JP5212253B2 - Manufacturing method of sheet-like structure - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、炭素元素の線状構造体を有するシート状構造体の製造方法に関する。  The present invention relates to a method for producing a sheet-like structure having a linear structure of carbon elements.

サーバーやパーソナルコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などに用いられる電子部品には、半導体素子から発する熱を効率よく放熱することが求められる。このため、半導体素子の直上に設けられたインジウムシートなどの熱伝導性シートを介して、銅などの高い熱伝導度を有する材料のヒートスプレッダが配置された構造を有している。  Electronic components used in CPUs (Central Processing Units) of servers and personal computers are required to efficiently dissipate heat generated from semiconductor elements. For this reason, it has a structure in which a heat spreader made of a material having a high thermal conductivity such as copper is arranged through a heat conductive sheet such as an indium sheet provided immediately above the semiconductor element.

しかしながら、近年におけるレアメタルの大幅な需要増加によりインジウム価格は高騰しており、インジウムよりも安価な代替材料が待望されている。また、物性的に見てもインジウムの熱伝導度（８０Ｗ／ｍ・Ｋ）は高いとはいえず、半導体素子から生じた熱をより効率的に放熱させるために更に高い熱伝導度を有する材料が望まれている。  However, the price of indium has soared due to a significant increase in demand for rare metals in recent years, and an alternative material that is cheaper than indium is expected. Moreover, in terms of physical properties, the thermal conductivity (80 W / m · K) of indium is not high, and a material having higher thermal conductivity in order to dissipate the heat generated from the semiconductor element more efficiently. Is desired.

このような背景から、インジウムよりも高い熱伝導度を有する材料として、カーボンナノチューブに代表される炭素元素からなる線状構造体が注目されている。カーボンナノチューブは、非常に高い熱伝導度（１５００Ｗ／ｍ・Ｋ〜３０００Ｗ／ｍ・Ｋ）を有するだけでなく、柔軟性や耐熱性に優れた材料であり、放熱材料として高いポテンシャルを有している。  From such a background, as a material having a higher thermal conductivity than indium, a linear structure made of a carbon element typified by a carbon nanotube has attracted attention. Carbon nanotubes not only have a very high thermal conductivity (1500 W / m · K to 3000 W / m · K), but also are excellent in flexibility and heat resistance, and have a high potential as a heat dissipation material. Yes.

カーボンナノチューブを用いた熱伝導シートとしては、樹脂中にカーボンナノチューブを分散した熱伝導シートや、基板上に配向成長したカーボンナノチューブ束を樹脂等によって埋め込んだ熱伝導シートが提案されている。  As a heat conductive sheet using carbon nanotubes, a heat conductive sheet in which carbon nanotubes are dispersed in a resin, or a heat conductive sheet in which a bundle of carbon nanotubes oriented and grown on a substrate is embedded with a resin or the like has been proposed.

特開２００５−１５０３６２号公報JP 2005-150362 A特開２００６−１４７８０１号公報JP 2006-147801 A特開２００６−３０３２４０号公報JP 2006-303240 A

しかしながら、カーボンナノチューブを用いた従来の熱伝導シートでは、カーボンナノチューブの有する高い熱伝導度を充分に生かすことができなかった。  However, the conventional thermal conductive sheet using carbon nanotubes cannot fully utilize the high thermal conductivity of carbon nanotubes.

本発明の目的は、炭素元素の線状構造体を用いた熱伝導度及び電気伝導度が極めて高いシート状構造体及びその製造方法、並びにこのようなシート状構造体を用いた高性能の電子機器を提供することにある。  An object of the present invention is to provide a sheet-like structure having a very high thermal conductivity and electrical conductivity using a linear structure of carbon element, a method for producing the same, and a high-performance electron using such a sheet-like structure. To provide equipment.

実施形態の一観点によれば、第１の基板上に、炭素元素の複数の線状構造体を形成する工程と、前記第１の基板上に形成した前記複数の線状構造体を、熱収縮性を有する第２の基板上に転写する工程と、前記複数の線状構造体を転写した前記第２の基板を加熱して収縮させる工程と、収縮した前記第２の基板上に形成された前記複数の線状構造体間に、前記複数の線状構造体を支持する充填層を形成する工程と、前記充填層を形成後、前記第２の基板を除去する工程とを有するシート状構造体の製造方法が提供される。  According to one aspect of the embodiment, a step of forming a plurality of linear structures of carbon elements on a first substrate, and a step of forming the plurality of linear structures formed on the first substrate with heat A step of transferring onto the second substrate having shrinkage; a step of heating and shrinking the second substrate to which the plurality of linear structures have been transferred; and a step of forming the second substrate on the shrunk second substrate. Further, a sheet-like process including a step of forming a filling layer that supports the plurality of linear structures between the plurality of linear structures, and a step of removing the second substrate after forming the filling layer. A method of manufacturing a structure is provided.

開示のシート状構造体の製造方法によれば、炭素元素の線状構造体を成長する際の面密度を超える高い面密度で形成された炭素元素の線状構造体を有するシート状構造体を製造することができる。これにより、シート状構造体の熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  According to the disclosed method for producing a sheet-like structure, a sheet-like structure having a carbon element linear structure formed at a high surface density exceeding the surface density at the time of growing the carbon element linear structure is obtained. Can be manufactured. Thereby, the heat conductivity and electroconductivity of a sheet-like structure can be improved significantly.

図１は、第１実施形態による電子機器の構造を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the electronic apparatus according to the first embodiment.図２は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図３は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 3 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図４は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 4 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図５は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 5 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図６は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 6 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図７は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 7 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図８は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 8 is a process cross-sectional view (part 6) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図９は、第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その７）である。FIG. 9 is a process cross-sectional view (part 7) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the first embodiment.図１０は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１１は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 11 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１２は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 12 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１３は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 13 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１４は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 14 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１５は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 15 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１６は、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 16 is a process cross-sectional view (part 6) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment.図１７は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図１８は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 18 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図１９は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 19 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図２０は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 20 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図２１は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 21 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図２２は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 22 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図２３は、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 23 is a process cross-sectional view (Part 6) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment.図２４は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図２５は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 25 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図２６は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 26 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図２７は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 27 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図２８は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 28 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図２９は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 29 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図３０は、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 30 is a process cross-sectional view (No. 6) showing the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment.図３１は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３２は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 32 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３３は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 33 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３４は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 34 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３５は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 35 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３６は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 36 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３７は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 37 is a process cross-sectional view (No. 6) showing the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment.図３８は、第６実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 38 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the sixth embodiment.図３９は、第７実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 39 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the seventh embodiment.図４０は、第８実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 40 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the eighth embodiment.図４１は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 41 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４２は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 42 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４３は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 43 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４４は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 44 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４５は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 45 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４６は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 46 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４７は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 47 is a process cross-sectional view (No. 6) showing the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment.図４８は、第１０実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 48 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the tenth embodiment.図４９は、第１１実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 49 is a schematic sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the eleventh embodiment.図５０は、第１２実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 50 is a schematic sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the twelfth embodiment.図５１は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。FIG. 51 is a schematic sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５２は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その１）である。FIG. 52 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５３は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その２）である。FIG. 53 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５４は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その３）である。FIG. 54 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５５は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その４）である。FIG. 55 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５６は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その５）である。FIG. 56 is a process sectional view (No. 5) showing the method for producing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５７は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その６）である。FIG. 57 is a process sectional view (No. 6) showing the method for producing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５８は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その７）である。FIG. 58 is a process cross-sectional view (part 7) illustrating the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図５９は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その８）である。FIG. 59 is a process sectional view (No. 8) showing the method for producing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図６０は、第１３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図（その９）である。FIG. 60 is a process cross-sectional view (No. 9) showing the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the thirteenth embodiment.図６１は、カーボンナノチューブの端部に形成した被膜の構造の一例を示す斜視図である。FIG. 61 is a perspective view showing an example of the structure of the coating formed on the end of the carbon nanotube.

