
  • Boron nitride aggregated particles can be produced, for example, by the methods described in JP-A-2015-193752, JP-A-2015-195287, JP-A-2015-195292, and the like.
  • any of a curable resin and a thermoplastic resin can be used without limitation.
  • the complex viscosity of the matrix resin is not particularly limited, but is preferably 45 Pa ⁇ s or less, more preferably 43 Pa ⁇ s or less, and still more preferably 40 Pa ⁇ s or less at 100 ° C.
  • the complex viscosity of the matrix resin is preferably 5 Pa ⁇ s or more, more preferably 8 Pa ⁇ s or more at 100 ° C.
  • the matrix resin does not prevent deformation due to breakage at the contact interface between the aggregated inorganic fillers during press molding, and tends to satisfy conditions A to E described later.
  • the complex viscosity of the matrix resin at 100 ° C. is preferably 5 to 45 Pa ⁇ s, more preferably 5 to 43 Pa ⁇ s, and still more preferably 8 to 40 Pa ⁇ s.
  • the method for measuring the complex viscosity of the matrix resin is not particularly limited.
  • the complex viscosity of the matrix resin can be measured using, for example, a viscoelasticity measuring apparatus.
  • a viscoelasticity measuring device is used, a disk-shaped plate having a diameter of 10 mm is used as a jig, and a matrix resin between two jigs held at a distance between jigs: 0.5 mm: 0.1 g is sandwiched, and the complex viscosity of the matrix resin is measured under the conditions of strain: 0.3%, measurement temperature: 100 ° C., measurement frequency: 1 Hz.
  • the glass transition temperature of the matrix resin (hereinafter also referred to as “Tg of the matrix resin”) is not particularly limited.
  • the Tg of the matrix resin is usually preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and further preferably 25 ° C. or higher.
  • the Tg of the matrix resin is usually preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, and further preferably 300 ° C. or lower. If the Tg of the matrix resin is equal to or higher than the above lower limit value, the elastic modulus does not become too low and deformation during use at high temperatures tends to be suppressed.
  • the Tg of the matrix resin is less than or equal to the above upper limit, cracking due to mechanical impact tends to be suppressed and insulation failure can be reduced.
  • the Tg of the matrix resin is preferably 0 to 400 ° C., more preferably 10 to 350 ° C., and further preferably 25 to 300 ° C.
  • the method for measuring the Tg of the matrix resin is not particularly limited.
  • the Tg of the matrix resin can be measured using, for example, a differential scanning calorimeter (DSC), a dynamic viscoelasticity measuring device (DMS), or a thermomechanical analyzer (TMA).
  • DSC digital versatile disk
  • measurement is performed according to the method described in JIS K 7121 under a nitrogen atmosphere, at a heating rate of 10 ° C./min, at a measurement temperature range of ⁇ 20 to 500 ° C., and the DSC curve is a staircase.
  • the midpoint of the portion showing the shape change is defined as Tg of the matrix resin.
  • thermosetting resin As the curable resin that can be used as the matrix resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, an electron beam curable resin, or the like can be used, and a thermosetting resin is preferable.
  • a thermosetting resin what was illustrated by international publication 2013/081061, for example can be used, and it is preferable to use an epoxy resin especially.
  • epoxy resin examples include bisphenol A skeleton, bisphenol F skeleton, bisphenol A / F mixed skeleton, naphthalene skeleton, fluorene skeleton, biphenyl skeleton, anthracene skeleton, pyrene skeleton, xanthene skeleton, adamantane skeleton and dicyclopentadiene skeleton.
  • the phenoxy resin preferably has at least one skeleton selected from the group consisting of a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, a bisphenol A / F mixed skeleton, a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, and a biphenyl skeleton.
  • it has at least one of a fluorene skeleton and a biphenyl skeleton.
  • the phenoxy resin preferably has a polycyclic aromatic skeleton in the main chain.
  • the phenoxy resin preferably has at least one skeleton of the skeletons represented by the following formulas (1) to (6) in the main chain.
  • R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom
  • X 1 is a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms, —O —, —S—, —SO 2 —, or —CO—.
  • each of the plurality of R 1 may be the same as or different from each other.
  • R 1a is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom
  • R 2 is a hydrocarbon group or halogen atom having 1 to 10 carbon atoms
  • R 3 Is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 5.
  • each of the plurality of R 1a may be the same as or different from each other.
  • R 1b is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom
  • R 4 is a hydrocarbon group or halogen atom having 1 to 10 carbon atoms
  • l is It is an integer from 0 to 4.
  • each of the plurality of R 1b may be the same as or different from each other.
  • each of the plurality of R 4 may be the same as or different from each other.
  • R 5 and R 6 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogen atom, and X 2 is —SO 2 —, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2. -Or -O-, and k is 0 or 1.
  • a phenoxy resin represented by the following formula (7) is preferably used.
  • a 1 has a structure represented by any one of the above formulas (4) to (6), and the structure is 0 to 60 mol%, the structure represented by the above formula (5) is 5 to 95 mol%, and the structure represented by the above formula (6) is 5 to 95 mol%, and A 2 is a hydrogen atom or the following formula And n 1 is an average value of 25 to 500.
  • the phenoxy resin preferably has a weight average molecular weight of 10,000 or more.
  • a more preferred lower limit of the weight average molecular weight of the phenoxy resin is 30,000, and a more preferred lower limit is 40,000.
  • the upper limit with the preferable weight average molecular weight of a phenoxy resin is 1,000,000, and a more preferable upper limit is 250,000. If the weight average molecular weight of a phenoxy resin is more than the said lower limit, the thermal deterioration of a thermal radiation sheet will become small and film forming property will also improve. When the weight average molecular weight of the phenoxy resin is not more than the above upper limit, the compatibility between the phenoxy resin and other resins is improved.
  • the weight average molecular weight of the phenoxy resin is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000, and still more preferably 40,000 to 250,000.
  • the weight average molecular weight of the phenoxy resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene as measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the heat dissipation sheet preferably contains a low molecular weight epoxy resin having a weight average molecular weight of 600 or less. Epoxy resins tend to increase in viscosity as the molecular weight increases. If the weight average molecular weight is not more than the above upper limit value, the resin tends to enter into the gaps between the aggregated inorganic fillers during press molding, the voids between the aggregated inorganic fillers are reduced, and the insulation tends to be better. If the heat-dissipating sheet contains a low molecular weight epoxy resin, the viscosity of the entire resin becomes low, so that the resin can sufficiently penetrate between the aggregated inorganic fillers during press molding.
  • the low molecular weight epoxy resin is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is 600 or less.
  • Specific examples of the molecular weight epoxy resin include an epoxy monomer having a bisphenol skeleton, an epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton, an epoxy monomer having a naphthalene skeleton, an epoxy monomer having an adamantene skeleton, an epoxy monomer having a fluorene skeleton, and a biphenyl skeleton Examples thereof include an epoxy monomer, an epoxy monomer having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton, an epoxy monomer having a xanthene skeleton, an epoxy monomer having an anthracene skeleton, and an epoxy monomer having a pyrene skeleton.
  • a low molecular weight epoxy resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the heat dissipation sheet may contain other resins not corresponding to the phenoxy resin and the low molecular weight epoxy resin, and the other resin may be either or both of a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
  • the thermoplastic resin include nylon resin, polyester resin, polystyrene resin, silicone resin, and polyolefin resin.
  • the thermosetting resin include an epoxy resin, an acrylic resin, a melamine resin, a urea resin, a polyimide resin, and a polyurethane resin.
  • the heat dissipation sheet may contain a curing agent.
  • the curing agent contained in the heat dissipation sheet is not particularly limited.
  • Preferable curing agents include phenol resins, acid anhydrides having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, or water additives of the acid anhydrides or modified products of the acid anhydrides.
  • curing agent only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the curing accelerator is not particularly limited.
  • the curing accelerator is appropriately selected according to the type of resin and curing agent used.
  • Specific examples of the curing accelerator include tertiary amines, imidazoles, imidazolines, triazines, organic phosphorus compounds, quaternary phosphonium salts, diazabicycloalkenes such as organic acid salts, and the like.
  • Examples of the curing accelerator include organometallic compounds, quaternary ammonium salts, metal halides, and the like.
  • the organometallic compounds include zinc octylate, tin octylate, and aluminum acetylacetone complex. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the heat-dissipating sheet may contain an inorganic filler other than the aggregated inorganic filler (hereinafter also referred to as “other inorganic filler”) as necessary, as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the other inorganic filler is not particularly limited as long as it does not aggregate, and examples thereof include alumina (aluminum oxide), aluminum nitride, silicon nitride, zeolite, silica and the like.
  • the heat dissipation sheet is obtained by X-ray diffraction measurement, and the peak intensity ratio between the (100) plane and (004) plane of the BN primary particles in the sheet ( (100) / (004)) is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2.0 or more, particularly preferably 2.5 or more, and most preferably 3 0.0 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but the peak intensity ratio ((100) / (004)) is usually preferably 10.0 or less, more preferably 7.0 or less, and further preferably 5.0 or less.
  • the peak intensity ratio ((100) / (004)) is less than or equal to the above upper limit value, the ratio of the ab surface of the BN primary particles to the sheet surface does not become too high, and a molding process such as pressing is performed. When performed, minute cracks in the sheet can be suppressed. By suppressing the occurrence of such cracks, there is a tendency that a decrease in electrical characteristics such as withstand voltage can be suppressed. Further, if the peak intensity ratio ((100) / (004)) is not less than the above lower limit value, the ratio of the BN primary particles facing the sheet surface in the vertical direction is not too low, and the thermal conductivity tends to be high. .
  • the peak intensity ratio ((100) / (004)) may be 1.0 to 10.0, 1.0 to 7.0, 1.0 to 5.0, 1.5 To 10.0, 1.5 to 7.0, 1.5 to 5.0, 2.0 to 10.0, 2.0 to 7.0, 2.0 To 5.0, 2.5 to 10.0, 2.5 to 7.0, 2.5 to 5.0, 3.0 to 10.0, 3.0 It may be 7.0 or 3.0-5.0.
  • the aggregated inorganic filler is boron nitride (BN) aggregated particles
  • the child diameter is not particularly limited.
  • the average particle size of BN primary particles is usually preferably 300 mm or more, more preferably 320 mm or more, still more preferably 375 mm or more, still more preferably 380 mm or more, particularly preferably 390 mm or more, and most preferably. Is over 400cm.
  • the BN primary particle average crystallite diameter is usually preferably 5000 mm or less, more preferably 2000 mm or less, and still more preferably 1000 mm or less.
  • the card house structure in the aggregated particles is maintained to some extent even during sheet forming such as a pressing step, and the ab surface of the BN primary particles with respect to the sheet surface Tends to increase the thermal conductivity.
  • the said BN primary particle average crystallite diameter is more than the said lower limit, the increase in a BN primary particle interface will be suppressed, and there exists a tendency for heat-transfer resistance to become low and for heat conductivity to become high.
  • the BN primary particle average crystallite diameter is preferably 300 to 5000, more preferably 320 to 5000, further preferably 375 to 5000, even more preferably 380 to 5000, and particularly preferably 390 to 2000. 1000 kg is most preferred.
  • the peak area intensity ratio ((100) / (004)) between the (100) plane and the (004) plane of the BN primary particles in the sheet obtained by X-ray diffraction measurement is not particularly limited. Absent.
  • the peak area intensity ratio ((100) / (004)) is usually preferably 0.6 or more, more preferably 0.65 or more, still more preferably 0.7 or more, and still more preferably 0.75. Or more, particularly preferably 0.8 or more, and most preferably 0.85 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but the peak area intensity ratio ((100) / (004)) is usually preferably 10.0 or less, more preferably 5.0 or less, and still more preferably 4.0 or less. is there.
  • peak area intensity ratio ((100) / (004)) is less than or equal to the above upper limit value, the card house structure in the aggregated particles is maintained to some extent, and the ab surface of the BN primary particles is oriented perpendicularly to the sheet surface. The proportion increases and the thermal conductivity tends to increase. Moreover, if peak area intensity ratio ((100) / (004)) is more than the said lower limit, the increase in a BN primary particle interface will be suppressed, heat transfer resistance will become low, and there exists a tendency for thermal conductivity to become high.
  • the peak area intensity ratio ((100) / (004)) may be 0.6 to 10.0, 0.6 to 5.0, 0.6 to 4.0, It may be 65 to 10.0, 0.65 to 5.0, 0.65 to 4.0, 0.7 to 10.0, 0.7 to 5.0, It may be 7 to 4.0, 0.75 to 10.0, 0.75 to 5.0, 0.75 to 4.0, 0.8 to 10.0, It may be 8 to 5.0, 0.8 to 4.0, 0.85 to 10.0, 0.85 to 5.0, or 0.85 to 4.0.
  • an analysis program attached to the XRD apparatus to be measured may be used. For example, a product name “X'PertPro MPD powder X-ray diffractometer” manufactured by The Netherlands PANaltical is used. Thus, the intensity ratio of the corresponding peak area can be calculated.
  • the heat radiating sheet according to the present embodiment is characterized by a cross section in the thickness direction of the heat radiating sheet. Specifically, more than half of the aggregated inorganic filler contained in the heat radiating sheet satisfies the following conditions A and B, The aggregated inorganic filler satisfying the following conditions A and B satisfies the following condition C. Specifically, it demonstrates using FIG. Condition A: Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • a straight line formed by the contact interface between the aggregated inorganic fillers is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as a diameter is formed as the apex.
  • the sum S t of the area of a triangle the angle theta 1 formed by connecting the ends with the apex of the straight line is 30 degrees or higher, 20% or more with respect to the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler It is.
  • FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view of a heat dissipation sheet 10 according to the present embodiment.
  • the heat-dissipating sheet 10 is formed by randomly arranging the aggregated inorganic filler 1 in the matrix resin 2.
  • the content of the aggregated inorganic filler 1 in the heat dissipation sheet 10 is usually preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and further preferably 15% by weight or more with respect to the total mass of the heat dissipation sheet 10. Particularly preferred is 20% by weight or more.
  • the content of the aggregated inorganic filler 1 in the heat radiating sheet 10 is usually preferably 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less, still more preferably 70% by weight or less with respect to the total mass of the heat radiating sheet 10. It is particularly preferably 60% by weight or less. From the above, the content of the aggregated inorganic filler 1 in the heat dissipation sheet 10 is preferably 5 to 90% by weight, more preferably 10 to 80% by weight, and more preferably 15 to 70% by weight with respect to the total mass of the heat dissipation sheet 10. More preferred is 20 to 60% by weight.
  • the aggregated inorganic fillers 1 included in the heat dissipation sheet 10 are in surface contact with each other in more than half (Condition A). That is, the contact interface 3 between the aggregated inorganic fillers 1 constitutes a straight portion. Since the heat dissipation sheet according to the present embodiment includes the aggregated inorganic filler in the matrix resin, voids are likely to occur at the resin / filler interface when the sheet is formed. In order to reduce this, pressing is performed in the thickness direction of the heat dissipation sheet.
  • the shape of the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet may be a polygonal shape such as a pentagonal shape or a hexagonal shape.