［第１実施形態］
第１実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図１乃至図９を用いて説明する。[First Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図１は、本実施形態による電子機器の構造を示す概略断面図である。図２は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図３乃至図９は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the electronic apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 3 to 9 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートを用いた電子機器の一例について図１を用いて説明する。  First, an example of an electronic apparatus using the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

プリント配線基板５０上には、多層配線基板などの回路基板５４が実装されている。回路基板５４は、はんだバンプ５２を介してプリント配線基板５０に電気的に接続されている。  Acircuit board 54 such as a multilayer wiring board is mounted on the printedwiring board 50. Thecircuit board 54 is electrically connected to the printedwiring board 50 via the solder bumps 52.

回路基板５４上には、例えばＣＰＵなどの半導体素子５８が実装されている。半導体素子５８は、はんだバンプ５６を介して回路基板５４に電気的に接続されている。  On thecircuit board 54, asemiconductor element 58 such as a CPU is mounted. Thesemiconductor element 58 is electrically connected to thecircuit board 54 via the solder bumps 56.

半導体素子５８上には、半導体素子５８を覆うように、半導体素子５８からの熱を拡散するためのヒートスプレッダ６２が形成されている。ヒートスプレッダ６２は、例えば有機シーラント６０によって回路基板５４に接着されている。半導体素子５８とヒートスプレッダ６２との間には、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０が形成されている。  Aheat spreader 62 for diffusing heat from thesemiconductor element 58 is formed on thesemiconductor element 58 so as to cover thesemiconductor element 58. Theheat spreader 62 is bonded to thecircuit board 54 with anorganic sealant 60, for example. Thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment is formed between thesemiconductor element 58 and theheat spreader 62.

このように、図１に示す電子機器では、半導体素子５８とヒートスプレッダ６２との間、すなわち発熱部と放熱部との間に、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０８が設けられている。  As described above, in the electronic apparatus shown in FIG. 1, the carbon nanotube sheet 108 according to the present embodiment is provided between thesemiconductor element 58 and theheat spreader 62, that is, between the heat generating portion and the heat radiating portion.

本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０は、図２（ａ）に示すように、シートの膜厚方向、すなわちシートの表面と交差する方向に配向した複数のカーボンナノチューブ１６を有している。カーボンナノチューブ１６の一端部側（図面において下側）には、カーボンナノチューブ１６の間隙を埋め込むように充填層２６が形成されている。カーボンナノチューブ１６の他端部側（図面において上側）には、カーボンナノチューブ１６の間隙を埋め込むように充填層２８が形成されている。  As shown in FIG. 2A, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment has a plurality ofcarbon nanotubes 16 oriented in the thickness direction of the sheet, that is, in the direction intersecting the surface of the sheet. A fillinglayer 26 is formed on one end side (lower side in the drawing) of thecarbon nanotube 16 so as to fill the gap between thecarbon nanotubes 16. On the other end side (upper side in the drawing) of thecarbon nanotube 16, afilling layer 28 is formed so as to fill the gap between thecarbon nanotubes 16.

カーボンナノチューブシート１０は、例えば図２（ｂ）に示すように、被着体４０と被着体４２との間に設けられ、被着体４０と被着体４２との間の熱伝導性や電気伝導性を向上するためのものである。被着体４０，４２は、例えば、発熱体（例えば、ＬＳＩチップ）や放熱体（例えば、ヒートスプレッダ）である。図１に示す電子機器の例では、発熱体は半導体素子１０６であり、放熱体はヒートスプレッダ１１０である。被着体４０と被着体４２との間に設けられる際、カーボンナノチューブシート１０の充填層２６，２８は、被着体４０，４２の表面凹凸に応じて形状変化し、カーボンナノチューブシート１０と被着体４０，４２との間の密着性を向上する。この形状変化に伴い、カーボンナノチューブ１６の端部は、被着体４０，４２に接触される。  For example, as shown in FIG. 2B, thecarbon nanotube sheet 10 is provided between theadherend 40 and theadherend 42, and the thermal conductivity between theadherend 40 and theadherend 42 This is to improve electrical conductivity. Theadherends 40 and 42 are, for example, a heat generator (for example, an LSI chip) or a heat radiator (for example, a heat spreader). In the example of the electronic device illustrated in FIG. 1, the heating element is the semiconductor element 106, and the radiator is the heat spreader 110. When provided between theadherend 40 and theadherend 42, the filling layers 26, 28 of thecarbon nanotube sheet 10 change in shape according to the surface irregularities of theadherends 40, 42, and thecarbon nanotube sheet 10 The adhesion between the adherends 40 and 42 is improved. With this shape change, the end of thecarbon nanotube 16 is brought into contact with the adherends 40 and 42.

カーボンナノチューブ１６は、単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブのいずれでもよい。カーボンナノチューブ１６の面密度は、特に限定されるものではないが、放熱性及び電気伝導性の観点からは、１×１０^１０本／ｃｍ^２以上の平面密度であることが望ましい。後述の製造方法を用いることにより、成長時の面密度を超えた高い面密度でカーボンナノチューブ１６を形成することができる。Thecarbon nanotube 16 may be either a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube. The surface density of thecarbon nanotubes 16 is not particularly limited, but is preferably a plane density of 1 × 10¹⁰ pieces / cm² or more from the viewpoint of heat dissipation and electrical conductivity. By using the manufacturing method described later, thecarbon nanotubes 16 can be formed with a high surface density exceeding the surface density at the time of growth.

カーボンナノチューブ１２の長さ（シートの厚さ）は、カーボンナノチューブシート１０の用途によって決まり、特に限定されるものではないが、好ましくは５μｍ〜５００μｍ程度の値に設定することができる。  The length (sheet thickness) of thecarbon nanotube 12 is determined by the application of thecarbon nanotube sheet 10 and is not particularly limited, but can preferably be set to a value of about 5 μm to 500 μm.

充填層２６，２８は、カーボンナノチューブシート１０を被着体４０，４２と接触した後にリフローが可能な材料であり、例えば、熱可塑性樹脂材料を用いることができる。なお、充填層２６，２８の具体的な構成材料については、後述する製造方法の説明の中で述べる。  The filling layers 26 and 28 are materials that can be reflowed after thecarbon nanotube sheet 10 is brought into contact with the adherends 40 and 42, and for example, a thermoplastic resin material can be used. In addition, the specific constituent material of the filling layers 26 and 28 will be described in the description of the manufacturing method described later.

図２（ａ）において、充填層２６と充填層２８とが直に接していないが、充填層２６と充填層２８とは直に接していてもよい。また、充填層２６，２８は、必ずしもカーボンナノチューブ１６の両端部に設ける必要はなく、充填層２６，２８の一方（例えば充填層２６）だけを設けるようにしてもよい。  In FIG. 2A, the fillinglayer 26 and thefilling layer 28 are not in direct contact, but thefilling layer 26 and thefilling layer 28 may be in direct contact. Further, the filling layers 26 and 28 are not necessarily provided at both ends of thecarbon nanotube 16, and only one of the filling layers 26 and 28 (for example, the filling layer 26) may be provided.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図３乃至図１０を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、カーボンナノチューブを形成するための土台として用いる基板１２を用意する。基板１２は、特に限定されるものではないが、シリコン基板などの半導体基板、アルミナ（サファイア）基板、ＭｇＯ基板、ガラス基板などの絶縁体基板等を用いることができる。また、これら基板上に薄膜が形成されたものでもよい。例えば、シリコン基板上に膜厚３００ｎｍ程度のシリコン酸化膜が形成されたものを用いることができる。  First, asubstrate 12 that is used as a base for forming carbon nanotubes is prepared. Thesubstrate 12 is not particularly limited, and a semiconductor substrate such as a silicon substrate, an insulator substrate such as an alumina (sapphire) substrate, an MgO substrate, and a glass substrate can be used. In addition, a thin film may be formed on these substrates. For example, a silicon substrate having a silicon oxide film with a thickness of about 300 nm can be used.

基板１２はカーボンナノチューブの形成後に剥離されるものである。この目的のもと、基板１２としては、カーボンナノチューブの形成温度において、変質しないこと、少なくともカーボンナノチューブに接する面が、カーボンナノチューブから容易に剥離できる材料によって構成されていること、又はカーボンナノチューブに対して選択的にエッチングできる材料によって構成されていることが望ましい。  Thesubstrate 12 is peeled off after the carbon nanotubes are formed. For this purpose, thesubstrate 12 does not change at the formation temperature of the carbon nanotube, at least the surface in contact with the carbon nanotube is made of a material that can be easily peeled from the carbon nanotube, or It is desirable to be made of a material that can be selectively etched.

次いで、基板１２上に、例えばスパッタ法により、例えばＦｅ（鉄）を堆積し、例えば膜厚２．５ｎｍのＦｅ膜の触媒金属膜１４を形成する。  Next, for example, Fe (iron) is deposited on thesubstrate 12 by sputtering, for example, to form acatalytic metal film 14 of Fe film having a thickness of 2.5 nm, for example.

触媒金属膜１４は、基板１２上の全面に形成するようにしてもよいし、基板１２上の特定の領域に選択的に形成するようにしてもよい。触媒金属膜１４を基板１２上の特定の領域に選択的に形成するには、メタルマスクを用いて触媒金属を堆積する方法や、フォトレジスト膜を用いたリフトオフ法等を適用することができる。触媒金属膜１４の配置は、カーボンナノチューブシートの用途等に応じて適宜設定することができる。  Thecatalytic metal film 14 may be formed on the entire surface of thesubstrate 12 or may be selectively formed in a specific region on thesubstrate 12. In order to selectively form thecatalytic metal film 14 in a specific region on thesubstrate 12, a method of depositing a catalytic metal using a metal mask, a lift-off method using a photoresist film, or the like can be applied. The arrangement of thecatalytic metal film 14 can be appropriately set according to the use of the carbon nanotube sheet.

触媒金属膜１４を形成するための触媒金属としては、Ｆｅのほか、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）又はこれらのうち少なくとも一の材料を含む合金を用いてもよい。触媒として、金属膜以外に微分型静電分級器（ＤＭＡ:differential mobility analyzer）等を用い、あらかじめサイズを制御して作製した金属微粒子を用いてもよい。この場合も、金属種については薄膜と同様でよい。また、これら触媒金属の下地膜として、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）、ＴａＮ（窒化タンタル）、ＴｉＳｉ_ｘ（チタンシリサイド）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）、ＴｉＯ_ｘ（酸化チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、若しくはＴｉＮ（チタンナイトライド）の膜、又はこれらのうち少なくとも一の材料を含む合金の膜を形成してもよい。例えば、Ｆｅ（２．５ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）の積層構造、Ｃｏ（２．６ｎｍ）／ＴｉＮ（５ｎｍ）の積層構造等を適用することができる。金属微粒子を用いる場合は、例えばＣｏ（平均直径３．８ｎｍ）／ＴｉＮ（５ｎｍ）の積層構造を適用することができる。As the catalyst metal for forming thecatalyst metal film 14, in addition to Fe, Co (cobalt), Ni (nickel), Au (gold), Ag (silver), Pt (platinum), or at least one of these materials An alloy containing may be used. As the catalyst, metal fine particles prepared by controlling the size in advance using a differential mobility analyzer (DMA) or the like in addition to the metal film may be used. Also in this case, the metal species may be the same as that of the thin film. In addition, as a base film for these catalytic metals, Mo (molybdenum), Ti (titanium), Hf (hafnium), Zr (zirconium), Nb (niobium), V (vanadium), TaN (tantalum nitride), TiSi_x (titanium) Silicide), Al (aluminum), Al₂ O₃ (aluminum oxide), TiO_x (titanium oxide), Ta (tantalum), W (tungsten), Cu (copper), Au (gold), Pt (platinum), Pd A film of (palladium) or TiN (titanium nitride) or an alloy film including at least one of these materials may be formed. For example, a stacked structure of Fe (2.5 nm) / Al (10 nm), a stacked structure of Co (2.6 nm) / TiN (5 nm), and the like can be applied. When metal fine particles are used, for example, a laminated structure of Co (average diameter 3.8 nm) / TiN (5 nm) can be applied.

次いで、触媒金属膜１４を形成した基板１２上に、例えばホットフィラメントＣＶＤ法により、触媒金属膜１４を触媒としてカーボンナノチューブ１６を成長する。カーボンナノチューブ１６の成長条件は、例えば、原料ガスとしてアセチレン・アルゴンの混合ガス（分圧比１：９）を用い、成膜室内の総ガス圧を１ｋＰａ、ホットフィラメント温度を１０００℃、成長時間を２０分とする。これにより、層数が３〜６層（平均４層程度）、直径が４〜８ｎｍ（平均６ｎｍ）、長さが８０μｍ（成長レート：４μｍ／ｍｉｎ）の多層カーボンナノチューブ１６を成長することができる。  Next,carbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 on which thecatalytic metal film 14 has been formed, using thecatalytic metal film 14 as a catalyst, for example, by hot filament CVD. The growth conditions of thecarbon nanotube 16 are, for example, a mixed gas of acetylene and argon (partial pressure ratio 1: 9) as a raw material gas, a total gas pressure in the film forming chamber of 1 kPa, a hot filament temperature of 1000 ° C., and a growth time of 20 Minutes. Thereby, it is possible to grow themulti-walled carbon nanotubes 16 having 3 to 6 layers (average of about 4 layers), a diameter of 4 to 8 nm (average of 6 nm), and a length of 80 μm (growth rate: 4 μm / min). .

カーボンナノチューブ１６は、熱ＣＶＤ法やリモートプラズマＣＶＤ法などの他の成膜方法により形成してもよい。また、成長するカーボンナノチューブ１４は、単層カーボンナノチューブでもよい。また、炭素原料としては、アセチレンのほか、メタン、エチレン等の炭化水素類や、エタノール、メタノール等のアルコール類などを用いてもよい。  Thecarbon nanotubes 16 may be formed by other film forming methods such as a thermal CVD method and a remote plasma CVD method. The growingcarbon nanotubes 14 may be single-walled carbon nanotubes. Moreover, as a carbon raw material, you may use hydrocarbons, such as methane and ethylene other than acetylene, alcohols, such as ethanol and methanol.