  • the type of aggregated inorganic filler is not particularly limited as long as it can take such a shape in the heat dissipation sheet, but the fracture strength of the aggregated inorganic filler is not too high, and the filler itself is an aggregated inorganic filler having a sufficient elastic modulus.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus is 48 MPa or more.
  • the aggregated inorganic filler is more preferably boron nitride aggregated particles having a card house structure.
  • the two intersections of the virtual circle having the diameter of the maximum diameter of the aggregated inorganic filler whose contact interface constitutes the linear portion and the linear portion are
  • the angle ⁇ 1 formed between the center and the center is preferably 30 degrees or more. That is, in a triangle formed with the straight line formed by the contact interface between the aggregated inorganic fillers as one side and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the diameter, the ends of the straight line and the apexes are The connected angle ⁇ 1 is preferably 30 degrees or more. This will be described with reference to FIG.
  • the angle ⁇ 1 formed between the intersections A and B of the virtual circle having the maximum diameter d of the aggregated inorganic filler on the left side of the figure and the straight line portion of the contact interface 3 is 30 degrees. The above is preferable.
  • the angle ⁇ 1 represents the degree of collapse of the original aggregated inorganic filler due to contact between the fillers. Angle theta 1 may be more than 45 degrees, may be 60 degrees or more. On the other hand, the angle ⁇ 1 is usually preferably 180 degrees or less, may be 135 degrees or less, may be 120 degrees or less, and may be 105 degrees or less.
  • the angle ⁇ 1 may be 30 to 180 degrees, 30 to 135 degrees, 30 to 120 degrees, 30 to 105 degrees, 45 to 180 degrees, 45 to 135 degrees, It may be 45 to 120 degrees, 45 to 105 degrees, 60 to 180 degrees, 60 to 135 degrees, 60 to 120 degrees, or 60 to 105 degrees.
  • the porosity of the heat dissipation sheet is preferably 10% by volume or less, more preferably 5% by volume or less, and still more preferably 3% by volume or less.
  • the aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis is more than 1 and 2 or less (Condition B).
  • the aggregated inorganic filler having an aspect ratio of more than 1 and 2 or less is regarded as “maintaining a spherical shape”.
  • the fact that the agglomerated inorganic filler maintains a spherical shape means that the filler maintains a spherical shape and the primary particles forming the agglomerated structure are isotropic according to a cross-sectional photograph of the heat dissipation sheet.
  • the aspect ratio of the aggregated inorganic filler maintaining the spherical shape is more than 1 and 2 or less, preferably more than 1 and 1.75 or less, more preferably 1 or more and 1.5 or less, and further preferably 1 or more. 1.4 or less.
  • the degree of surface contact between the aggregated inorganic fillers in the heat dissipation sheet can be expressed by the following index. That is, in the cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a triangle formed with the straight line formed by the contact interface between the aggregated inorganic fillers as one side and the center of the virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the apex Among them, an angle formed by connecting both ends of the straight line and the vertex is defined as ⁇ 1 .
  • the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler satisfying the conditions A and B can be of a numerical sum S t to the sum S h, it represents the degree of surface contact aggregation inorganic filler satisfying the conditions a and B in the heat radiation sheet.
  • the “straight line” of the “straight line formed by the contact interface” here does not have to be a mathematically strictly straight line, and the contacted aggregated inorganic fillers are in a state of being broken and / or deformed from each other. It means what is almost linear.
  • the method of drawing a straight line may be considered as a straight line connecting points where adjacent aggregated inorganic fillers start to contact each other.
  • some of the different types of inorganic fillers having different sizes are present between the aggregated inorganic fillers, for example, using boron nitride having a large particle size as the aggregated inorganic filler
  • other inorganic fillers having a particle size smaller than 1/10 of the aggregated inorganic filler, such as alumina are used in combination, a part of the alumina having a small particle size is present at the interface between boron nitrides that are aggregated inorganic fillers. It may be sandwiched. Even if particles having a small particle size such as alumina are included, it is not considered that the straight line is interrupted and the central angle (angle ⁇ 1 ) is less than 30 degrees.
  • Method of finding the sum S h and the sum S t is not particularly limited.
  • a method using image analysis software, a method of measuring weight by printing on paper, and the like can be mentioned.
  • the extent of surface contact of the aggregated inorganic filler grains that is, the sum that value of the sum S t (S t / S h ) with respect to S h increases, and increases the contact of agglomerated inorganic filler grains, the thickness of the heat radiation sheet
  • the heat conduction path in the direction increases, voids between fillers can be reduced, and insulation can be improved. Therefore, the larger the value of S t / S h, improved heat dissipation and insulation properties of the heat radiation sheet, preferred.
  • the sum S t is less than 20% relative to the total S h (i.e., at least 20% S t / S h) (Condition C).
  • S t / S h is preferably 23% or more, more preferably 25% or more, and further preferably 30% or more.
  • St / Sh is usually preferably 99% or less, more preferably 95% or less, and still more preferably 80% or less.
  • S t / S h may be 20 to 99%, 20 to 95%, 20 to 80%, 23 to 99%, 23 to 95%, 23 to 80%.
  • S t / S h is the breaking strength of the aggregated inorganic filler, the elastic modulus of the aggregate inorganic filler, the content of the aggregated inorganic filler in the heat radiation sheet, the composition of the resin, and a press pressure at the time of producing the heat radiation sheet Can be adjusted.
  • the heat dissipation sheet can be obtained, for example, by applying a sheet composition to the surface of the substrate, drying it, and then forming a sheet.
  • composition for sheet is uniformly mixed by stirring or kneading the above-mentioned aggregated inorganic filler as a blending component, a resin, and other inorganic fillers, curing agents, curing accelerators, and other components as necessary. Can be obtained.
  • a general kneading apparatus such as a mixer, a kneader, a single-screw or twin-screw kneader can be used, and the mixing may be performed as necessary.
  • the sheet composition contains a liquid resin or solvent and the sheet composition is in a slurry state having fluidity (also referred to as “application slurry” in this specification), a slurry is formed.
  • the preparation method at that time is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
  • a paint shaker for the purpose of improving the uniformity of the slurry for coating, defoaming, etc., a paint shaker, a bead mill, a planetary mixer, a stirrer-type disperser, a self-revolving stir mixer, a three-roll, a kneader, a single shaft or two It is preferable to mix and stir each compounding component using a general kneading apparatus such as a shaft kneader.
  • a coating slurry can be prepared as follows. First, a resin solution is prepared by mixing and dissolving a resin in an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone, cyclohexane, etc.). To the obtained resin liquid, a mixture obtained by sufficiently mixing the aggregated inorganic filler and, if necessary, one or more of other inorganic fillers and other components is added and mixed, and then further an organic solvent for viscosity adjustment. Add and mix. Thereafter, an additive such as a resin curing agent, a curing accelerator, or a dispersant is further added and mixed to obtain a coating slurry.
  • an additive such as a resin curing agent, a curing accelerator, or a dispersant is further added and mixed to obtain a coating slurry.
  • a coating slurry is applied to the surface of a separately prepared substrate. That is, the coating slurry is applied to the surface of the substrate by a dip method, a spin coating method, a spray coating method, a blade method, or any other method.
  • the coating slurry is applied by using a coating device such as a spin coater, slit coater, die coater, blade coater, comma coater, screen printing, doctor blade, applicator, spray coating, etc. It is possible to form a coating film uniformly.
  • a blade coater capable of adjusting the gap is preferable.
  • the substrate include a metal substrate and a plastic substrate (also referred to as a plastic film).
  • the drying temperature is usually preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and further preferably 23 ° C. or higher.
  • the drying temperature is usually preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, still more preferably 80 ° C. or lower, and particularly preferably 70 ° C. or lower.
  • drying time is not specifically limited, Usually, 5 minutes or more are preferable, More preferably, it is 30 minutes or more, More preferably, it is 1 hour or more, Especially preferably, it is 2 hours or more.
  • the drying time is usually preferably 168 hours or less, more preferably 144 hours or less, still more preferably 120 hours or less, and particularly preferably 96 hours or less. From the above, the drying time is preferably 5 minutes to 168 hours, more preferably 30 minutes to 144 hours, still more preferably 1 to 120 hours, and particularly preferably 2 to 96 hours.
  • the film thickness of the heat dissipation sheet before drying is appropriately set depending on the device to be incorporated, but is usually preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, further preferably 150 ⁇ m or more, and particularly preferably 300 ⁇ m or more. Moreover, the film thickness of the heat dissipation sheet before drying is usually preferably 800 ⁇ m or less, more preferably 700 ⁇ m or less, still more preferably 600 ⁇ m or less, and particularly preferably 500 ⁇ m or less. From the above, the thickness of the heat dissipation sheet before drying is preferably 50 to 800 ⁇ m, more preferably 100 to 700 ⁇ m, still more preferably 150 to 600 ⁇ m, and particularly preferably 300 to 500 ⁇ m.
  • a process (sheet forming process) of pressurizing and molding the coated dried product is performed.
  • substrate is a metal substrate
  • the dried product may be cut into a predetermined size.
  • the substrate is a plastic film
  • another plastic film is preferably laminated on the coated and dried product and pressed. Thereafter, the plastic film is peeled off, and the metal substrate is laminated on both sides of the coated and dried product after pressurization and then pressed again. Is preferred. By applying pressure again, the dried product adheres to the metal substrate.
  • the dried product may be cut into a predetermined size.
  • the heating temperature (pressing temperature) for forming into a sheet is usually preferably 0 ° C or higher, more preferably 20 ° C or higher.
  • the press temperature is usually preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and further preferably 200 ° C. or lower. From the above, the pressing temperature is preferably 0 to 300 ° C, more preferably 20 to 250 ° C, and still more preferably 20 to 200 ° C.
  • the pressing method in the sheet forming step can be performed using a known technique, for example, an isostatic press, a vacuum press, a belt press, a heating press, a servo press, a calendar roll. It can shape
  • the press pressure at the time of pressurizing the coated and dried product on the plastic film or metal substrate is usually preferably 10 kgf / cm 2 or more, more preferably 150 kgf / cm 2 or more, still more preferably 200 kgf / cm 2 or more, Particularly preferably, it is 250 kgf / cm 2 or more.
  • the pressing pressure is preferably from normal 2,000 kgf / cm 2 or less, more preferably 1000 kgf / cm 2 or less, further preferably 900 kgf / cm 2 or less, particularly preferably 800 kgf / cm 2 or less. From the above, the press pressure is usually preferably 10 ⁇ 2000kgf / cm 2, more preferably 150 ⁇ 1000kgf / cm 2, more preferably 200 ⁇ 900kgf / cm 2, particularly preferably 250 ⁇ 800kgf / cm 2.
  • the circuit board having a heat dissipation sheet in which both sides are bonded with copper to the heat dissipation sheet of the present embodiment is a heat dissipation effect due to high thermal conductivity that is not conventional, and high output of the device with high reliability Since it can be densified, it is suitable as a heat dissipation substrate or heat dissipation sheet for semiconductor devices, particularly power semiconductor device devices.
  • the power semiconductor device device includes the heat dissipation sheet of this embodiment, but members such as aluminum wiring, sealing material, package material, heat sink, thermal paste, and solder other than the heat dissipation sheet of this embodiment are conventionally known members. Can be adopted as appropriate.
  • the thermal conductivity (W / mK) of the heat-dissipating sheet is not particularly limited, but is usually preferably 5 W / mK or more, more preferably 10 W / mK or more, still more preferably 13 W / mK or more, and particularly preferably. Is 15 W / mK or more, and most preferably 17 W / mK or more.
  • the withstand voltage performance is usually preferably 10 kV / mm or more, more preferably 15 kV / mm or more, and still more preferably 20 kV / mm or more.
  • the glass transition temperature of the heat dissipation sheet is not particularly limited, but is usually preferably 0 ° C.
  • the glass transition temperature of the heat radiating sheet is usually preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, and further preferably 300 ° C. or lower.
  • the adhesive strength (N / cm) of the heat dissipation sheet is not particularly limited, but is usually preferably 0.5 N / cm or more, more preferably 1 N / cm or more, still more preferably 2 N / cm, particularly preferably. Is 3 N / cm or more, and most preferably 5 N / cm or more.
  • the heat radiating sheet according to the embodiment of the first aspect of the present invention described above includes a specific aggregated inorganic filler and a resin, and more than half of the aggregated inorganic filler included in the heat radiating sheet satisfies the conditions A and B. Since the aggregated inorganic filler that satisfies the condition A and the condition B satisfies the condition C, it has high thermal conductivity and insulation. By using a heat dissipation sheet with high thermal conductivity for a semiconductor device, good heat dissipation can be provided even for a power device that generates a large amount of heat.
  • the heat-radiation sheet which concerns on embodiment of the 2nd aspect of this invention is a heat-radiation sheet containing the aggregation inorganic filler and resin, and has the characteristics in the thickness direction cross section of a heat-radiation sheet.
  • the heat-dissipating sheet according to the embodiment of the second aspect of the present invention is such that at least half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat-dissipating sheet satisfy the following conditions A and B, and satisfy the following conditions A and B: Is the same as the heat dissipation sheet according to the embodiment of the first aspect of the present invention except that the following condition D is satisfied.
  • Condition A and condition B are the same as in the first embodiment.
  • Condition A Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Conditions D in a cross section observed in the thickness direction of the heat radiation sheet, the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler, 90% or less with respect to the sum S v of the area of the virtual circle in which the maximum diameter of the aggregated inorganic filler and the diameter It is.
  • the heat dissipation sheet according to the present embodiment includes the aggregated inorganic filler in the matrix resin, voids are likely to occur at the resin / filler interface when formed into a sheet.
  • pressing is performed in the thickness direction of the heat dissipation sheet. While the voids in the heat dissipation sheet are reduced by the press, pressure is also applied to the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet, and adjacent aggregated inorganic fillers come into contact with each other not on the point but on the surface. And the part which contact
  • the type of aggregated inorganic filler is not particularly limited as long as it can take such a shape in the heat dissipation sheet, but the fracture strength of the aggregated inorganic filler is not too high, and the filler itself is an aggregated inorganic filler having a sufficient elastic modulus.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus is 48 MPa or more.
  • the aggregated inorganic filler is more preferably boron nitride aggregated particles having a card house structure.
  • the degree of contact deformation of the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet can be expressed by the following index. That is, in the thickness direction of the cross-section observation of the heat dissipation sheet, the total area of the imaginary circle has a maximum diameter the diameter d of the aggregated inorganic filler satisfying the conditions A and B is taken as S v, to the sum S v in sum S h value of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler satisfying the conditions a and B, it may represent a degree of contact deformation of the aggregated inorganic filler satisfying the conditions a and B in the heat radiation sheet. For example, referring to FIG.
  • the longest line passing through the center of the aggregated inorganic filler 1 represented by a double-sided arrow is regarded as the particle diameter (diameter) d of the aggregated inorganic filler 1, and a virtual circle having a diameter d is used.
  • Method of finding the sum S h and the sum S v is not particularly limited, a method of using an image analysis software, a method for measuring the weight printed on the paper, and the like.
  • the degree of contact deformation of the aggregated inorganic filler in the heat radiating sheet that is, the numerical value of the sum S h (S h / S v ) with respect to the total sum S v is reduced, so that the contact between the aggregated inorganic fillers increases.