こうして、基板１２の触媒金属膜１４が形成された領域上に、基板１２の表面に対して垂直方向に配向した複数のカーボンナノチューブ１６を形成する（図３）。なお、上記の成長条件で形成したカーボンナノチューブ１６では、面密度は、１×１０^１１本／ｃｍ^２程度であった。Thus, a plurality ofcarbon nanotubes 16 oriented in the direction perpendicular to the surface of thesubstrate 12 are formed on the region of thesubstrate 12 where thecatalytic metal film 14 is formed (FIG. 3). In thecarbon nanotubes 16 formed under the above growth conditions, the surface density was about 1 × 10¹¹ pieces / cm² .

なお、基板１２上にカーボンナノチューブ１６を形成する方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、基板１２とは異なる他の基板上に形成したカーボンナノチューブを、接着剤等を用いて基板１２上に転写するようにしてもよい。  The method for forming thecarbon nanotubes 16 on thesubstrate 12 is not limited to the above method. For example, carbon nanotubes formed on another substrate different from thesubstrate 12 may be transferred onto thesubstrate 12 using an adhesive or the like.

次いで、基板１２とは別に、熱収縮性を有する基板（熱収縮性シート）２０を用意し、この熱収縮性シート２０上に接着剤を塗布する。  Next, apart from thesubstrate 12, a heat-shrinkable substrate (heat-shrinkable sheet) 20 is prepared, and an adhesive is applied onto the heat-shrinkable sheet 20.

次いで、接着剤２２を塗布した熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６上に熱圧着し、カーボンナノチューブ１６上に熱収縮性シート２０を接着剤２２によって接着する（図４（ａ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 coated with the adhesive 22 is thermocompression bonded onto thecarbon nanotubes 16, and the heat-shrinkable sheet 20 is bonded onto thecarbon nanotubes 16 with the adhesive 22 (FIG. 4A).

熱収縮性を有する基板２０は、加熱により収縮するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリ系合成樹脂シートなどの熱収縮性シートを適用することができる。ポリ系合成樹脂シートとしては、特に限定されるものではないが、例えば、株式会社トーヨー製「こうさくプラバン」、株式会社チクマプランニングシステム製「シュリンクシート」等が挙げられる。これら製品の熱収縮温度は、１４０℃〜１５０℃程度である。  The heat-shrinkable substrate 20 is not particularly limited as long as it can be shrunk by heating, and for example, a heat-shrinkable sheet such as a poly-based synthetic resin sheet can be applied. The poly-based synthetic resin sheet is not particularly limited, and examples thereof include “Kousaku Plaban” manufactured by Toyo Corporation and “Shrink Sheet” manufactured by Chikuma Planning System Co., Ltd. The heat shrink temperature of these products is about 140 ° C to 150 ° C.

接着剤２２は、カーボンナノチューブ１６を熱収縮性シート２０に接着できるものであり、融点が熱収縮性シート２０の熱収縮温度よりも低いものであれば、特に限定されるものではない。接着剤２２としては、例えば、ホットメルトワックス、水溶性糊、フォトレジスト等を適用することができる。ホットメルトワックスとしては、例えば、有限会社サンユウテクノ製「ＷＴ０５０Ｔ」（融点５０℃）、ＳＯＮＮＥＢＯＲＮ社製「Ｗ４４５」（融点６０℃）等が挙げられる。水溶性糊としては、ポリビニルアルコールが挙げられる。  The adhesive 22 is not particularly limited as long as it can adhere thecarbon nanotubes 16 to the heat-shrinkable sheet 20 and has a melting point lower than the heat-shrink temperature of the heat-shrinkable sheet 20. As the adhesive 22, for example, hot melt wax, water-soluble glue, photoresist or the like can be applied. Examples of the hot melt wax include “WT050T” (melting point: 50 ° C.) manufactured by Sanyu Techno Co., Ltd. and “W445” (melting point: 60 ° C.) manufactured by SONNEBORN. Examples of the water-soluble paste include polyvinyl alcohol.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図４（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (FIG. 4B).

なお、本実施形態の一部の図面には、カーボンナノチューブ１６の端部に触媒金属膜１４が形成されている状態が示されている。触媒金属膜１４は、カーボンナノチューブ１６の成長の際に凝集化してカーボンナノチューブ内に取り込まれるため、実際には図示するような状態で残存してはおらず、シートの下面にはカーボンナノチューブ１２が露出する。また、触媒金属膜１４は、基板１２を剥離する際に同時に除去されることもある。  A part of the drawings of this embodiment shows a state in which thecatalytic metal film 14 is formed at the end of thecarbon nanotube 16. Since thecatalytic metal film 14 is aggregated and taken into the carbon nanotubes during the growth of thecarbon nanotubes 16, thecatalytic metal film 14 does not actually remain in the state shown in the figure, and thecarbon nanotubes 12 are exposed on the lower surface of the sheet. To do. Further, thecatalyst metal film 14 may be removed at the same time when thesubstrate 12 is peeled off.

次いで、カーボンナノチューブ１６を転写した熱収縮性シート２０を、周囲から熱が均等に加わる加熱装置、例えば電気炉で、熱収縮性シート２０の熱収縮温度よりも高い温度、例えば１４０℃で加熱する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 to which thecarbon nanotubes 16 are transferred is heated at a temperature higher than the heat-shrinkable temperature of the heat-shrinkable sheet 20, for example, 140 ° C. with a heating device that applies heat uniformly from the surroundings, for example, an electric furnace. .

この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４〜１／６程度となり、面密度は約４〜６倍となる（図５）。  By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about 1/4 to 1/6 of the original area, and the surface density is about 4 to 6 times (FIG. 5).

この際、接着剤２２の融点は熱収縮性シート２０の収縮温度よりも低いため、熱収縮性シート２０の熱収縮の際に接着剤２２は溶解している。したがって、接着剤２２が熱収縮性シート２０の熱収縮を阻害することはない。また、溶解した接着剤２２は、粘性を有しており、熱収縮性シート２０の収縮の際に配向性を保持したままカーボンナノチューブ１６を支持する役割をも果たす。  At this time, since the melting point of the adhesive 22 is lower than the contraction temperature of the heat-shrinkable sheet 20, the adhesive 22 is dissolved during the heat-shrink of the heat-shrinkable sheet 20. Therefore, the adhesive 22 does not inhibit the heat shrinkage of theheat shrinkable sheet 20. Further, the dissolved adhesive 22 has viscosity, and also serves to support thecarbon nanotubes 16 while maintaining the orientation when the heat-shrinkable sheet 20 contracts.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図６）。熱可塑性樹脂フィルム２４は、充填層２６となるものである。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on the carbon nanotubes 16 (FIG. 6). Thethermoplastic resin film 24 becomes thefilling layer 26.

熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料は、特に限定されるものではないが、例えば、以下に示すホットメルト樹脂を適用することができる。ポリアミド系ホットメルト樹脂としては、例えば、ヘンケルジャパン株式会社製の「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」（軟化点温度：１４０℃）、日本マタイ株式会社製の「エルファンＯＨ５０１」（融点：８０℃）、日本マタイ株式会社製の「エルファンＮＴ１２０」（融点：１２０℃）が挙げられる。また、ポリエステル系ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社の「ＤＨ５９８Ｂ」（軟化点温度：１３３℃）が挙げられる。また、ポリウレタン系ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社製の「ＤＨ７２２Ｂ」が挙げられる。また、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂としては、例えば、松村石油株式会社製の「ＥＰ−９０」（軟化点温度：１４８℃）が挙げられる。また、エチレン共重合体ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社製の「ＤＡ５７４Ｂ」（軟化点温度：１０５℃）が挙げられる。また、ＳＢＲ系ホットメルト樹脂としては、例えば、横浜ゴム株式会社製の「Ｍ−６２５０」（軟化点温度：１２５℃）が挙げられる。また、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂としては、例えば、住友スリーエム株式会社製の「３７４７」（軟化点温度：１０４℃）が挙げられる。また、ブチルゴム系ホットメルト樹脂としては、例えば、横浜ゴム株式会社製の「Ｍ−６１５８」が挙げられる。なお、軟化点温度は柔軟性が出てくる温度であり、融点は溶け始める温度である。  Although the thermoplastic resin material which forms thethermoplastic resin film 24 is not specifically limited, For example, the hot-melt resin shown below can be applied. Examples of the polyamide-based hot melt resin include “Micromelt 6239” (softening point temperature: 140 ° C.) manufactured by Henkel Japan Co., Ltd., “Elfan OH501” (melting point: 80 ° C.) manufactured by Nihon Matai Co., Ltd., and Nippon Matai Co., Ltd. “Erphan NT120” (melting point: 120 ° C.) manufactured by the company is mentioned. Examples of the polyester hot melt resin include “DH598B” (softening point temperature: 133 ° C.) manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the polyurethane hot melt resin include “DH722B” manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the polyolefin-based hot melt resin include “EP-90” (softening point temperature: 148 ° C.) manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd. Examples of the ethylene copolymer hot melt resin include “DA574B” (softening point temperature: 105 ° C.) manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the SBR hot melt resin include “M-6250” (softening point temperature: 125 ° C.) manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd. Examples of the EVA hot melt resin include “3747” (softening point temperature: 104 ° C.) manufactured by Sumitomo 3M Limited. Examples of the butyl rubber hot melt resin include “M-6158” manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd. The softening point temperature is a temperature at which flexibility appears, and the melting point is a temperature at which melting begins.

熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料は、軟化温度が接着剤２２の融点よりも高いこと、又は、接着剤２２の溶剤に対する耐性があることが望ましい。  The thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24 preferably has a softening temperature higher than the melting point of the adhesive 22 or has resistance to the solvent of the adhesive 22.

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図７）。熱可塑性樹脂フィルム２４として例えば日本マタイ株式会社製の「エルファンＮＴ１２０」を用いた場合には、例えば１２０℃で加熱することにより、熱可塑性樹脂フィルム２４を浸透させることができる。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 7). . For example, when “Elfan NT120” manufactured by Nippon Matai Co., Ltd. is used as thethermoplastic resin film 24, thethermoplastic resin film 24 can be permeated by heating at 120 ° C., for example.

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図８）。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (FIG. 8).

接着剤２２としてホットメルトワックスを用いた場合には、例えば、ホットメルトワックスの融点よりも高く充填層２６の熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも低い温度で熱処理を行ってホットメルトワックスを溶解することにより、熱収縮性シート２０を剥離する。接着剤として水溶性糊を用いた場合には、例えば、充填層２６の熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも低い温度の高温水蒸気を噴霧して水溶性糊を溶解することにより、熱収縮性シート２０を剥離する。  When hot melt wax is used as the adhesive 22, for example, heat treatment is performed at a temperature higher than the melting point of the hot melt wax and lower than the softening temperature of the thermoplastic resin material of thefilling layer 26 to dissolve the hot melt wax. As a result, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled off. When water-soluble glue is used as the adhesive, for example, the heat-shrinkable sheet is obtained by spraying high-temperature steam at a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic resin material of thefilling layer 26 to dissolve the water-soluble glue. 20 is peeled off.

接着剤２２として例えばＳＯＮＮＥＢＯＲＮ社製の「Ｗ４４５」を用いた場合には、例えば６０℃で加熱することにより、熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離することができる。  For example, when “W445” manufactured by SONNEBORN is used as the adhesive 22, the heat-shrinkable sheet 20 can be peeled from thecarbon nanotubes 16 by heating at 60 ° C., for example.

接着剤２２と充填層２６とのエッチング特性が異なる場合には、接着剤２２を、充填層２６にダメージを与えることなく選択的にエッチングすることができる。  When the etching characteristics of the adhesive 22 and thefilling layer 26 are different, the adhesive 22 can be selectively etched without damaging thefilling layer 26.

接着剤２２は、必ずしも完全に除去する必要はなく、例えば図８に示すように、カーボンナノチューブ１６間に残存してもよい。残存した接着剤２２は、充填層２８として用いることができる。接着剤２２は、総て除去するようにしてもよい。  The adhesive 22 does not necessarily need to be completely removed, and may remain between thecarbon nanotubes 16 as shown in FIG. 8, for example. The remainingadhesive 22 can be used as thefilling layer 28. All of the adhesive 22 may be removed.

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，２８の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図９（ａ））。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 28 (FIG. 9A). ).

この熱処理により、充填層２６，２８が軟化し、ＬＳＩチップ４０及びヒートスプレッダ４２の表面凹凸に沿ってカーボンナノチューブシート１０が変形する。また、カーボンナノチューブシート１０内のカーボンナノチューブ１６は、充填層２６，２８による拘束がゆるみ、その端部はＬＳＩチップ４０及びヒートスプレッダ４２に直に接するようになる。この際、カーボンナノチューブ１６はしなやかで柔軟性に富んだ材料であるため、ＬＳＩチップ４０及びヒートスプレッダ４２が有する凹凸形状に追従して撓むことができる。これにより、ＬＳＩチップ４０及びヒートスプレッダ４２に直に接するカーボンナノチューブ１６が増加し、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４０及びヒートスプレッダ４２との間の接触熱抵抗を大幅に低減することができる（図９（ｂ））。  By this heat treatment, the filling layers 26 and 28 are softened, and thecarbon nanotube sheet 10 is deformed along the surface irregularities of theLSI chip 40 and theheat spreader 42. Further, thecarbon nanotubes 16 in thecarbon nanotube sheet 10 are loosely constrained by the filling layers 26 and 28, and their end portions come into direct contact with theLSI chip 40 and theheat spreader 42. At this time, since thecarbon nanotube 16 is a flexible and flexible material, it can bend following the uneven shape of theLSI chip 40 and theheat spreader 42. As a result, the number ofcarbon nanotubes 16 in direct contact with theLSI chip 40 and theheat spreader 42 is increased, and the contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 40 and theheat spreader 42 can be greatly reduced (FIG. 9 ( b)).

特に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を用いることにより、成長時の面密度を超えた高い面密度でカーボンナノチューブ１６を形成することができる。これにより、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  In particular, by using the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the present embodiment, thecarbon nanotubes 16 can be formed with a high surface density exceeding the surface density during growth. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be greatly improved.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、２８を固化する。この際、充填層２６を形成する熱可塑性樹脂及び充填層２８を形成する接着剤２２は接着性を発現し、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間をカーボンナノチューブシート１０によって接着固定することができる。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 28. At this time, the thermoplastic resin forming thefilling layer 26 and the adhesive 22 forming thefilling layer 28 exhibit adhesiveness, and thecarbon nanotube sheet 10 can be bonded and fixed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42. . Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、熱収縮性を有する基板上にカーボンナノチューブを形成し、基板を熱収縮した後に充填層を形成してシート化するので、成長時の面密度を超えた高い面密度で形成されたカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブシートを製造することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  As described above, according to the present embodiment, the carbon nanotubes are formed on the heat-shrinkable substrate, the filling layer is formed after the substrate is heat-shrinked, and the sheet is formed, so that the surface density at the time of growth was exceeded. A carbon nanotube sheet having carbon nanotubes formed with a high surface density can be manufactured. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be greatly improved.