  • the heat conduction path in the thickness direction increases, and voids between fillers can be reduced, leading to improved insulation. Therefore, the smaller the value of S h / S v, the better the heat dissipation and insulation of the heat dissipation sheet, which is preferable.
  • the sum S h 90% or less with respect to the total S v (i.e., S h / S v is less than 90%) (Condition D).
  • S h / S v is preferably 87% or less, more preferably 85% or less, and still more preferably 80% or less.
  • S h / S v is usually preferably 40% or more, more preferably 50% or more. Preferably it is 55% or more.
  • S h / S v may be 40 to 90%, 40 to 87%, 40 to 85%, 40 to 80%, 50 to 90%, 50 to 87%. It may be 50 to 85%, 50 to 80%, 55 to 90%, 55 to 87%, 55 to 85%, or 55 to 80%.
  • the numerical value of S h / S v is adjusted by the fracture strength and elastic modulus of the aggregated inorganic filler, the content of the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet, the composition of the resin, the press pressure when manufacturing the heat dissipation sheet, and the like. Can do.
  • the heat dissipating sheet according to the embodiment of the second aspect of the present invention described above includes a specific aggregated inorganic filler and a resin, and more than half of the aggregated inorganic fillers included in the heat dissipating sheet satisfy the conditions A and B. Since the aggregated inorganic filler that satisfies the conditions A and B satisfies the condition D, it has high thermal conductivity and insulation. By using a heat dissipation sheet with high thermal conductivity for a semiconductor device, good heat dissipation can be provided even for a power device that generates a large amount of heat.
  • a heat dissipation member is a heat dissipation member including a heat dissipation sheet including an agglomerated inorganic filler and a resin, and a metal substrate to which the heat dissipation sheet is bonded, and a contact interface with the metal substrate. It is characterized by a cross section in the thickness direction of the heat dissipation sheet in the vicinity.
  • the heat radiating member according to the embodiment of the third aspect of the present invention is included in the heat radiating sheet, and among the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the number ratio of the aggregated inorganic fillers satisfying the following conditions E and F However, it is 60% or more based on the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • Condition E The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Condition F In cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a straight line formed by the contact interface between the metal substrate and the aggregated inorganic filler is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the diameter of the triangle formed, the angle theta 2 is 30 degrees or more formed by connecting the ends with the apex of the straight line.
  • the metal substrate is the same as the metal substrate used in the method for manufacturing a heat dissipation sheet described in the first aspect.
  • the metal substrate corresponds to a metal substrate or a metal electrode used for a heat dissipation substrate of a semiconductor device.
  • the metal to be used is preferably a highly heat conductive conductor such as copper or aluminum, and the thickness of the metal substrate is preferably 0.01 to 10 mmt.
  • the surface of the metal substrate or metal electrode to be used may be subjected to surface roughening or resin affinity improvement by mechanical treatment, chemical conversion treatment or the like.
  • Examples of the aggregated inorganic filler and resin included in the heat dissipation sheet include the aggregated inorganic filler and resin included in the heat dissipation sheet according to the embodiment of the first aspect.
  • the heat radiating sheet provided in the heat radiating member according to the present embodiment includes the aggregated inorganic filler in the matrix resin, voids are likely to occur when the sheet is formed. In order to reduce this, pressing is performed in the thickness direction of the heat dissipation sheet.
  • the specific method for manufacturing the heat dissipation member is the same as the method for manufacturing the heat dissipation sheet according to the embodiment of the first aspect. While the voids in the heat dissipation sheet are reduced by pressing, pressure is also applied to the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet, and the aggregated inorganic filler that comes into contact with the metal substrate comes into contact with the surface instead of the point.
  • the shape of the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet may be a polygonal shape such as a pentagonal shape or a hexagonal shape.
  • the contact interface between the metal substrate and the agglomerated inorganic filler is deformed due to breakage or the like and the area is reduced, while the agglomerated structure itself is in contact with the surface without being broken. Therefore, the contact between the metal substrate and the aggregated inorganic filler is increased, the heat conduction path from the metal substrate to the heat radiation sheet is increased, and voids between the aggregated inorganic filler can be reduced. Thereby, a heat dissipation sheet having high heat dissipation performance and high insulation can be produced.
  • the type of aggregated inorganic filler is not particularly limited as long as it can take such a shape in the heat dissipation sheet, but the fracture strength of the aggregated inorganic filler is not too high, and the filler itself is an aggregated inorganic filler having a sufficient elastic modulus.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus is 48 MPa or more.
  • the aggregated inorganic filler is more preferably boron nitride aggregated particles having a card house structure.
  • the angle ⁇ 2 formed between the center of the virtual circle is 30 degrees or more. That is, in a triangle formed with a straight line formed by the contact interface between the metal substrate and the aggregated inorganic filler as one side and the center of an imaginary circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as a diameter, the both ends of the straight line and the angle theta 2 formed by connecting a vertex is preferably not less than 30 degrees.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view showing an example of the heat radiating member 100 including the heat radiating sheet 10 and the metal substrate 20 to which the heat radiating sheet 10 is bonded.
  • the agglomerated inorganic filler 1 in FIG. 4 is an agglomerated inorganic filler in which the contact interface 4 with the metal substrate 20 constitutes the straight portion EF.
  • the angle ⁇ 2 represents the degree of collapse of the original aggregated inorganic filler due to contact between the aggregated inorganic filler 1 and the metal substrate 20.
  • Angle theta 2 may be more than 45 degrees, may be 60 degrees or more.
  • the angle ⁇ 2 is usually preferably 180 degrees or less, may be 135 degrees or less, may be 120 degrees or less, and may be 105 degrees or less. From the above, the angle ⁇ 2 may be 30 to 180 degrees, 30 to 135 degrees, 30 to 120 degrees, 30 to 105 degrees, 45 to 180 degrees, 45 to 135 degrees, It may be 45 to 120 degrees, 45 to 105 degrees, 60 to 180 degrees, 60 to 135 degrees, 60 to 120 degrees, or 60 to 105 degrees.
  • the aspect ratio of 60% or more of the aggregated inorganic filler contained in the heat dissipation sheet and existing at the interface with the metal substrate is more than 1 and 2 or less (Condition E).
  • the aggregated inorganic filler having an aspect ratio of more than 1 and 2 or less is regarded as “maintaining a spherical shape”.
  • the fact that the agglomerated inorganic filler maintains a spherical shape means that the filler maintains a spherical shape and the primary particles forming the agglomerated structure are isotropic according to a cross-sectional photograph of the heat dissipation sheet.
  • the aspect ratio of the aggregated inorganic filler maintaining the spherical shape is more than 1 and 2 or less, preferably more than 1 and 1.75 or less, more preferably 1 or more and 1.5 or less, and further preferably 1 or more. 1.4 or less.
  • the degree of surface contact between the aggregated inorganic filler and the metal substrate in the heat dissipation sheet can be represented by the following index. That is, in the cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, the straight line formed by the contact interface between the metal substrate and the aggregated inorganic filler is defined as one side, and the center of the virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the diameter is defined as the apex. An angle formed by connecting both ends of the straight line and the apex among the triangles to be formed is defined as ⁇ 2 .
  • the numerical value of the ratio of the number of aggregated inorganic fillers in which ⁇ 2 is 30 degrees or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, and the degree of surface contact between the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet and the metal substrate can be expressed.
  • the “straight line” of the “straight line formed by the contact interface” here does not have to be mathematically strictly a straight line, and the metal substrate and the aggregated inorganic filler that are in contact with each other are broken and / or deformed. It means that the state is almost linear.
  • the method of drawing a straight line may be considered as a straight line connecting points where the metal substrate in contact with the aggregated inorganic filler starts to contact.
  • the degree of surface contact between the agglomerated inorganic filler and the metal substrate that is, among the agglomerated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the number ratio of the agglomerated inorganic filler where the ⁇ 2 is 30 degrees or more is increased.
  • the contact between the agglomerated inorganic filler and the metal substrate is increased, the heat conduction path from the metal substrate to the heat dissipation sheet is increased, and voids between the fillers can be reduced and the insulation can be improved.
  • the number ratio of the aggregated inorganic fillers satisfying the conditions E and F is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • the number ratio of the aggregated inorganic filler satisfying the conditions E and F may be 60% or more, preferably 65% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 75% or more, and particularly preferably 80% or more. Further, the upper limit is not particularly limited, and a higher value is preferable.
  • the ratio of the number of aggregated inorganic fillers that satisfy the above conditions E and F is the fracture strength and elastic modulus of the aggregated inorganic filler, the content of the aggregated inorganic filler in the heat dissipation sheet, the composition of the resin, and the press for producing the heat dissipation sheet. It can be adjusted by pressure or the like.
  • the heat radiating sheet provided in the heat radiating member according to the present embodiment is the heat radiating sheet according to the embodiment of the first aspect or the second aspect. Thereby, thermal conductivity and insulation further increase.
  • the heat dissipating member according to the embodiment of the third aspect of the present invention described above includes a heat dissipating sheet containing a specific aggregated inorganic filler and a resin, and a metal substrate to which the heat dissipating sheet is bonded. And since 60% or more of the aggregated inorganic fillers satisfy the above conditions E and F with respect to the total number of aggregated inorganic fillers included in the heat dissipation sheet and present at the interface with the metal substrate, high thermal conductivity and insulation Have By using a heat dissipation sheet with high thermal conductivity for a semiconductor device, good heat dissipation can be provided even for a power device that generates a large amount of heat.
  • a heat dissipating sheet containing an agglomerated inorganic filler and a resin The fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more
  • Condition A Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Condition C In the cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a straight line formed by the contact interface between the aggregated inorganic fillers is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as a diameter is formed as the apex.
  • the sum S t of the area of a triangle the angle theta 1 formed by connecting the ends with the apex of the straight line is 30 degrees or higher, 20% or more with respect to the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler It is.
  • the condition C is more than 23% relative to the total S t is the total sum S h, the heat dissipation sheet (1).
  • it is 25% or more with respect to the total S t is the total sum S h, the heat radiation sheet (2).
  • it is 99% or less with respect to the total S t is the total sum S h, one of the heat radiation sheet (1) to (3).
  • a heat dissipation sheet comprising an aggregated inorganic filler and a resin, The fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more, A heat dissipation sheet in which more than half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat dissipation sheet satisfy the following condition A and condition B, and the aggregated inorganic filler satisfying the following condition A and condition B satisfies the following condition D.
  • Condition A Aggregated inorganic fillers are in surface contact with each other.
  • Condition B The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Conditions D in a cross section observed in the thickness direction of the heat radiation sheet, the sum S h of the cross-sectional area of the aggregate inorganic filler, 90% or less with respect to the sum S v of the area of the virtual circle in which the maximum diameter of the aggregated inorganic filler and the diameter It is. (8) In the condition D, at most 87% relative to the total S h is the total sum S v, the heat radiation sheet (7).
  • the heat dissipation sheet according to (15) or (16), wherein the phenoxy resin has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
  • the resin further comprises a low molecular weight epoxy resin having a weight average molecular weight of 600 or less.
  • a heat dissipating member including a heat dissipating sheet containing an agglomerated inorganic filler and a resin, and a metal substrate to which the heat dissipating sheet is bonded,
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler is 20 MPa or less, and the elastic modulus of the aggregated inorganic filler is 48 MPa or more,
  • the number of aggregated inorganic fillers satisfying the following conditions E and F is present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member is 60% or more with respect to the total number.
  • Condition E The aspect ratio represented by the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is more than 1 and 2 or less.
  • Condition F In cross-sectional observation in the thickness direction of the heat dissipation sheet, a straight line formed by the contact interface between the metal substrate and the aggregated inorganic filler is defined as one side, and the center of a virtual circle having the maximum diameter of the aggregated inorganic filler as the diameter of the triangle formed, the angle theta 2 is 30 degrees or more formed by connecting the ends with the apex of the straight line.
  • the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying the conditions E and F is relative to the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member which is 65% or more.
  • the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying the conditions E and F is relative to the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member which is 70% or more.
  • the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying the conditions E and F is relative to the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member which is 75% or more.
  • the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying the conditions E and F is relative to the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate.
  • the heat radiating member which is 80% or more.
  • a semiconductor device comprising the heat dissipation sheet of any one of (1) to (26) or the heat dissipation member of any of (27) to (32).
  • Example 1 2.5 parts by mass of bisphenol F type epoxy resin 1 (weight average molecular weight: 60000, epoxy equivalent: 9840 g / eq), 0.7 parts by mass of aromatic epoxy resin 2 (weight average molecular weight: 290, trifunctional aromatic epoxy resin, epoxy equivalent: 97 g / eq), 3.1 parts by mass of non-aromatic epoxy resin 3 (weight average molecular weight: 400, bifunctional non-aromatic epoxy resin, epoxy equivalent: 205 g / eq), 1.6 parts by mass of phenol resin 1 (hydroxyl equivalent: 143 g / eq), 0.14 parts by mass of imidazole-based curing accelerator 1 (trade name “C11Z-CN” manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a curing accelerator; 5.8 parts by mass of spherical alumina 1 (thermal conductivity: 36 W / m ⁇ K, manufactured by Admatechs, volume average particle size: 7 ⁇ m), As a boro
  • the complex viscosity of the matrix resin at 100 ° C. was 18 Pa ⁇ s.
  • the obtained coating slurry was applied to a PET film by a doctor blade method and dried by heating. After laminating a copper substrate (40 mm ⁇ 45 mm) on the obtained coated dried product (coating film), the heat radiation sheet (1) adhered to the copper substrate by pressing at 30 MPa and curing. A member was obtained.
  • the sheet thickness of the heat dissipation sheet (1) was about 130 to 160 ⁇ m.
  • a cross-sectional SEM image of the heat dissipation sheet (1) is shown in FIG.
  • Example 2 2.0 parts by mass of biphenyl type epoxy resin 4 (weight average molecular weight: 30000, epoxy equivalent: 9000 g / eq), 2.0 parts by mass of aromatic epoxy resin 5 (weight average molecular weight: 380, bifunctional aromatic epoxy resin, epoxy equivalent: 189 g / eq), 1.9 parts by mass of non-aromatic epoxy resin 6 (weight average molecular weight: 400, tetrafunctional non-aromatic epoxy resin, epoxy equivalent: 100 g / eq), 2.1 parts by mass of phenol resin 1; 0.12 parts by mass of imidazole curing accelerator 2 (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “2E4MZ-A”) as a curing accelerator; 5.8 parts by mass of spherical alumina 1; 14.5 parts by mass of card house structure boron nitride aggregated particles 1; As an organic solvent, 8.4 parts by mass of methyl ethyl ketone
  • the complex viscosity of the matrix resin at 100 ° C. was 8 Pa ⁇ s.
  • the obtained coating slurry was applied to a PET film by a doctor blade method and dried by heating. After laminating a copper substrate (40 mm ⁇ 80 mm) on the obtained coated dried product (coating film), the heat radiation sheet (2) adhered to the copper substrate by pressing at 30 MPa and curing. A member was obtained. The thickness of the heat radiation sheet (2) was about 130 to 160 ⁇ m. A cross-sectional SEM image of the obtained heat radiation sheet (2) is shown in FIG.
  • Example 3 A slurry for coating was prepared in the same manner as in Example 2.
  • the obtained coating slurry was applied to a PET film by a doctor blade method and dried by heating. After removing the obtained coated dried product (coating film) from the PET film and sandwiching the coated dried product between two copper substrates (40 mm ⁇ 80 mm), pressing at 30 MPa and curing are carried out, whereby a heat radiation sheet (3) obtained the heat radiating member adhere
  • the thickness of the heat radiation sheet (3) was about 130 to 160 ⁇ m.
  • the cross-sectional SEM image of the obtained heat-radiation sheet (3) is shown in FIG.
  • the complex viscosity of the matrix resin at 100 ° C. was 50 Pa ⁇ s.
  • the obtained slurry for application was applied to a 0.1 mm copper foil by a doctor blade method, followed by heat drying.
  • the obtained coated dried product (coating film) was pressed at 30 MPa and cured to obtain a heat radiating member in which the heat radiating sheet (4) was bonded to the copper foil.
  • the sheet thickness of the heat dissipation sheet (4) was about 200 ⁇ m.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional SEM image of the heat dissipation sheet (4).
  • the obtained coating slurry was applied to a PET film by a doctor blade method and dried by heating.
  • the obtained coated dried product (coating film) is peeled off from the PET film, and the coated dried product is sandwiched between two copper substrates (40 mm ⁇ 80 mm), then pressed at 30 MPa, and cured to carry out heat radiation.
  • (5) obtained the heat radiating member adhere
  • the sheet thickness of the heat dissipation sheet (5) was about 130 to 160 ⁇ m.
  • the cross-sectional SEM image of the obtained heat-radiation sheet (5) is shown in FIG.
  • the fracture strength and elastic modulus of the aggregated inorganic filler were measured by the following method.
  • the fracture strength of the aggregated inorganic filler was measured using a micro compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, product name “MCT-510”). A very small amount of sample is sprayed on the pressure plate installed at the bottom of the micro-compression tester, and a compression test is performed for each particle. The breaking strength was determined. Measurement was performed on five particles, and the average value was taken as the breaking strength of the aggregated inorganic filler.
  • Cs 2.48P / ⁇ d 2 (“Cs” is the breaking strength (MPa), “P” is the breaking test force (N), and “d” is the particle diameter (mm).)
  • the elastic modulus of the agglomerated inorganic filler was calculated from the following equation using the test force at the time when fracture occurred and the compression displacement at that time, using the apparatus used for measuring the fracture strength.
  • E 3 ⁇ (1 ⁇ 2 ) ⁇ P / 4 ⁇ (d / 2) 1/2 ⁇ Y 3/2
  • E is the elastic modulus (MPa)
  • ⁇ is the Poisson's ratio
  • P is the fracture test force (N)
  • d is the particle diameter (mm)
  • Y” is the compression displacement (mm)
  • the Poisson's ratio is assumed to be constant (0.13). did.
  • the complex viscosity of the resin was measured under the following conditions and equipment.
  • the complex viscosity was measured using a viscoelasticity measuring device MCR302 (manufactured by Anton Paar). Specifically, using resin: about 0.1 g, using a parallel plate with a diameter of 10 mm, measurement strain: 0.3%, measurement frequency: 1 Hz, measurement gap (distance between jigs): 0.5 mm Measurement temperature: Complex viscosity at 100 ° C. was measured.
  • B-1 In more than half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat dissipation sheet, the aspect ratio is more than 1 and 2 or less.
  • B-2 In more than half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat dissipation sheet, the aspect ratio is more than 1 and 1.75 or less.
  • B-3 In more than half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat dissipation sheet, the aspect ratio is more than 1 and 1.5 or less.
  • B-4 In more than half of the aggregated inorganic fillers contained in the heat dissipation sheet, the aspect ratio is more than 1 and 1.4 or less.
  • aggregated inorganic fillers satisfying the above A-1 and B-1 contained in the heat radiating sheet are the following C-1, C-2, C-3, C-4, C It was confirmed whether or not ⁇ 5 and C-6 were satisfied, and “I” was assigned when the conditions were satisfied, and “II” was assigned when the conditions were not satisfied.
  • C-1 In the aggregated inorganic filler that satisfies the A-1 and B-1 included in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 20% or more.
  • C-2 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 20 to 99%.
  • C-3 In the agglomerated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 20 to 95%.
  • C-4 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 23 to 95%.
  • C-5 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 23 to 80%.
  • C-6 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S t / Sh is 25 to 80%.
  • aggregated inorganic fillers satisfying the above A-1 and B-1 contained in the heat radiating sheet are D-1, D-2, D-3, D-4, D It was confirmed whether or not ⁇ 5 and D-6 were satisfied, and “I” was assigned when the conditions were satisfied, and “II” was assigned when the conditions were not satisfied.
  • D-1 In the aggregated inorganic filler that satisfies the A-1 and B-1 included in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 90% or less.
  • D-2 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 40 to 90%.
  • D-3 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 50 to 90%.
  • D-4 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 50 to 87%.
  • D-5 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 55 to 87%.
  • D-6 In the aggregated inorganic filler satisfying A-1 and B-1 contained in the heat dissipation sheet, the S h / S v is 55 to 85%.
  • E-1 For heat dissipation members, check whether the following E-1, E-2, E-3, E-4, and E-5 are satisfied. “II”. When the following E-1 is not satisfied, it means that more than 40% of the aggregated inorganic filler contained in the heat dissipation sheet and present at the interface with the metal substrate does not satisfy the condition E.
  • E-1 Of the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers having an aspect ratio of more than 1 and 2 or less is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate Is 60% or more.
  • E-2 Among aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers having an aspect ratio of more than 1 and 2 or less is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate Is 65% or more.
  • E-3 Of the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers having the aspect ratio of more than 1 and 2 or less is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate Is 70% or more.
  • E-4 Of the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers having the aspect ratio of more than 1 and 2 or less is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate Is 75% or more.
  • E-5 Of the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers having an aspect ratio of more than 1 and 2 or less is the total number of aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate. Is 80% or more.
  • F-1 For heat dissipation members, check whether the following F-1, F-2, F-3, F-4, and F-5 are satisfied, respectively. “II”. If F-1 below is not satisfied, it means that more than 40% of the aggregated inorganic filler contained in the heat dissipation sheet and present at the interface with the metal substrate does not satisfy the condition F.
  • F-1 Among the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying E-1 and having the angle ⁇ 2 of 30 degrees or more is present at the interface with the metal substrate It is 60% or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers.
  • F-2 Among the aggregated inorganic fillers existing at the interface with the metal substrate, the number ratio of the aggregated inorganic fillers satisfying E-1 and having the angle ⁇ 2 of 30 degrees or more is present at the interface with the metal substrate. It is 65% or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers.
  • F-3 Among the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying E-1 and having the angle ⁇ 2 of 30 degrees or more is present at the interface with the metal substrate. It is 70% or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers.
  • F-4 Among the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the proportion of the aggregated inorganic fillers satisfying E-1 and having the angle ⁇ 2 of 30 degrees or more is present at the interface with the metal substrate. It is 75% or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers.
  • F-5 Among the aggregated inorganic fillers present at the interface with the metal substrate, the ratio of the number of aggregated inorganic fillers satisfying E-1 and having the angle ⁇ 2 of 30 degrees or more is present at the interface with the metal substrate. 80% or more with respect to the total number of aggregated inorganic fillers.
  • the fracture strength and elastic modulus of the aggregated inorganic filler in the heat radiation sheet were measured, and the complex viscosity of the resin was measured. Further, it was confirmed whether or not the heat radiating sheet or the heat radiating member satisfies the conditions A to F. In addition, it is not confirmed whether the heat dissipation sheets (1) and (2) satisfy the conditions E and F. Since the heat dissipating sheet (5) does not contain the aggregated inorganic filler, it has not been confirmed whether or not the conditions A to F are satisfied. Further, for the heat radiating sheets (1) to (5), the heat conductivity in the thickness direction of the heat radiating sheet and the withstand voltage of the heat radiating sheet were measured. These results are shown in Table 1.

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Abstract

本発明は、高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート及び放熱部材を提供する。　破壊強度が２０ＭＰａ以下、弾性率が４８ＭＰａ以上の凝集無機フィラー１とマトリクス樹脂２を含み、放熱シート１０中の凝集無機フィラー１の半数以上が下記条件Ａ、Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ、Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｃ又はＤを満たす放熱シート１０。　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。　条件Ｂ：アスペクト比が１超、２以下である。　条件Ｃ：凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。　条件Ｄ：前記総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。

Description

放熱シート、放熱部材及び半導体デバイス
　本発明は、放熱シート、放熱部材、半導体デバイスに関する。
　本願は、２０１８年３月３０日に、日本に出願された特願２０１８－０６８０７５号、２０１８年３月３０日に、日本に出願された特願２０１８－０６８４７１号及び２０１９年３月１３日に、日本に出願された特願２０１９－０４６００７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　熱伝導性がよく、かつ絶縁性に優れる放熱シートに関しては、多くの検討がなされている。特にフィラーを樹脂に混合し、それにより熱伝導性と絶縁性を高い水準で満足する放熱樹脂シートを得るための試みが続けられている。このような放熱樹脂シートに含有されるフィラーとしては、各種酸化物や窒化物が用いられ、その粒径、粒度分布等についての検討も多く行われている。