また、カーボンナノチューブを支持する充填層の材料として熱可塑性樹脂を用いることにより、充填層のリフローが可能であり被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗の小さいカーボンナノチューブシートを容易に形成することができる。  In addition, by using a thermoplastic resin as a material for the filling layer that supports the carbon nanotubes, it is possible to reflow the filling layer and easily form a carbon nanotube sheet with low contact thermal resistance and contact resistance to the adherend. it can.

［第２実施形態］
第２実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図１０乃至図１６を用いて説明する。なお、図１乃至図９に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Second Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図１０は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図１１乃至図１６は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 11 to 16 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図１０を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図１０に示すように、カーボンナノチューブ１６の充填層２８側の端部に、被膜１８が形成されているほかは、図２に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 10, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube according to the first embodiment shown in FIG. 2, except that thecoating 18 is formed at the end of thecarbon nanotube 16 on thefilling layer 28 side. It is the same as the sheet.

被膜１８を形成する材料は、充填層２６，２８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば、特に限定されるものではない。  The material for forming thefilm 18 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 28.

熱伝導性の高い被膜１８を設けることにより、被膜１８を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 18 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 with respect to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 18 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図１１乃至図１６を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotube 16 by, for example, a vapor deposition method, and theAu coating 18 is formed.

被膜１８を形成する材料は、充填層２６，２８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。カーボンナノチューブシート１０を電気伝導用途にも用いる場合には、導電性を有する材料、例えば、金属や合金等を適用することができる。被膜１６の構成材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等を用いることができる。また、被膜１８は、単層構造である必要はなく、例えばチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）との積層構造など、２層或いは３層以上の積層構造であってもよい。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 28. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used for electric conduction, a conductive material such as a metal or an alloy can be applied. As a constituent material of thecoating 16, for example, copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), or the like can be used. Thecoating 18 does not need to have a single layer structure, and may have a laminated structure of two layers or three or more layers such as a laminated structure of titanium (Ti) and gold (Au).

被膜１８の膜厚は、接着剤２２の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating 18 is desirably set as appropriate according to the permeability of the adhesive 22, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

被膜１８は、成長初期段階では、例えば図６１（ａ）に示すように、各カーボンナノチューブ１６の先端部分を覆うように形成される。成長膜厚が増加してくると、隣接する各カーボンナノチューブ１６の先端部分に形成された被膜１８が互いに接続される。これにより、被膜１８は、例えば図６１（ｂ）に示すように、複数本の各カーボンナノチューブ１６の先端部分を束ねるように形成される。被膜１８の成長膜厚を更に増加すると、被膜１８がシートの面に平行な２次元方向に完全に接続され、隙間のない完全な膜となる。後工程において接着剤２２の浸透性を維持するためには、被膜１８が完全な膜とならないように膜厚を制御することが望ましい。  In the initial stage of growth, thefilm 18 is formed so as to cover the tip portions of thecarbon nanotubes 16, for example, as shown in FIG. As the growth film thickness increases, thecoatings 18 formed on the tip portions of theadjacent carbon nanotubes 16 are connected to each other. Thereby, thecoating 18 is formed so that the front-end | tip part of each of themultiple carbon nanotubes 16 is bundled, as shown, for example in FIG.61 (b). When the growth film thickness of thecoating film 18 is further increased, thecoating film 18 is completely connected in a two-dimensional direction parallel to the surface of the sheet, and a complete film without gaps is obtained. In order to maintain the permeability of the adhesive 22 in the subsequent process, it is desirable to control the film thickness so that thefilm 18 does not become a complete film.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、図４（ａ）に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、熱収縮性シート２０を接着する（図１１（ａ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is bonded onto thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed in the same manner as in the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. 4A (FIG. 11A). ).

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図１１（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (FIG. 11B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図１２）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (FIG. 12).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図１３）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on the carbon nanotubes 16 (FIG. 13).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図１４）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 14). .

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図１５）。  Next, the adhesive 22 is dissolved, and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (FIG. 15).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，２８の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図１６（ａ））。これにより、圧着時に充填層２６，２８が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 28 (FIG. 16A). ). Thereby, the filling layers 26 and 28 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、２８を固化する（図１６（ｂ））。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 28 (FIG.16 (b)). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第３実施形態］
第３実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図１７乃至図２３を用いて説明する。なお、図１乃至図１６に示す第１及び第２実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Third Embodiment]
A carbon nanotube sheet and a manufacturing method thereof according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those in the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図１７は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図１８乃至図２３は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 18 to 23 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図１７を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図１７に示すように、カーボンナノチューブ１６の充填層２６側の端部に、被膜３０が形成されているほかは、図２に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 17, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube according to the first embodiment shown in FIG. 2 except that acoating 30 is formed on the end of thecarbon nanotube 16 on thefilling layer 26 side. It is the same as the sheet.

被膜３０を形成する材料は、充填層２６，２８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば、特に限定されるものではない。被膜３０には、第２実施形態において示した被膜１８を形成するための材料と同様の材料を適用することができる。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 28. A material similar to the material for forming thefilm 18 shown in the second embodiment can be applied to thefilm 30.

熱伝導性の高い被膜３０を設けることにより、被膜３０を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 30 with high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 30 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図１８乃至図２３を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、図４（ａ）に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、カーボンナノチューブ１６上に、熱収縮性シート２０を接着する（図１８（ａ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is bonded onto thecarbon nanotubes 16 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. 4A (FIG. 18A).

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図１８（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (FIG. 18B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図１９）。  Next, on thecarbon nanotube 16, for example, Au having a film thickness of several hundreds of nanometers is formed by, for example, a vapor deposition method, and theAu coating 30 is formed (FIG. 19).

被膜３０の膜厚は、後工程において熱可塑性樹脂フィルム２４の浸透を阻害しない膜厚（被膜３０が完全な膜とならない膜厚）であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、熱可塑性樹脂フィルム２４の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜３０の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating film 30 is not particularly limited as long as it is a film thickness that does not inhibit the penetration of thethermoplastic resin film 24 in a subsequent process (a film thickness that does not allow thecoating film 30 to be a complete film). The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of thethermoplastic resin film 24, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 30, and the like.

次いで、被膜３０を形成したカーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図２０）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 30 is formed (FIG. 20).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図２１）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the melted thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 21). .

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図２２）。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (FIG. 22).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，２８の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図２３（ａ））。これにより、圧着時に充填層２６，２８が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 28 (FIG. 23A). ). Thereby, the filling layers 26 and 28 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、２８を固化する（図２３（ｂ））。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 28 (FIG.23 (b)). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第４実施形態］
第４実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図２４乃至図３０を用いて説明する。なお、図１乃至図２３に示す第１乃至第３実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Fourth Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 23 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図２４は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図２５乃至図３０は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 25 to 30 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図２４を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図２４に示すように、カーボンナノチューブ１６の両端部に、被膜１８，３０が形成されているほかは、図２に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  The carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube sheet according to the first embodiment shown in FIG. 2 except that thecoatings 18 and 30 are formed on both ends of thecarbon nanotube 16 as shown in FIG. It is.