　放熱シートに含有されるフィラーとしては、六方晶の窒化ホウ素を用いることが試みられている。六方晶の窒化ホウ素は一般に薄板上の結晶であり、その薄板の平面方向の熱伝導率は高いが、薄板の厚さ方向の熱伝導率が低い。また、放熱シートに薄板状の窒化ホウ素を配合すると、シート化する際にシート面に平行に配向することから、シートの厚さ方向の熱伝導性は決してよいものにはならなかった。
　シートの厚さ方向の熱伝導性を上げる材料として、窒化ホウ素凝集粒子が挙げられる。
　窒化ホウ素凝集粒子を使用することで、シートの厚さ方向への熱伝導性を向上できることが広く知られている。とりわけ本発明者らは、先にカードハウス構造の窒化ホウ素凝集粒子を開発した（例えば特許文献１参照）。さらに、比較的平均粒子径が大きく、かつ圧力が加わっても崩れることの少ないカードハウス構造の窒化ホウ素凝集粒子を開発した（例えば特許文献２参照）。これらの窒化ホウ素凝集粒子は、カードハウス構造による熱伝導パスが確保されることから、放熱シートに含有させることで、シートの厚さ方向への熱伝導性が優れたものとなる。また、窒化ホウ素凝集粒子は、別途バインダーを使用することなく窒化ホウ素粒子が凝集している。そのため、シート化する際に外力がかかっても容易に崩壊せず熱伝導パスを維持し、シートの厚さ方向への放熱ができ、優れた熱伝導性を達成することができる（例えば特許文献３参照）。
　また、シートの厚さ方向の熱伝導性を上げる成形方法として、シート内の窒化ホウ素凝集粒子同士を面接触させることで熱伝導率を高める方法が知られている（例えば特許文献４参照）。
特許第５６７９０８３号公報 特開２０１６－１３５７３０号公報 国際公開第２０１５／１１９１９８号 国際公開第２０１２／０７０２８９号
　しかしながら、上記特許文献１～３で開示されたカードハウス構造粒子は、フィラー間に微細なボイドが残存しやすく、絶縁性を十分に確保することが難しいという問題がある。
　特許文献４に記載のように、凝集粒子同士を面接触させるには高い圧力が必要であり、特許文献４に記載の方法では高い弾性率、具体的には４６ＭＰａ以下の弾性率を有する二次粒子を用いている。特許文献４には、二次粒子の弾性率が４６ＭＰａを超えると、特許文献４の図４に示すように、二次粒子間が点接触してしまうために十分な熱伝導性を得ることができないという問題があると記載されている。
　そこで本発明は、上記既に開発された放熱シートよりも、更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート、放熱部材及び半導体デバイスを得ることを課題とする。
　本発明者らは更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シートを得るべく研究を進めた。鋭意検討の結果、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、放熱シートの厚さ方向断面観察において、凝集無機フィラー同士が接触し、かつ該凝集無機フィラー同士の接触界面である外縁部がシート成形時に変形及び／又は破壊されることで、凝集無機フィラー同士が面接触して直線部分を構成する放熱シートを見出した。具体的には、比較的高い弾性率と低い破壊強度を有する凝集無機フィラーを用い、変形量を適度な範囲にすることにより、放熱シート中の凝集無機フィラー同士が接触した後、適度に変形したり破壊したりすることにより、凝集無機フィラー同士が面で接触し、かつ完全に破壊されにくくなる。その結果、凝集無機フィラー間で熱が伝わる太いパスが形成され、かつ該窒化ホウ素フィラーが凝集構造を維持することで、更に高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シートが得られることを見出し、本発明に到達した。
　すなわち、本発明は以下の態様を有する。
（１）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
（２）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
（３）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（１）又は（２）の放熱シート。
（４）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
　条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
（５）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（４）の放熱部材。
（６）（１）～（３）のいずれかの放熱シート、又は、（４）～（５）のいずれかの放熱部材を含む、半導体デバイス。
　本発明によれば、高い熱伝導性及び絶縁性を有する放熱シート及び放熱部材を提供できる。熱伝導性の高い放熱シート又は放熱部材を半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供することができる。
実施形態に係る放熱シート１０の拡大断面模式図である。 接触界面が直線部分を有する凝集無機フィラーの拡大断面模式図である。 各凝集無機フィラーの最大径を示す断面模式図である。 実施形態に係る放熱部材１００の拡大断面模式図である。 実施例１において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。 実施例２において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。 実施例３において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。 比較例１において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。 比較例２において製造した放熱シートの断面ＳＥＭ画像である（図面代用写真）。
　本明細書において、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
　以下、本発明について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
　なお、後述する図２～４において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
「第一の態様」
　本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであり、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
　本発明で使用される凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、好ましくは１５ＭＰａ以下であり、より好ましくは１０ＭＰａ以下である。破壊強度が上記上限値を超えると、後述するシート化工程においてプレス処理しても凝集無機フィラーが変形しにくく、凝集無機フィラー同士が点接触してしまう。破壊強度が上記上限値以下であれば、プレス処理したときに凝集無機フィラーの凝集構造が変形し、凝集無機フィラー同士が面接触しやすくなる。一方、破壊強度の下限値は特に限定されないが、取り扱いを容易とする点から、通常、破壊強度は２．５ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは３．０ＭＰａ以上であり、更に好ましくは３．５ＭＰａ以上であり、特に好ましくは４．０ＭＰａ以上である。
　また、凝集無機フィラーの弾性率は４８ＭＰａ以上であり、好ましくは５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは５５ＭＰａ以上である。弾性率が上記下限値以上であれば、凝集無機フィラーがプレス圧力の方向に塑性変形し、凝集構造が崩れてしまうことを防ぐことができる。一方、弾性率の上限値は特に限定されないが、十分な変形が得られやすい点から、通常、弾性率は２０００ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは１５００ＭＰａ以下であり、更に好ましくは１０００ＭＰａ以下である。
　このように、凝集無機フィラーは高い弾性率を有するために、プレス処理時に球状を維持することができるが、破壊強度が２０ＭＰａ以下であるため、凝集無機フィラー同士が接触している部分は変形し、面接触することができる。そのため、凝集無機フィラー内部の高い熱伝導率を維持しながら、凝集無機フィラー界面及び後述する金属基板と放熱シートとの界面の接触熱抵抗を下げ、全体の熱伝導率が向上することができる。
　以上より、凝集無機フィラーの破壊強度は、２．５～２０ＭＰａが好ましく、３．０～２０ＭＰａがより好ましく、３．５～１５ＭＰａが更に好ましく、４．０～１０ＭＰａが特に好ましい。
　また、凝集無機フィラーの弾性率は、４８～２０００ＭＰａが好ましく、５０～１５００ＭＰａがより好ましく、５５～１０００ＭＰａが更に好ましい。
　凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率は、凝集無機フィラーが放熱シート中にある場合には、該凝集無機フィラーが変質しないよう、放熱シートの樹脂を焼いて凝集無機フィラーを取り出してから、測定することができる。測定方法は実施例に記載のある通りである。
　放熱シートに含有される凝集無機フィラーは、熱伝導性を有する凝集無機フィラーであれば制限なく用いることができるが、高い熱伝導性の観点から窒化ホウ素凝集粒子であることが好ましい。その中でも特に、凝集無機フィラーとしての破壊強度及び弾性率の観点からカードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。「カードハウス構造」は、例えばセラミックス　４３　Ｎｏ．２（２００８年　日本セラミックス協会発行）に記載されており、板状粒子が配向せず複雑に積層した構造である。より具体的には、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子とは、窒化ホウ素一次粒子の集合体であって、一次粒子の平面部と端面部が接触し、例えばＴ字型の会合体を形成する構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である。
　凝集無機フィラーの凝集形態は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により確認することができる。
　以下、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合を例にして説明する。
　凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定における１００軸と００４軸のピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、通常３．０以上が好ましく、より好ましくは３．１以上であり、更に好ましくは３．２以上であり、特に好ましくは３．３以上である。上限値は特に制限されないが、ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、通常１０以下が好ましい。ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））が上記下限値以上であれば、シート成形時に垂直方向の放熱性を高くすることができる。ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））が上記上限値以下であれば、シート成形時に凝集無機フィラーが崩れにくくなり、放熱性をより高くすることができる。
　以上より、ピーク強度比（Ｉ（１００）／Ｉ（００４））は、３．０～１０が好ましく、３．１～１０がより好ましく、３．２～１０が更に好ましく、３．３～１０が特に好ましい。
　凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合も、破壊強度は、前述のとおり２０ＭＰａ以下であり、好ましくは１５ＭＰａ以下であり、更に好ましくは１０ＭＰａ以下である。下限値も前述のとおりであり、破壊強度は通常２．５ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは３．０ＭＰａ以上であり、更に好ましくは３．５ＭＰａ以上であり、特に好ましくは４．０ＭＰａ以上である。
　凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合の比表面積は通常１ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、更に好ましくは５ｍ２／ｇ以上４０ｍ２／ｇ以下である。比表面積が上記下限値以上であれば、窒化ホウ素凝集粒子同士が接触した際に、窒化ホウ素凝集粒子の表面部分が変形しやすく、窒化ホウ素凝集粒子間の接触抵抗を低くすることができる。比表面積が上記上限値以下であれば、窒化ホウ素凝集粒子を含有する樹脂組成物（後述のシート用組成物）の粘度を低くすることができる。
　凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その形状は、球状であることが好ましい。窒化ホウ素凝集粒子の形状が球状であれば、等方性に優れるので、どの方向に対しても均一な熱伝導を有する。「球状」とは、長径と短径の比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１超、１．５以下であり、更に好ましくは１超、１．４以下である。窒化ホウ素凝集粒子のアスペクト比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影された画像から、それぞれの窒化ホウ素凝集粒子の長径と短径の比を求めることにより決定する。
　凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その体積基準の最大粒子径Ｄｍａｘ（本明細書では、単に「最大粒子径」と記載する場合がある。）は、通常２μｍ以上が好ましく、より好ましくは３μｍ以上であり、更に好ましくは５μｍ以上であり、特に好ましくは１０μｍ以上である。また、最大粒子径は通常３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２００μｍ以下であり、更に好ましくは１００μｍ以下であり、特に好ましくは９０μｍ以下である。最大粒子径を上記範囲とすることにより、放熱シートの厚さ方向に十分な熱伝導率を有し、耐電圧特性も良好な放熱シートを得ることができる。
　以上より、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、最大粒子径は、２～３００μｍが好ましく、３～２００μｍがより好ましく、５～１００μｍが更に好ましく、１０～９０μｍが特に好ましい。
　また、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、その体積基準の平均粒子径Ｄ５０（以下、単に「平均粒子径」と記載する場合がある。）については特に制限はない。平均粒子径は、上記体積基準の最大粒子径の値と同様な理由から、通常１μｍ以上が好ましく、より好ましくは２μｍ以上であり、更に好ましくは３μｍ以上であり、特に好ましくは５μｍ以上である。また、平均粒子径は通常２５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５０μｍ以下であり、更に好ましくは９０μｍ以下であり、特に好ましくは７０μｍ以下である。平均粒子径を上記範囲とすることにより、放熱シートの厚さ方向に十分な熱伝導率を有し、耐電圧特性も良好な放熱シートを得ることができる。
　以上より、凝集無機フィラーが窒化ホウ素凝集粒子である場合、平均粒子径は、１～２５０μｍが好ましく、２～１５０μｍがより好ましく、３～９０μｍが更に好ましく、５～７０μｍが特に好ましい。
　上記最大粒子径及び平均粒子径は、例えば凝集無機フィラーを適当な溶剤に分散させ、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。具体的には、分散安定剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを含有する純水媒体中に凝集無機フィラーを分散させた試料に対して、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（例えば株式会社堀場製作所製の製品名「ＬＡ－９２０」など）にて粒度分布を測定し、得られた粒度分布から凝集無機フィラーの最大粒子径及び平均粒子径を求めることができる。
　窒化ホウ素凝集粒子は、例えば特開２０１５－１９３７５２号公報、特開２０１５－１９５２８７号公報、特開２０１５－１９５２９２号公報などに記載の方法で製造することができる。
　放熱シートを形成する樹脂（以下、「マトリクス樹脂」ともいう。）としては、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも制限なく用いることができる。
　マトリクス樹脂の複素粘度は特に限定されないが、１００℃において、４５Ｐａ・ｓ以下が好ましく、４３Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、４０Ｐａ・ｓ以下が更に好ましい。また、マトリクス樹脂の複素粘度は１００℃において、５Ｐａ・ｓ以上が好ましく、８Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。マトリクス樹脂の複素粘度が上記範囲内であれば、プレス成形時にマトリクス樹脂が凝集無機フィラー同士の接触界面での破壊等による変形を妨げず、後述する条件Ａ～Ｅを満たしやすくなる傾向にある。
　以上より、マトリクス樹脂の複素粘度は１００℃において、５～４５Ｐａ・ｓが好ましく、５～４３Ｐａ・ｓがより好ましく、８～４０Ｐａ・ｓが更に好ましい。
　マトリクス樹脂の複素粘度の測定方法は特に限定されない。マトリクス樹脂の複素粘度は、例えば粘弾性測定装置を用いて測定できる。具体的には、粘弾性測定装置を用い、直径：１０ｍｍの円板状の板を治具として使用し、治具間距離：０．５ｍｍに保持した２枚の治具の間にマトリクス樹脂：０．１ｇを挟持し、歪み：０．３％、測定温度：１００℃、測定周波数：１Ｈｚの条件にてマトリクス樹脂の複素粘度を測定する。
　マトリクス樹脂のガラス転移温度（以下、「マトリクス樹脂のＴｇ」ともいう。）は、特段限定されない。マトリクス樹脂のＴｇは、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上であり、更に好ましくは２５℃以上である。また、マトリクス樹脂のＴｇは通常４００℃以下が好ましく、より好ましくは３５０℃以下であり、更に好ましくは３００℃以下である。マトリクス樹脂のＴｇが上記下限値以上であれば、弾性率が低くなり過ぎず、高温での使用時の変形を抑制できる傾向にある。マトリクス樹脂のＴｇが上記上限値以下であれば、機械的な衝撃による割れを抑制し、絶縁不良が低減できる傾向にある。
　以上より、マトリクス樹脂のＴｇは、０～４００℃が好ましく、１０～３５０℃がより好ましく、２５～３００℃が更に好ましい。
　マトリクス樹脂のＴｇの測定方法は特に限定されない。マトリクス樹脂のＴｇは、例えば示差走査熱量計（ＤＳＣ）、動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ）、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて測定できる。
　ＤＳＣを用いる際、具体的には窒素雰囲気下、昇温速度：１０℃／分、測定温度範囲：－２０～５００℃で、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１に記載の方法に基づいて測定し、ＤＳＣ曲線が階段状変化を示す部分の中間点をマトリクス樹脂のＴｇとする。
　マトリクス樹脂として用いることができる硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いることができ、熱硬化性樹脂が好ましい。
　熱硬化性樹脂としては、例えば国際公開第２０１３／０８１０６１号に例示されたものを用いることができ、特にエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
　エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも１つの骨格を有するフェノキシ樹脂を含むことが好ましい。中でも、上記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格及びビフェニル骨格からなる群から選択された少なくとも１種の骨格を有することがより好ましく、フルオレン骨格及びビフェニル骨格の内の少なくとも一方を有することが更に好ましい。これらの好ましい骨格を有するフェノキシ樹脂の使用により、放熱シートの硬化物の耐熱性をより一層高めることができる。
　上記フェノキシ樹脂は、主鎖中に多環式芳香族骨格を有することが好ましい。また、上記フェノキシ樹脂は、下記式（１）～（６）で表される骨格のうちの少なくとも１つの骨格を主鎖中に有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　上記式（１）中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１～１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｘ１は単結合、炭素数１～７の２価の炭化水素基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ２－、又は－ＣＯ－である。上記式（１）中、複数のＲ１のそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　上記式（２）中、Ｒ１ａは、水素原子、炭素数１～１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ２は、炭素数１～１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ３は、水素原子又は炭素数１～１０の炭化水素基であり、ｍは０～５の整数である。上記式（２）中、複数のＲ１ａのそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　上記式（３）中、Ｒ１ｂは、水素原子、炭素数１～１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｒ４は、炭素数１～１０の炭化水素基又はハロゲン原子であり、ｌは０～４の整数である。上記式（３）中、複数のＲ１ｂのそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。上記式（３）中、複数のＲ４のそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　上記式（５）中、Ｒ５及びＲ６は水素原子、炭素数１～５のアルキル基又はハロゲン原子であり、Ｘ２は－ＳＯ２－、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、又は－Ｏ－であり、ｋは０又は１である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　上記フェノキシ樹脂としては、例えば下記式（７）で表されるフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　上記式（７）中、Ａ１は上記式（４）～（６）の内のいずれかで表される構造を有し、かつその構成は上記式（４）で表される構造が０～６０モル％、上記式（５）で表される構造が５～９５モル％、及び上記式（６）で表される構造が５～９５モル％であり、Ａ２は水素原子、又は下記式（８）で表される基であり、ｎ１は平均値で２５～５００の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　上記フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、１０，０００以上であることが好ましい。フェノキシ樹脂の重量平均分子量のより好ましい下限は３０，０００であり、更に好ましい下限は４０，０００である。フェノキシ樹脂の重量平均分子量の好ましい上限は１，０００，０００であり、より好ましい上限は２５０，０００である。フェノキシ樹脂の重量平均分子量が上記下限値以上であれば、放熱シートの熱劣化が小さくなり、製膜性も向上する。フェノキシ樹脂の重量平均分子量が上記上限値以下であれば、フェノキシ樹脂と他の樹脂との相溶性が良くなる。その結果、放熱シートの硬化物及びその積層構造体の耐熱性が向上する。加えて、硬化不良による熱伝導率及び接着性が低下する可能性を減らすことができる。
　以上より、フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、１０，０００～１，０００，０００が好ましく、３０，０００～１，０００，０００がより好ましく、４０，０００～２５０，０００が更に好ましい。
　フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）測定による、ポリスチレン換算による重量平均分子量である。
　放熱シートは重量平均分子量が６００以下である低分子量エポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂は分子量が高くなるほど粘度も高くなる傾向にある。重量平均分子量が上記上限値以下であれば、プレス成形時に樹脂が凝集無機フィラー間の空隙に侵入しやすくなり、凝集無機フィラー間の空隙が減少し、絶縁性がより良好となる傾向にある。
　放熱シートが低分子量エポキシ樹脂を含んでいれば、樹脂全体の粘度が低くなるため、プレス成形時に樹脂が凝集無機フィラー間に十分に侵入することができる。
　上記低分子量エポキシ樹脂としては、重量平均分子量６００以下であれば特に限定されない。分子量エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマー、ナフタレン骨格を有するエポキシモノマー、アダマンテン骨格を有するエポキシモノマー、フルオレン骨格を有するエポキシモノマー、ビフェニル骨格を有するエポキシモノマー、バイ（グリシジルオキシフェニル）メタン骨格を有するエポキシモノマー、キサンテン骨格を有するエポキシモノマー、アントラセン骨格を有するエポキシモノマー、又はピレン骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。低分子量エポキシ樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
　放熱シートは、上記フェノキシ樹脂、上記低分子量エポキシ樹脂に該当しないその他の樹脂を含んでいてもよく、その他の樹脂は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうちいずれか又はその両方でもよい。
　熱可塑性樹脂としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
　熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
　放熱シートは硬化剤を含んでいてもよい。放熱シートに含まれている硬化剤は特に限定されない。好ましい硬化剤としては、フェノール樹脂、芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、又は該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物が挙げられる。この好ましい硬化剤の使用により、耐熱性、耐湿性及び電気物性のバランスに優れた放熱シートの硬化物を得ることができる。硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
　硬化速度や硬化物の物性などを調整するために、上記硬化剤と硬化促進剤とを併用することが好ましい。
　上記硬化促進剤は特に限定されない。上記硬化促進剤は、用いられる樹脂や硬化剤の種類に応じて適宜に選ばれる。硬化促進剤の具体例としては、例えば３級アミン、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアジン類、有機リン系化合物、４級ホスホニウム塩類又は有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類等が挙げられる。また、上記硬化促進剤としては、有機金属化合物類、４級アンモニウム塩類又は金属ハロゲン化物等が挙げられる。上記有機金属化合物類としては、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫又はアルミニウムアセチルアセトン錯体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　放熱シートは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて凝集無機フィラー以外の無機フィラー（以下、「他の無機フィラー」ともいう。）を含んでいてもよい。他の無機フィラーとしては、凝集しないものであれば特に制限されないが、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ゼオライト、シリカなどが挙げられる。
　放熱シートは、凝集無機フィラーが窒化ホウ素（ＢＮ）凝集粒子である場合、Ｘ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（１００）面と（００４）面のピーク強度比（（１００）／（００４））は１．０以上が好ましく、より好ましくは１．５以上であり、更に好ましくは２．０以上であり、特に好ましくは２．５以上であり、最も好ましくは３．０以上である。上限は特に制限はないが、ピーク強度比（（１００）／（００４））は通常１０．０以下が好ましく、より好ましくは７．０以下であり、更に好ましくは５．０以下である。
　ピーク強度比（（１００）／（００４））が上記上限値以下であれば、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が高くなり過ぎず、プレス等の成形工程を行うときに、シート内の微小なクラックを抑制することができる。このようなクラックの発生を抑制することで、耐電圧等の電気特性の低下を抑制できる傾向がある。また、ピーク強度比（（１００）／（００４））が上記下限値以上であれば、シート面に対するＢＮ一次粒子の垂直方向に向く割合が低くなり過ぎず、熱伝導率が高くなる傾向がある。
　以上より、ピーク強度比（（１００）／（００４））は、１．０～１０．０でもよく、１．０～７．０でもよく、１．０～５．０でもよく、１．５～１０．０でもよく、１．５～７．０でもよく、１．５～５．０でもよく、２．０～１０．０でもよく、２．０～７．０でもよく、２．０～５．０でもよく、２．５～１０．０でもよく、２．５～７．０でもよく、２．５～５．０でもよく、３．０～１０．０でもよく、３．０～７．０でもよく、３．０～５．０でもよい。
　更に、凝集無機フィラーが窒化ホウ素（ＢＮ）凝集粒子である場合、該シートをＸ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（００２）面ピークから求めたＢＮ一次粒子平均結晶子径は、特に制限はない。ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、通常３００Å以上が好ましく、より好ましくは３２０Å以上であり、更に好ましくは３７５Å以上であり、より更に好ましくは３８０Å以上であり、特に好ましくは３９０Å以上であり、最も好ましくは４００Å以上である。
　また、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、通常５０００Å以下が好ましく、より好ましくは２０００Å以下であり、更に好ましくは１０００Å以下である。
　前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径が上記上限値以下であれば、プレス工程などのシート成形時においても、凝集粒子内のカードハウス構造がある程度維持され、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が増加し、熱伝導度が高くなる傾向がある。
　また、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径が上記下限値以上であれば、ＢＮ一次粒子界面の増加が抑制され、伝熱抵抗が低くなり熱伝導度が高くなる傾向がある。
　以上より、前記ＢＮ一次粒子平均結晶子径は、３００～５０００Åが好ましく、３２０～５０００Åがより好ましく、３７５～５０００Åが更に好ましく、３８０～５０００Åがより更に好ましく、３９０～２０００Åが特に好ましく、４００～１０００Åが最も好ましい。
　放熱シートにおいては、Ｘ線回折測定して得られる、該シート中のＢＮ一次粒子の（１００）面と（００４）面のピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、特に制限はない。ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、通常０．６以上が好ましく、より好ましくは０．６５以上であり、更に好ましくは０．７以上であり、より更に好ましくは０．７５以上であり、特に好ましくは０．８以上であり、最も好ましくは０．８５以上である。また、上限は特に制限はないが、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は通常１０．０以下が好ましく、より好ましくは５．０以下であり、更に好ましくは４．０以下である。
　ピーク面積強度比（（１００）／（００４））が上記上限値以下であれば、凝集粒子内のカードハウス構造がある程度維持され、シート面に対してＢＮ一次粒子のａｂ面が垂直方向に向く割合が増加し、熱伝導度が高くなる傾向がある。また、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））が上記下限値以上であれば、ＢＮ一次粒子界面の増加が抑制され、伝熱抵抗が低くなり熱伝導度が高くなる傾向がある。
　以上より、ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、０．６～１０．０でもよく、０．６～５．０でもよく、０．６～４．０でもよく、０．６５～１０．０でもよく、０．６５～５．０でもよく、０．６５～４．０でもよく、０．７～１０．０でもよく、０．７～５．０でもよく、０．７～４．０でもよく、０．７５～１０．０でもよく、０．７５～５．０でもよく、０．７５～４．０でもよく、０．８～１０．０でもよく、０．８～５．０でもよく、０．８～４．０でもよく、０．８５～１０．０でもよく、０．８５～５．０でもよく、０．８５～４．０でもよい。
　ピーク面積強度比（（１００）／（００４））は、測定するＸＲＤ装置に付帯する解析プログラムを用いればよく、例えばオランダＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製の製品名「Ｘ’ＰｅｒｔＰｒｏ ＭＰＤ粉末Ｘ線回折装置」を用いて、該当するピーク面積の強度比を計算することができる。
　本実施形態に係る放熱シートは、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有し、具体的には、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす。具体的には、図１を用いて説明する。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
　図１は、本実施形態に係る放熱シート１０の拡大断面模式図である。
　放熱シート１０は、凝集無機フィラー１がマトリクス樹脂２中にランダムに配置されてなる。放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して通常５重量％以上が好ましく、より好ましくは１０重量％以上であり、更に好ましくは１５重量％以上であり、特に好ましくは２０重量％以上である。また、放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して通常９０重量％以下が好ましく、より好ましくは８０重量％以下であり、更に好ましくは７０重量％以下であり、特に好ましくは６０重量％以下である。
　以上より、放熱シート１０中における凝集無機フィラー１の含有量は、放熱シート１０の総質量に対して、５～９０重量％が好ましく、１０～８０重量％がより好ましく、１５～７０重量％が更に好ましく、２０～６０重量％が特に好ましい。
　放熱シート１０に含まれる凝集無機フィラー１のうち、半数以上において、凝集無機フィラー同士が面接触している（条件Ａ）。すなわち、凝集無機フィラー１同士の接触界面３が直線部分を構成することを特徴とする。
　本実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際に樹脂・フィラー界面にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、隣り合う凝集無機フィラー同士が点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「直線部分」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状、ヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
　このように、凝集無機フィラー同士の接触界面に破壊等による変形が起こり直線部分を構成する一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
　放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
　また、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、接触界面が直線部分を構成する凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円と、該直線部分と、の２つの交点が、該仮想円の中心との間で形成する角度θ１が、３０度以上であることが好ましい。即ち、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形において、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が、３０度以上であることが好ましい。このことを、図２により説明する。
　図２における凝集無機フィラー１は、接触界面が直線部分Ａ－Ｂを構成する凝集無機フィラーである。図中左側の凝集無機フィラーの最大径ｄを直径とした仮想円と、接触界面３の直線部分との交点Ａ及びＢが、仮想円の中心Ｃとの間で形成する角度θ１が３０度以上であることが好ましい。当該角度θ１は、フィラー同士の接触による元の凝集無機フィラーの潰れ具合を表す。角度θ１は４５度以上であってよく、６０度以上であってよい。
　一方で、角度θ１は、通常１８０度以下が好ましく、１３５度以下であってよく、１２０度以下であってよく、１０５度以下であってよい。
　以上より、角度θ１は、３０～１８０度でもよく、３０～１３５度でもよく、３０～１２０度でもよく、３０～１０５度でもよく、４５～１８０度でもよく、４５～１３５度でもよく、４５～１２０度でもよく、４５～１０５度でもよく、６０～１８０度でもよく、６０～１３５度でもよく、６０～１２０度でもよく、６０～１０５度でもよい。
　また、放熱シートは、ボイドを低減させるためにプレスを行うことから、ボイドが少ないことが好ましい。放熱シートの空隙率は、１０体積％以下であることが好ましく、５体積％以下であることがより好ましく、３体積％以下であることが更に好ましい。
　放熱シート中の凝集無機フィラー同士がどのように接触しているかは、硬化後の放熱シートを切断し、その断面を光学顕微鏡或いは走査型電子顕微鏡で観察することにより、確認することができる。
　放熱シートに含まれる凝集無機フィラーのうち、半数以上において、長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である（条件Ｂ）。本実施形態においては、アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーを「球形を維持している。」とみなす。凝集無機フィラーが球形を維持しているというのは、放熱シートの断面写真により、該フィラーが球形を維持しており、かつ凝集構造を作る一次粒子が等方性を保っていることを指す。球形を維持している凝集無機フィラーのアスペクト比は１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１以上１．５以下であり、更に好ましくは１以上１．４以下である。
　放熱シート中の凝集無機フィラー同士の面接触の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度をθ１とする。前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーのうち、前記θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和をＳｔとしたときに、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対する総和Ｓｔの数値で、放熱シート中の前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの面接触の程度を表すことができる。
　なお、ここでいう「接触界面が構成する直線」の「直線」とは数学的に厳密に直線である必要はなく、接触する凝集無機フィラー同士が、互いに破壊及び／又は変形している状態がほぼ直線状になっているものを意味する。直線の引き方は、隣接する凝集無機フィラー同士が接触し始める点を結んだ直線で考えればよい。
　また凝集無機フィラーの間に、サイズの異なる別の種類の無機フィラーが一部存在している場合、例えば凝集無機フィラーとして粒径の大きい窒化ホウ素を用い、無機フィラーの充填率向上のため、前記凝集無機フィラーより粒径が１／１０以下になるような小さい他の無機フィラー、例えばアルミナを併用する場合などは、凝集無機フィラーである窒化ホウ素同士の界面に、粒径の小さいアルミナが一部はさまれていることがある。このアルミナのような粒径の小さい粒子が含まれていても、直線が途切れたり、そのために中心角（角度θ１）が３０度未満となったりするとは考えない。
　前記総和Ｓｈ及び総和Ｓｔを求める方法は特に限定されない。例えば、画像解析ソフトを利用する方法、紙に印刷して重さを測定する方法等が挙げられる。
　凝集無機フィラー同士の面接触の程度、即ち前記総和Ｓｈに対する前記総和Ｓｔ（Ｓｔ／Ｓｈ）の数値が高くなることで、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上できる。従って、Ｓｔ／Ｓｈの数値が大きいほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
　よって、本実施形態においては、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーにおいて、前記総和Ｓｔが前記総和Ｓｈに対して２０％以上（即ち、Ｓｔ／Ｓｈが２０％以上）である（条件Ｃ）。Ｓｔ／Ｓｈは２３％以上が好ましく、より好ましくは２５％以上であり、更に好ましくは３０％以上である。一方で、プレス成形時のシート形状の寸法安定性の観点から、Ｓｔ／Ｓｈは通常９９％以下であることが好ましく、より好ましくは９５％以下であり、更に好ましくは８０％以下である。
　以上より、前記Ｓｔ／Ｓｈは、２０～９９％でもよく、２０～９５％でもよく、２０～８０％でもよく、２３～９９％でもよく、２３～９５％でもよく、２３～８０％でもよく、２５～９９％でもよく、２５～９５％でもよく、２５～８０％でもよく、３０～９９％でもよく、３０～９５％でもよく、３０～８０％でもよい。
　前記Ｓｔ／Ｓｈの数値は、凝集無機フィラーの破壊強度、凝集無機フィラーの弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
　以下、本実施形態に係る放熱シートの製造方法を説明する。上記形状の放熱シートが得られる限り、その製造方法は特段限定されず、例えば国際公開第２０１５／１１９１９８号を適宜参照できる。
　放熱シートは、例えばシート用組成物を基板の表面に塗布し、乾燥させた後、シート化することで得られる。
＜シート用組成物の調製＞
　シート用組成物は、配合成分として上記凝集無機フィラーと、樹脂と、必要に応じて他の無機フィラー、硬化剤、硬化促進剤や、これら以外のその他の成分とを撹拌や混練によって均一に混合することによって得ることができる。各配合成分の混合には、例えばミキサー、ニーダー、単軸又は二軸混練機等の一般的な混練装置を用いることができ、混合に際しては、必要に応じて加熱してもよい。
　なお、シート用組成物が液体状態の樹脂や溶媒を含むなどして、シート用組成物が流動性を有するスラリー状態（本明細書では「塗布用スラリー」ともいう。）の場合、スラリーにする際の調製方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。なお、その際、塗布用スラリーの均一性の向上、脱泡等を目的として、ペイントシェーカーやビーズミル、プラネタリミキサ、攪拌型分散機、自公転攪拌混合機、三本ロール、ニーダー、単軸又は二軸混練機等の一般的な混練装置などを用いて各配合成分を混合・撹拌することが好ましい。
　各配合成分の混合順序も、反応や沈殿物が発生するなど特段の問題がない限り任意であるが、例えば以下のようして塗布用スラリーを調製することができる。
　まず、樹脂を有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサン等)に混合・溶解させて樹脂液を調製する。得られた樹脂液に、凝集無機フィラーと、必要に応じて他の無機フィラー及びその他の成分の１種以上とを十分に混合した混合物を加えて混合し、その後、粘度調整用として更に有機溶媒を加えて混合する。その後、更に、樹脂硬化剤や硬化促進剤、或いは、分散剤等の添加剤を加えて混合し、塗布用スラリーを得る。
＜塗布工程＞
　まず、別途準備した基板の表面に、塗布用スラリーを塗布する。
　即ち、ディップ法、スピンコート法、スプレーコート法、ブレード法、その他の任意の方法で基板の表面に塗布用スラリーを塗布する。塗布用スラリーの塗布には、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、ブレードコーター、コンマコーター、スクリーン印刷、ドクターブレード、アプリケーター、スプレー塗布などの塗布装置を用いることにより、基板上に所定の膜厚の塗膜を均一に形成することが可能である。上記の塗布装置の中でも、ギャップを調整可能なブレードコーターが好ましい。
　基板としては、金属基板、プラスチック基板（プラスチックフィルムともいう。）などが挙げられる。
＜乾燥工程＞
　次に、基板の表面に塗布された塗布用スラリーを乾燥させ塗布乾燥物（塗膜）を得る。
　乾燥温度は、通常１５℃以上が好ましく、より好ましくは２０℃以上であり、更に好ましくは２３℃以上である。また、乾燥温度は、通常１００℃以下が好ましく、より好ましくは９０℃以下であり、更に好ましくは８０℃以下であり、特に好ましくは７０℃以下である。
　また乾燥時間は特に限定されないが、通常５分以上が好ましく、より好ましくは３０分以上であり、更に好ましくは１時間以上であり、特に好ましくは２時間以上である。また、乾燥時間は、通常１６８時間以下が好ましく、より好ましくは１４４時間以下であり、更に好ましくは１２０時間以下であり、特に好ましくは９６時間以下である。
　以上より、乾燥時間は、５分～１６８時間が好ましく、３０分～１４４時間がより好ましくは、１～１２０時間が更に好ましく、２～９６時間が特に好ましい。
　乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、組み込まれるデバイスによって適宜設定されるが、通常５０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１００μｍ以上であり、更に好ましくは１５０μｍ以上であり、特に好ましくは３００μｍ以上である。また、乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、通常８００μｍ以下が好ましく、より好ましくは７００μｍ以下であり、更に好ましくは６００μｍ以下であり、特に好ましくは５００μｍ以下である。