熱伝導性の高い被膜１８，３０を設けることにより、被膜１８，３０を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。被膜１８，３０の一方を設ける場合と比較して、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の熱電導性及び導電性を更に高めることができる。  By providing thecoatings 18 and 30 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) is increased as compared with the case where thecoatings 18 and 30 are not provided. be able to. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased. Compared with the case where one of thecoatings 18 and 30 is provided, the thermal conductivity and conductivity between thecarbon nanotube 16 and the adherend can be further increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図２５乃至図３０を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、例えば図１１（ａ）に示す第２実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する。  Next, for example, Au having a film thickness of several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, vapor deposition in the same manner as in the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the second embodiment shown in FIG. Thefilm 18 is formed.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、図４（ａ）に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、熱収縮性シート２０を接着する（図２５（ａ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is bonded onto thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed in the same manner as in the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. 4A (FIG. 25A). ).

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図２５（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (FIG. 25B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times.

次いで、例えば図１９に示す第３実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図２６）。  Next, for example, Au having a film thickness of several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, vapor deposition in the same manner as in the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the third embodiment shown in FIG. (FIG. 26).

次いで、被膜３０を形成したカーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図２７）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 30 is formed (FIG. 27).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図２８）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 28). .

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図２９）。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (FIG. 29).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，２８の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３０（ａ））。これにより、圧着時に充填層２６，２８が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 28 (FIG. 30A). ). Thereby, the filling layers 26 and 28 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、２８を固化する（図３０（ｂ））。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 28 (FIG.30 (b)). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第５実施形態］
第５実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図３１乃至図３７を用いて説明する。なお、図１乃至図３０に示す第１乃至第４実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Fifth Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to fourth embodiments shown in FIGS. 1 to 30 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図３１は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図３２乃至図３７は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 32 to 37 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図３１を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図３１に示すように、充填層２８の代わりに充填層３４が形成されているほかは、図２に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  The carbon nanotube sheet according to this embodiment is the same as the carbon nanotube sheet according to the first embodiment shown in FIG. 2 except that afilling layer 34 is formed instead of thefilling layer 28 as shown in FIG.

充填層３４は、充填層２６と同様、カーボンナノチューブシート１０を被着体４０，４２と接触した後にリフローが可能な材料であり、例えば、熱可塑性樹脂材料を用いることができる。なお、充填層３４の具体的な構成材料については、後述する製造方法の説明の中で述べる。  The fillinglayer 34 is a material that can be reflowed after thecarbon nanotube sheet 10 is brought into contact with the adherends 40 and 42 as in the case of thefilling layer 26. For example, a thermoplastic resin material can be used. A specific constituent material of thefilling layer 34 will be described in the description of the manufacturing method described later.

図３１（ａ）において、充填層２６と充填層３４とが直に接していないが、充填層２６と充填層３４とは直に接していてもよい。  In FIG. 31A, the fillinglayer 26 and thefilling layer 34 are not in direct contact, but thefilling layer 26 and thefilling layer 34 may be in direct contact.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図３２乃至図３７を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、熱収縮性シート２０上に、接着剤２２を形成する。  Next, an adhesive 22 is formed on the heat-shrinkable sheet 20.

接着剤２２は、融点が、後述する熱可塑性樹脂層３２の溶解温度よりも低いものであれば、特に限定されるものではない。接着剤２２としては、例えば、ホットメルトワックスや水溶性糊を適用することができる。ホットメルトワックスとしては、例えば、有限会社サンユウテクノ製「ＷＴ０５０Ｔ」（融点５０℃）、ＳＯＮＮＥＢＯＲＮ社製「Ｗ４４５」（融点６０℃）等が挙げられる。水溶性糊としては、ポリビニルアルコールが挙げられる。  The adhesive 22 is not particularly limited as long as the melting point is lower than the melting temperature of thethermoplastic resin layer 32 described later. As the adhesive 22, for example, hot melt wax or water-soluble paste can be applied. Examples of the hot melt wax include “WT050T” (melting point: 50 ° C.) manufactured by Sanyu Techno Co., Ltd. and “W445” (melting point: 60 ° C.) manufactured by SONNEBORN. Examples of the water-soluble paste include polyvinyl alcohol.

次いで、接着剤２２を形成した熱収縮性シート２０上に、熱可塑性樹脂層３２を形成する。  Next, athermoplastic resin layer 32 is formed on the heat-shrinkable sheet 20 on which the adhesive 22 is formed.

熱可塑性樹脂層３２は、充填層３４となるものである。熱可塑性樹脂層３２を形成する樹脂材料は、熱収縮性シート２０の熱収縮温度よりも軟化温度が低いものであれば特に限定されるものではなく、例えば、充填層２６を形成する熱可塑性樹脂材料と同様のホットメルト樹脂を適用することができる。熱収縮性シート２０として熱収縮温度が１４０〜１５０℃程度の材料を用いる場合には、熱可塑性樹脂層３２の樹脂材料として、例えば、日本マタイ株式会社製の「エルファンＯＨ５０１」や「エルファンＮＴ１２０」等を適用することができる。  Thethermoplastic resin layer 32 becomes thefilling layer 34. The resin material for forming thethermoplastic resin layer 32 is not particularly limited as long as the softening temperature is lower than the heat shrink temperature of theheat shrinkable sheet 20. For example, the thermoplastic resin for forming thefilling layer 26 is used. A hot melt resin similar to the material can be applied. When a material having a heat shrink temperature of about 140 to 150 ° C. is used as theheat shrinkable sheet 20, as the resin material of thethermoplastic resin layer 32, for example, “Elfan OH501” or “Elfan” manufactured by Nippon Matai Co., Ltd. NT120 "etc. can be applied.

次いで、接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２が形成された熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６上に熱圧着する（図３２（ａ））。これにより、熱可塑性樹脂層３２がカーボンナノチューブ１６の上端部に浸透し、熱可塑性樹脂層３２とカーボンナノチューブ１６とが接着される。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 on which the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 are formed is thermocompression bonded onto the carbon nanotubes 16 (FIG. 32 (a)). Thereby, thethermoplastic resin layer 32 penetrates into the upper end portion of thecarbon nanotube 16, and thethermoplastic resin layer 32 and thecarbon nanotube 16 are bonded.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図３２（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. Thereby, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (FIG. 32B).

なお、前述の充填層２６の形成方法と同様にして、熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６の上端部に浸透させた後、その上に接着剤２２を塗布した熱収縮性シート２０を接着するようにしてもよい。  In the same manner as in the method for forming thefilling layer 26 described above, after the thermoplastic resin material has permeated the upper end portion of thecarbon nanotube 16, the heat-shrinkable sheet 20 coated with the adhesive 22 is adhered thereon. It may be.

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用い、熱収縮性シート２０の熱収縮温度よりも高い温度、例えば１４０℃で加熱して、熱収縮性シート２０を収縮させる。  Next, using a heating device that uniformly applies heat from above and below, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk by heating at a temperature higher than the heat-shrink temperature of the heat-shrinkable sheet 20, for example, 140 ° C.

この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図３３）。  By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (FIG. 33).