　以上より、乾燥させる前の放熱シートの膜厚は、５０～８００μｍが好ましく、１００～７００μｍがより好ましく、１５０～６００μｍが更に好ましく、３００～５００μｍが特に好ましい。
＜シート化工程＞
　乾燥工程の後には、塗布乾燥物を加圧、成形する工程（シート化工程）を行う。
　基板が金属基板の場合、塗布乾燥物の上に別の金属基板を積層して加圧することが好ましい。また、加圧の前又は後に、塗布乾燥物を所定の大きさに切断してもよい。
　基板がプラスチックフィルムの場合、塗布乾燥物の上に別のプラスチックフィルムを積層して加圧することが好ましい。その後、プラスチックフィルムを剥離し、加圧後の塗布乾燥物の両面に金属基板を積層して再度加圧する、又は加圧後の塗布乾燥物の片側を金属基板に仮接着した後に再度加圧することが好ましい。再度加圧することによって、金属基板に塗布乾燥物が接着する。また、１度目の加圧の前又は後に、塗布乾燥物を所定の大きさに切断してもよい。
　シート化をする際の加熱温度（プレス温度）は、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは２０℃以上である。また、プレス温度は、通常３００℃以下が好ましく、より好ましくは２５０℃以下であり、更に好ましくは２００℃以下である。
　以上より、プレス温度は、０～３００℃が好ましく、２０～２５０℃がより好ましく、２０～２００℃が更に好ましい。
　上記シート化工程（以下、「プレス処理」ともいう。）におけるプレス方法は、公知の技術を用いて行うことができ、例えば静水圧プレス、真空プレス、ベルトプレス、加熱プレス、サーボプレス、カレンダーロール等、公知の方法で成形することができる。
　プラスチックフィルム又は金属基板上の塗布乾燥物を加圧する際のプレス圧力は、通常１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上が好ましく、より好ましくは１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、更に好ましくは２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、特に好ましくは２５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である。また、プレス圧力は、通常２０００ｋｇｆ／ｃｍ２以下が好ましく、より好ましくは１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは９００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であり、特に好ましくは８００ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
　以上より、プレス圧力は、通常１０～２０００ｋｇｆ／ｃｍ２が好ましく、１５０～１０００ｋｇｆ／ｃｍ２がより好ましく、２００～９００ｋｇｆ／ｃｍ２が更に好ましく、２５０～８００ｋｇｆ／ｃｍ２が特に好ましい。
　本実施形態の放熱シートに対して両面を銅で貼り合せた放熱シートを有した回路基板は、従来にはない高い熱伝導性による放熱効果で、高い信頼性のもとに、デバイスの高出力、高密度化が可能であるため、半導体デバイス、特にパワー半導体デバイス装置の放熱基板や放熱シートとして適している。パワー半導体デバイス装置は、本実施形態の放熱シートを含むものであるが、本実施形態の放熱シート以外のアルミ配線、封止材、パッケージ材、ヒートシンク、サーマルペースト、はんだ等の部材は、従来公知の部材を適宜採用できる。
　また、放熱シートの熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）は特に制限はないが、通常５Ｗ／ｍＫ以上が好ましく、より好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以上であり、更に好ましくは１３Ｗ／ｍＫ以上であり、特に好ましくは１５Ｗ／ｍＫ以上であり、最も好ましくは１７Ｗ／ｍＫ以上である。
　耐電圧性能は、通常１０ｋＶ／ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１５ｋＶ／ｍｍ以上であり、更に好ましくは２０ｋＶ／ｍｍ以上である。
　また、放熱シートのガラス転移温度は特段限定されないが、通常０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上であり、更に好ましくは２５℃以上である。また、放熱シートのガラス転移温度は、通常４００℃以下が好ましく、より好ましくは３５０℃以下であり、更に好ましくは３００℃以下である。
　また、放熱シートの接着強度（Ｎ／ｃｍ）は特に制限はないが、通常０．５Ｎ／ｃｍ以上が好ましく、より好ましくは１Ｎ／ｃｍ以上であり、更に好ましくは２Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは３Ｎ／ｃｍ以上であり、最も好ましくは５Ｎ／ｃｍ以上である。
　以上説明した本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートは、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含み、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが前記条件Ｃを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
「第二の態様」
　本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであり、放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
　本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす以外は、本発明の第一の態様の実施形態に係る放熱シートと同様である。なお、条件Ａ及び条件Ｂは、第一の態様と同様である。また、製造方法についても第一の態様と同様である。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
　本実施形態に係る放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際に樹脂・フィラー界面にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、隣り合う凝集無機フィラー同士が点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「変形によりプレス前と比較して面積が減少したもの」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状、ヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
　このように、凝集無機フィラー同士の接触界面に破壊等による変形が起こり面積の減少が生じる一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
　放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
　放熱シート中の凝集無機フィラーの接触変形の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの最大径を直径ｄとした仮想円の面積の総和をＳｖとしたときに、総和Ｓｖに対する前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈの数値で、放熱シート中の前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーの接触変形の程度を表すことができる。
　例えば、図３を用いて説明すると、両側矢印で表された凝集無機フィラー１の中心を通る最も長い線を凝集無機フィラー１の粒子径（直径) ｄとみなし、ｄを直径とする仮想円の面積の総和をＳｖに対する、実際の変形した凝集無機フィラー１の断面積の総和Ｓｈを求める。
　前記総和Ｓｈ及び総和Ｓｖを求める方法は特に限定されず、画像解析ソフトを利用する方法、紙に印刷して重さを測定する方法等が挙げられる。
　放熱シート中の凝集無機フィラーの接触変形の程度、即ち前記総和Ｓｖに対する前記総和Ｓｈ（Ｓｈ／Ｓｖ）の数値が小さくなることで、凝集無機フィラー同士のコンタクトが増加し、放熱シートの厚さ方向への熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上につながる。従って、Ｓｈ／Ｓｖの数値が小さいほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
　よって、本実施形態においては、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーにおいて、前記総和Ｓｈが前記総和Ｓｖに対して９０％以下（即ち、Ｓｈ／Ｓｖが９０％以下）である（条件Ｄ）。Ｓｈ／Ｓｖは８７％以下が好ましく、より好ましくは８５％以下であり、更に好ましくは８０％以下である。一方で、プレス成形時に凝集無機フィラー内の放熱性の高い凝集構造を維持しやすい観点から、Ｓｈ／Ｓｖは通常４０％以上であることが好ましく、より好ましくは５０％以上であり、更に好ましくは５５％以上である。
　以上より、Ｓｈ／Ｓｖは、４０～９０％でもよく、４０～８７％でもよく、４０～８５％でもよく、４０～８０％でもよく、５０～９０％でもよく、５０～８７％でもよく、５０～８５％でもよく、５０～８０％でもよく、５５～９０％でもよく、５５～８７％でもよく、５５～８５％でもよく、５５～８０％でもよい。
　前記Ｓｈ／Ｓｖの数値は、凝集無機フィラーの破壊強度や弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
　以上説明した本発明の第二の態様の実施形態に係る放熱シートは、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含み、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす凝集無機フィラーが前記条件Ｄを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
「第三の態様」
　本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であり、金属基板との接触界面付近における放熱シートの厚さ方向断面に特徴を有する。
　本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
　条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
　金属基板は、第一の態様において説明した放熱シートの製造方法で用いる金属基板と同様である。具体的には、金属基板は、半導体デバイスの放熱基板に用いられる金属基板や金属電極に相当する。使用する金属としては銅、アルミなどの高熱伝導の導電体が好ましく、金属基板の厚みは０．０１～１０ｍｍｔが好ましい。また使用する金属基板、金属電極の表面は、機械処理、化成処理などによる表面粗化や樹脂親和性の改良が施されていてもよい。
　放熱シートに含まれる凝集無機フィラー及び樹脂としては、第一の態様の実施形態に係る放熱シートに含まれる凝集無機フィラー及び樹脂が挙げられる。
　本実施形態に係る放熱部材に備わる放熱シートは、凝集無機フィラーをマトリクス樹脂中に含むため、シート化した際にボイドが生じやすい。これを低減させるために、放熱シートの厚さ方向に対してプレスを行う。具体的な放熱部材の製造方法は、第一の態様の実施形態に係る放熱シートの製造方法と同様である。
　プレスにより放熱シート中のボイドは低減される一方で、放熱シート中の凝集無機フィラーにも圧力が掛かり、金属基板と接触する凝集無機フィラーが点ではなく面で接触することとなる。そして、当該面で接触した部分は、厚さ方向断面観察において「変形によりプレス前と比較して面積が減少したもの」として観察される。また、凝集無機フィラーの含有量にもよるが、放熱シート中の凝集無機フィラーの形状は、ペンタゴナル形状やヘキサゴナル形状などの多角形状になり得る。
　このように、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面に破壊等による変形が起こり面積の減少が生じる一方で、凝集構造そのものは崩れないまま面で接触する。よって、金属基板と凝集無機フィラーのコンタクトが増加し、金属基板から放熱シートへの熱伝導パスが増加し、かつ凝集無機フィラー間のボイドを低減することもできる。これにより高い放熱性能及び高い絶縁性を有する放熱シートを作製できる。
　放熱シート中でこのような形状を取り得る限り、凝集無機フィラーの種類は特段限定されないが、凝集無機フィラーの破壊強度が高すぎず、また、フィラー自体が十分な弾性率を有する凝集無機フィラーであることが好ましい。具体的には、凝集無機フィラーの破壊強度は２０ＭＰａ以下であり、弾性率は４８ＭＰａ以上である。このような観点から凝集無機フィラーは、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子であることがより好ましい。
　放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が直線部分を構成する凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円と、該直線部分と、の２つの交点が、該仮想円の中心との間で形成する角度θ２が、３０度以上であることが好ましい。即ち、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形において、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が、３０度以上であることが好ましい。このことを、図４により説明する。
　図４は、放熱シート１０と、放熱シート１０が接着した金属基板２０とを含む放熱部材１００の一例を示す拡大断面模式図である。図４における凝集無機フィラー１は、金属基板２０との接触界面４が直線部分Ｅ－Ｆを構成する凝集無機フィラーである。金属基板２０と接触する凝集無機フィラー１の最大径ｄを直径とした仮想円と、接触界面４の直線部分との交点Ｅ及びＦが、仮想円の中心Ｇとの間で形成する角度θ２が３０度以上であることが好ましい。当該角度θ２は、凝集無機フィラー１と金属基板２０との接触による元の凝集無機フィラーの潰れ具合を表す。角度θ２は４５度以上であってよく、６０度以上であってよい。一方で、角度θ２は、通常１８０度以下が好ましく、１３５度以下であってよく、１２０度以下であってよく、１０５度以下であってよい。
　以上より、角度θ２は、３０～１８０度でもよく、３０～１３５度でもよく、３０～１２０度でもよく、３０～１０５度でもよく、４５～１８０度でもよく、４５～１３５度でもよく、４５～１２０度でもよく、４５～１０５度でもよく、６０～１８０度でもよく、６０～１３５度でもよく、６０～１２０度でもよく、６０～１０５度でもよい。
　放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板とがどのように接触しているかは、硬化後の放熱シートを切断し、その断面を光学顕微鏡或いは走査型電子顕微鏡で観察することにより、確認することができる。
　放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの６０％以上の凝集無機フィラーのアスペクト比が１超、２以下である（条件Ｅ）。本実施形態においては、アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーを「球形を維持している。」とみなす。凝集無機フィラーが球形を維持しているというのは、放熱シートの断面写真により、該フィラーが球形を維持しており、かつ凝集構造を作る一次粒子が等方性を保っていることを指す。球形を維持している凝集無機フィラーのアスペクト比は１超、２以下であり、好ましくは１超、１．７５以下であり、より好ましくは１以上１．５以下であり、更に好ましくは１以上１．４以下である。
　放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度は、次に示す指標で表すことができる。即ち、放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度をθ２とする。金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対する、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合の数値で、放熱シート中の凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度を表すことができる。
　なお、ここでいう「接触界面が構成する直線」の「直線」とは数学的に厳密に直線である必要はなく、接触する金属基板と凝集無機フィラーが、互いに破壊及び／又は変形している状態がほぼ直線状になっているものを意味する。直線の引き方は、接触する金属基板と凝集無機フィラーが接触し始める点を結んだ直線で考えればよい。
　凝集無機フィラーと金属基板との面接触の程度、即ち、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が多くなることで、凝集無機フィラーと金属基板とのコンタクトが増加し、金属基板から放熱シートへの熱伝導パスが増加し、かつフィラー間のボイドが低減でき絶縁性を向上できる。
　従って、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対する、前記θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が多いほど、放熱シートの放熱性・絶縁性が向上し、好ましい。
　本実施形態においては、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上であることで、金属基板との熱伝導性が向上し、これを用いた回路基板は、従来にはない高い熱伝導性による放熱効果及び界面のボイド低減による絶縁性向上で、高い信頼性のもとに、デバイスの高出力、高密度化が可能となる。
　前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合は６０％以上であればよく、６５％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、７５％以上が更に好ましく、８０％以上が特に好ましい。また、上限値については特に制限されず、高い方が好ましい。
　前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合は、凝集無機フィラーの破壊強度や弾性率、放熱シート中の凝集無機フィラーの含有量、樹脂の組成、及び放熱シートを製造する際のプレス圧力などにより調整することができる。
　本実施形態においては、放熱シートに含まれる無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ前記条件Ａ及び条件Ｂを満たす無機フィラーが、前記条件Ｃ又は条件Ｄを満たすことが好ましい。即ち、本実施形態に係る放熱部材に備わる放熱シートは、第一の態様又は第二の態様の実施形態に係る放熱シートであることが好ましい。これにより、熱伝導性及び絶縁性がさらに高まる。
　以上説明した本発明の第三の態様の実施形態に係る放熱部材は、特定の凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む。そして、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して、６０％以上の凝集無機フィラーが前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たすので、高い熱伝導性及び絶縁性を有する。熱伝導性の高い放熱シートを半導体デバイスに用いることで、発熱量の多いパワーデバイスであっても、良好な放熱性を提供できる。
　本発明のその他の態様としては、以下の通りである。
（１）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
（２）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して２３％以上である、（１）の放熱シート。
（３）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して２５％以上である、（２）の放熱シート。
（４）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して９９％以下である、（１）～（３）のいずれかの放熱シート。
（５）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して９５％以下である、（４）の放熱シート。
（６）前記条件Ｃにおいて、前記総和Ｓｔが総和Ｓｈに対して８０％以下である、（５）の放熱シート。
（７）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
（８）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して８７％以下である、（７）の放熱シート。
（９）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して８５％以下である、（８）の放熱シート。
（１０）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して４０％以上である、（７）～（９）のいずれかの放熱シート。
（１１）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して５０％以上である、（１０）の放熱シート。
（１２）前記条件Ｄにおいて、前記総和Ｓｈが総和Ｓｖに対して５５％以上である、（１１）の放熱シート。
（１３）前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、（１）～（１２）のいずれかの放熱シート。
（１４）前記樹脂が、エポキシ樹脂を含む、（１）～（１３）のいずれかの放熱シート。
（１５）前記エポキシ樹脂が、フェノキシ樹脂を含む、（１４）の放熱シート。
（１６）前記フェノキシ樹脂が、前記式（１）～（６）で表される骨格のうちの少なくとも１つの骨格を主鎖中に含む、（１５）の放熱シート。
（１７）前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が１０，０００～１，０００，０００である、（１５）又は（１６）の放熱シート。
（１８）前記樹脂が、重量平均分子量が６００以下である低分子量エポキシ樹脂を更に含む、（１）～（１７）のいずれかの放熱シート。
（１９）硬化促進剤を更に含む、（１）～（１８）のいずれかの放熱シート。
（２０）前記凝集無機フィラーの含有量が、前記放熱シートの総質量に対して５～９０重量％である、（１）～（１９）のいずれかの放熱シート。
（２１）前記凝集無機フィラー以外の他の無機フィラーを更に含む、（１）～（２０）のいずれかの放熱シート。
（２２）前記他の無機フィラーがアルミナである、（２１）の放熱シート。
（２３）前記凝集無機フィラーの体積基準の最大粒子径が２～３００μｍである、（１）～（２２）のいずれかの放熱シート。
（２４）前記凝集無機フィラーの体積基準の平均粒子径が１～２５０μｍである、（１）～（２３）のいずれかの放熱シート。
（２５）熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である、（１）～（２４）のいずれかの放熱シート。
（２６）耐電圧が２０ｋＶ／ｍｍ以上である、（１）～（２５）のいずれかの放熱シート。
（２７）凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
　前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
　条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
　条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
（２８）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である、（２７）の放熱部材。
（２９）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である、（２８）の放熱部材。
（３０）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である、（２９）の放熱部材。
（３１）前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である、（３０）の放熱部材。
（３２）前記放熱シートが（１）～（２６）のいずれかの放熱シートである、（２７）～（３１）のいずれかの放熱部材。
（３３）（１）～（２６）のいずれかの放熱シート、又は、（２７）～（３２）のいずれかの放熱部材を含む、半導体デバイス。
　以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されない。
（実施例１）
　ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１（重量平均分子量：６００００、エポキシ当量：９８４０ｇ／ｅｑ）を２．５質量部と、
　芳香族エポキシ樹脂２（重量平均分子量：２９０、３官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：９７ｇ／ｅｑ）を０．７質量部と、
　非芳香族エポキシ樹脂３（重量平均分子量：４００、２官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ）を３．１質量部と、
　フェノール樹脂１（水酸基当量：１４３ｇ／ｅｑ）を１．６質量部と、
　硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１（四国化成工業株式会社製、商品名「Ｃ１１Ｚ－ＣＮ」）を０．１４質量部と、
　球状アルミナ１（熱伝導率：３６Ｗ／ｍ・Ｋ、アドマテックス社製、体積平均粒子径：７μｍ）を５．８質量部と、
　窒化ホウ素フィラー（凝集無機フィラー）としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１（三菱ケミカル株式会社製、新モース硬度：２、体積平均粒子径：４５μｍ）を１４．５質量部と、
　有機溶剤としてメチルエチルケトンを８．４質量部、及びシクロヘキサノンを８．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は１８Ｐａ・ｓであった。
　得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）上に銅製の基板（４０ｍｍ×４５ｍｍ）を積層した後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（１）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（１）のシート厚は、約１３０～１６０μｍであった。放熱シート（１）の断面ＳＥＭ画像を図５に示す。
（実施例２）
　ビフェニル型エポキシ樹脂４（重量平均分子量：３００００、エポキシ当量：９０００ｇ／ｅｑ）を２．０質量部と、
　芳香族エポキシ樹脂５（重量平均分子量：３８０、２官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ）を２．０質量部と、
　非芳香族エポキシ樹脂６（重量平均分子量：４００、４官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：１００ｇ／ｅｑ）を１．９質量部と、
　フェノール樹脂１を２．１質量部と、
　硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤２（四国化成工業株式会社製、商品名「２Ｅ４ＭＺ－Ａ」）を０．１２質量部と、
　球状アルミナ１を５．８質量部と、
　カードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１を１４．５質量部と、
　有機溶剤としてメチルエチルケトンを８．４質量部、及びシクロヘキサノンを８．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は８Ｐａ・ｓであった。
　得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）上に銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）を積層した後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（２）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（２）の厚みは約１３０～１６０μｍであった。得られた放熱シート（２）の断面ＳＥＭ画像を図６に示す。
（実施例３）
　実施例２と同様にして塗布用スラリーを調製した。
　得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）をＰＥＴフィルムから剥がし、２枚の銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）で塗布乾燥物を挟んだ後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（３）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（３）の厚みは約１３０～１６０μｍであった。得られた放熱シート（３）の断面ＳＥＭ画像を図７に示す。
（比較例１）
　ビスフェノールＡ／Ｆ型エポキシ樹脂７（重量平均分子量：６００００、エポキシ当量：８８００ｇ／ｅｑ）を０．１７質量部と、
　芳香族エポキシ樹脂８（重量平均分子量：２９５０、多官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２１０ｇ／ｅｑ）を０．６７質量部と、
　芳香族エポキシ樹脂５を０．１７質量部と、
　分散剤（ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「ＢＹＫ－２１５５」）を０．４０質量部と、
　硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１を０．０６質量部と、
　窒化ホウ素フィラー（凝集無機フィラー）としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子１を５．５質量部、及びカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子２（三菱ケミカル株式会社製、新モース硬度：２、体積平均粒子径：１４μｍ）を１．８質量部と、
　有機溶剤としてメチルエチルケトンを０．４質量部、及びシクロヘキサノンを５．８質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は５０Ｐａ・ｓであった。
　得られた塗布用スラリーをドクターブレード法で０．１ｍｍの銅箔に塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）を３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（４）が銅箔に接着した放熱部材を得た。放熱シート（４）のシート厚は、約２００μｍであった。放熱シート（４）の断面ＳＥＭ画像を図８に示す。
（比較例２）
　ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１を０．５０質量部と、
　芳香族エポキシ樹脂２を０．１４質量部と、
　非芳香族エポキシ樹脂３を０．２９質量部と、
　非芳香族エポキシ樹脂９（重量平均分子量：４００、３官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ）を０．２９質量部と、
　フェノール樹脂１を０．３６質量部と、
　硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤１を０．０２質量部と、
　球状アルミナ１を２０．９質量部と、
　有機溶剤としてメチルエチルケトンを２．４質量部と、を混合して塗布用スラリーを調製した。マトリクス樹脂の１００℃での複素粘度は２０Ｐａ・ｓであった。
　得られた塗布用スラリーをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布し、加熱乾燥を行った。得られた塗布乾燥物（塗膜）をＰＥＴフィルムから剥がし、２枚の銅製の基板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）で塗布乾燥物を挟んだ後、３０ＭＰａでプレスし、硬化を実施することで、放熱シート（５）が銅製の基板に接着した放熱部材を得た。放熱シート（５）のシート厚は、約１３０～１６０μｍであった。得られた放熱シート（５）の断面ＳＥＭ画像を図９に示す。
　以下に、実施例１～３及び比較例１、２で得られた放熱シート及び放熱部材の測定条件を記載する。
（凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率の測定）
　凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率の測定は、以下の手法により実施した。
　凝集無機フィラーの破壊強度は、微小圧縮試験機（株式会社島津製作所製、製品名「ＭＣＴ－５１０」）を用いて測定した。
　微小圧縮試験機の下部に設置された加圧板の上に試料を極微量散布し、１粒子ずつ圧縮試験を行い、粒子が破壊した時の破壊試験力と粒子の粒子径から下記の式を用いて破壊強度を求めた。５粒子について測定を行い、その平均値を凝集無機フィラーの破壊強度とした。
　Ｃｓ＝２．４８Ｐ／πｄ２
（「Ｃｓ」は破壊強度（ＭＰａ）であり、「Ｐ」は破壊試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）である。）
　通常、破壊強度の算出は、破壊点の試験力を使用して計算するが、破壊点が明確でない（例えば、試料は変形するが急激な破壊を起こさない）場合、参考強度として１０％の変形を与えた時の試験力を使用して１０％強度として比較に用いることとした。１０％強度は下記の式より算出した。
　Ｃｘ＝２．４８Ｐ／πｄ２
（「Ｃｘ」は１０％強度（ＭＰａ）であり、「Ｐ」は粒子径の１０％変位時の試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）である。）
　凝集無機フィラーの弾性率は、破壊強度の測定に用いた装置を用い、破壊が起きた時点の試験力とその時点の圧縮変位から下記の式より算出した。
　Ｅ＝３×（１－ν２）×Ｐ／４×（ｄ／２）１／２×Ｙ３／２（「Ｅ」は弾性率（ＭＰａ）であり、「ν」はポアソン比であり、「Ｐ」は破壊試験力（Ｎ）であり、「ｄ」は粒子径（ｍｍ）であり、「Ｙ」は圧縮変位（ｍｍ）である、なお、ポアソン比は一定（０．１３）と仮定した。）
（樹脂の複素粘度の測定）
　樹脂の複素粘度測定は以下の条件・装置により実施した。
　複素粘度は、粘弾性測定装置ＭＣＲ３０２（アントンパール社製）を用いて測定した。
　具体的には、樹脂：０．１ｇ程度を用いて、直径：１０ｍｍのパラレルプレートを使用して、測定歪み：０．３％、測定周波数：１Ｈｚ、測定ギャップ（冶具間距離）：０．５ｍｍ、測定温度：１００℃での複素粘度を測定した。
（条件Ａ～Ｆについて）
　放熱シートについて、下記Ａ－１を満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ａ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ａを満たしていないことを意味する。
　Ａ－１：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、凝集無機フィラー同士が面接触している。
　放熱シートについて、下記Ｂ－１、Ｂ－２、Ｂ－３、Ｂ－４をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。
　なお、下記Ｂ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上が、前記条件Ｂを満たしていないことを意味する。
　Ｂ－１：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、２以下である。
　Ｂ－２：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．７５以下である。
　Ｂ－３：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．５以下である。
　Ｂ－４：放熱シートに含まれる凝集無機フィラーの半数以上において、前記アスペクト比が１超、１．４以下である。
　放熱シートについて、厚さ方向の断面観察において、放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーが、下記Ｃ－１、Ｃ－２、Ｃ－３、Ｃ－４、Ｃ－５、Ｃ－６をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｃ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーが、前記条件Ｃを満たしていないことを意味する。
　Ｃ－１：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０％以上である。
　Ｃ－２：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０～９９％である。
　Ｃ－３：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２０～９５％である。
　Ｃ－４：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２３～９５％である。
　Ｃ－５：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２３～８０％である。
　Ｃ－６：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｔ／Ｓｈが２５～８０％である。
　放熱シートについて、厚さ方向の断面観察において、放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーが、下記Ｄ－１、Ｄ－２、Ｄ－３、Ｄ－４、Ｄ－５、Ｄ－６をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｄ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーが、前記条件Ｄを満たしていないことを意味する。
　Ｄ－１：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが９０％以下である。
　Ｄ－２：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが４０～９０％である。
　Ｄ－３：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５０～９０％である。
　Ｄ－４：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５０～８７％である。
　Ｄ－５：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５５～８７％である。
　Ｄ－６：放熱シートに含まれる前記Ａ－１及びＢ－１を満たす凝集無機フィラーにおいて、前記Ｓｈ／Ｓｖが５５～８５％である。
　放熱部材について、下記Ｅ－１、Ｅ－２、Ｅ－３、Ｅ－４、Ｅ－５をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｅ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの４０％超が、前記条件Ｅを満たしていないことを意味する。
　Ｅ－１：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
　Ｅ－２：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である。
　Ｅ－３：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である。
　Ｅ－４：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である。
　Ｅ－５：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記アスペクト比が１超、２以下である凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である。
　放熱部材について、下記Ｆ－１、Ｆ－２、Ｆ－３、Ｆ－４、Ｆ－５をそれぞれ満たしているか否かを確認し、満たしている場合を「Ｉ」とし、満たしていない場合を「ＩＩ」とした。なお、下記Ｆ－１を満たしていない場合は、放熱シートに含まれ、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうちの４０％超が、前記条件Ｆを満たしていないことを意味する。
　Ｆ－１：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ－１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である。
　Ｆ－２：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ－１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６５％以上である。
　Ｆ－３：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ－１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７０％以上である。
　Ｆ－４：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ－１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して７５％以上である。
　Ｆ－５：金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、前記Ｅ－１を満たし、前記角度θ２が３０度以上となる凝集無機フィラーの個数割合が、金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して８０％以上である。
（放熱シートの厚さ方向の熱伝導率の測定）
　熱抵抗測定装置（株式会社メンターグラフィックス製、製品名「Ｔ３ｓｔｅｒ」）を用いて、同一組成・同一条件で作製した厚さの異なる放熱シートの熱抵抗値を測定し、熱抵抗値を厚さに対してプロットしたグラフの傾きから、熱伝導率を求めた。
（放熱シートの耐電圧測定）
　絶縁油中にて、１分ごとに５００Ｖずつ昇圧していき、サンプルが破壊される電圧を求めた。
　得られた放熱シート（１）～（５）について、放熱シート中の凝集無機フィラーの破壊強度及び弾性率を測定し、樹脂の複素粘度を測定した。さらに、放熱シート又は放熱部材が条件Ａ～Ｆを満たしているか否かを確認した。なお、放熱シート（１）、（２）は条件Ｅ及び条件Ｆを満たしているか否かは確認していない。放熱シート（５）は凝集無機フィラーを含まないため、条件Ａ～Ｆを満たしているか否かは確認していない。また、放熱シート（１）～（５）について、放熱シートの厚さ方向の熱伝導率の測定、並びに放熱シートの耐電圧測定を行った。これらの結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　１　　凝集無機フィラー
　２　　マトリクス樹脂
　３　　接触界面
　４　　接触界面
　１０　放熱シート
　２０　金属基板
　１００　放熱部材
　Ｃ　　仮想円の中心
　Ｇ　　仮想円の中心
　ｄ　　直径

Claims (6)

  1. 　凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
    　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
    　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｃを満たす、放熱シート。
    　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
    　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
    　条件Ｃ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラー同士の接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ１が３０度以上となる三角形の面積の総和Ｓｔが、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈに対して２０％以上である。
  2. 　凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートであって、
    　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
    　前記放熱シートに含まれる前記凝集無機フィラーの半数以上が、下記条件Ａ及び条件Ｂを満たし、かつ下記条件Ａ及び条件Ｂを満たす前記凝集無機フィラーが下記条件Ｄを満たす、放熱シート。
    　条件Ａ：凝集無機フィラー同士が面接触している。
    　条件Ｂ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
    　条件Ｄ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、凝集無機フィラーの断面積の総和Ｓｈが、凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の面積の総和Ｓｖに対して９０％以下である。
  3. 　前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、請求項１又は２に記載の放熱シート。
  4. 　凝集無機フィラーと樹脂とを含む放熱シートと、前記放熱シートが接着した金属基板とを含む放熱部材であって、
    　前記凝集無機フィラーの破壊強度が２０ＭＰａ以下であり、かつ前記凝集無機フィラーの弾性率が４８ＭＰａ以上であり、
    　前記放熱シートに含まれ、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーのうち、下記条件Ｅ及び条件Ｆを満たす凝集無機フィラーの個数割合が、前記金属基板との界面に存在する凝集無機フィラーの総数に対して６０％以上である、放熱部材。
    　条件Ｅ：長径と短径との比（長径／短径）で表されるアスペクト比が１超、２以下である。
    　条件Ｆ：放熱シートの厚さ方向の断面観察において、金属基板と凝集無機フィラーとの接触界面が構成する直線を一辺とし、この凝集無機フィラーの最大径を直径とした仮想円の中心を頂点として形成される三角形のうち、前記直線の両端と前記頂点とを結んでなる角度θ２が３０度以上となる。
  5. 　前記凝集無機フィラーが、カードハウス構造を有する窒化ホウ素凝集粒子である、請求項４に記載の放熱部材。
  6. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の放熱シート、又は、請求項４～５のいずれか一項に記載の放熱部材を含む、半導体デバイス。
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