この際、接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２の融点は熱収縮性シート２０の収縮温度よりも低いため、熱収縮性シート２０の熱収縮の際に接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２は溶解している。したがって、接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２が熱収縮性シート２０の熱収縮を阻害することはない。また、溶解した熱可塑性樹脂層３２は、粘性を有しており、熱収縮性シート２０の収縮の際に配向性を保持したままカーボンナノチューブ１６を支持する役割をも果たす。  At this time, since the melting points of the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 are lower than the contraction temperature of the heat-shrinkable sheet 20, the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 are dissolved when the heat-shrinkable sheet 20 is thermally contracted. doing. Therefore, the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 do not hinder the heat shrinkage of theheat shrinkable sheet 20. Further, the meltedthermoplastic resin layer 32 has viscosity, and also plays a role of supporting thecarbon nanotubes 16 while maintaining the orientation when the heat-shrinkable sheet 20 is contracted.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図１３４）。熱可塑性樹脂フィルム２４は、充填層２６となるものである。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on the carbon nanotubes 16 (FIG. 134). Thethermoplastic resin film 24 becomes thefilling layer 26.

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図３５）。熱可塑性樹脂フィルム２４として例えば日本マタイ株式会社製の「エルファンＮＴ１２０」を用いた場合には、例えば１２０℃で加熱することにより、熱可塑性樹脂フィルム２４を浸透させることができる。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 35). . For example, when “Elfan NT120” manufactured by Nippon Matai Co., Ltd. is used as thethermoplastic resin film 24, thethermoplastic resin film 24 can be permeated by heating at 120 ° C., for example.

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図３６）。熱可塑性樹脂層３２は、充填層３４としてカーボンナノチューブ１６の端部に残存する。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (FIG. 36). Thethermoplastic resin layer 32 remains at the end of thecarbon nanotube 16 as thefilling layer 34.

接着剤２２としてホットメルトワックスを用いた場合には、例えば、ホットメルトワックスの融点よりも高く充填層２６の熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも低い温度で熱処理を行ってホットメルトワックスを溶解することにより、熱収縮性シート２０を剥離する。接着剤として水溶性糊を用いた場合には、例えば、充填層２６の熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも低い温度の高温水蒸気を噴霧して水溶性糊を溶解することにより、熱収縮性シート２０を剥離する。  When hot melt wax is used as the adhesive 22, for example, heat treatment is performed at a temperature higher than the melting point of the hot melt wax and lower than the softening temperature of the thermoplastic resin material of thefilling layer 26 to dissolve the hot melt wax. As a result, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled off. When water-soluble glue is used as the adhesive, for example, the heat-shrinkable sheet is obtained by spraying high-temperature steam at a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic resin material of thefilling layer 26 to dissolve the water-soluble glue. 20 is peeled off.

接着剤２２として例えば有限会社サンユウテクノ製「ＷＴ０５０Ｔ」を用いた場合には、例えば６０℃〜７０℃の湯で処理することにより、熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離することができる。  For example, when “WT050T” manufactured by Sanyu Techno Co., Ltd. is used as the adhesive 22, the heat-shrinkable sheet 20 can be peeled from thecarbon nanotubes 16 by treating with hot water at 60 ° C. to 70 ° C., for example.

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，３４の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ））。これにより、圧着時に充填層２６，３４が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 34 (FIG. 37A). ). Thereby, the filling layers 26 and 34 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、３４を固化する（図３７（ｂ））。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 34 (FIG. 37 (b)). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、熱収縮性を有する基板上にカーボンナノチューブを形成し、基板を熱収縮した後に充填層を形成してシート化するので、成長時の面密度を超えた高い面密度で形成されたカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブシートを製造することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  As described above, according to the present embodiment, the carbon nanotubes are formed on the heat-shrinkable substrate, the filling layer is formed after the substrate is heat-shrinked, and the sheet is formed, so that the surface density at the time of growth was exceeded. A carbon nanotube sheet having carbon nanotubes formed with a high surface density can be manufactured. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be greatly improved.

また、カーボンナノチューブを支持する充填層の材料として熱可塑性樹脂を用いることにより、充填層のリフローが可能であり被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗の小さいカーボンナノチューブシートを容易に形成することができる。  In addition, by using a thermoplastic resin as a material for the filling layer that supports the carbon nanotubes, it is possible to reflow the filling layer and easily form a carbon nanotube sheet with low contact thermal resistance and contact resistance to the adherend. it can.

［第６実施形態］
第６実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図３８を用いて説明する。なお、図１乃至図３７に示す第１乃至第５実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Sixth Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the carbon nanotube sheet and its manufacturing method by 1st thru | or 5th embodiment shown in FIG. 1 thru | or FIG. 37, and description is abbreviate | omitted or simplified.

図３８は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 38 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図３８を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図３８に示すように、カーボンナノチューブ１６の充填層３４側の端部に、被膜１８が形成されているほかは、図３１に示す第５実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 38, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube according to the fifth embodiment shown in FIG. 31 except that thecoating 18 is formed at the end of thecarbon nanotube 16 on thefilling layer 34 side. It is the same as the sheet.

被膜１８を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

熱伝導性の高い被膜１８を設けることにより、被膜１８を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 18 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 with respect to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 18 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜１８を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, in the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment, thecoating film 18 is formed by the same method as the carbon nanotube sheet according to the second embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する（図１１（ａ）参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 18 (see FIG. 11A).

被膜１８を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

被膜１８の膜厚は、後工程において充填層３４となる熱可塑性樹脂の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、充填層３４の熱可塑性樹脂の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating film 18 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of the thermoplastic resin that becomes thefilling layer 34 in the subsequent process. The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of the thermoplastic resin of thefilling layer 34, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２が形成された熱収縮性シート２０を熱圧着する（図３２（ａ）参照）。これにより、熱可塑性樹脂層３２がカーボンナノチューブ１６の上端部に浸透し、熱可塑性樹脂層３２とカーボンナノチューブ１６とが接着される。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 on which the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 are formed is thermocompression-bonded on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed, in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the fifth embodiment. (See FIG. 32 (a)). Thereby, thethermoplastic resin layer 32 penetrates into the upper end portion of thecarbon nanotube 16, and thethermoplastic resin layer 32 and thecarbon nanotube 16 are bonded.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図３２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (see FIG. 32B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図３３参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 33).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図３４参照）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on the carbon nanotubes 16 (see FIG. 34).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図３５参照）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (see FIG. 35). ).

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図３６参照）。熱可塑性樹脂層３２は、充填層３４としてカーボンナノチューブ１６の端部に残存する。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (see FIG. 36). Thethermoplastic resin layer 32 remains at the end of thecarbon nanotube 16 as thefilling layer 34.

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，３４の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に充填層２６，３４が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 34 (FIG. 37A). reference). Thereby, the filling layers 26 and 34 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、３４を固化する（図３８）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 34 (FIG. 38). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第７実施形態］
第７実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図３９を用いて説明する。なお、図１乃至図３８に示す第１乃至第６実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Seventh Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the carbon nanotube sheet and its manufacturing method by 1st thru | or 6th Embodiment shown to FIG. 1 thru | or 38, and description is abbreviate | omitted or simplified.

図３９は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 39 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図３９を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図３９に示すように、カーボンナノチューブ１６の充填層２６側の端部に、被膜３０が形成されているほかは、図３１に示す第５実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 39, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment has the same structure as that of the carbon nanotube according to the fifth embodiment shown in FIG. 31 except that acoating 30 is formed on the end of thecarbon nanotube 16 on thefilling layer 26 side. It is the same as the sheet.

被膜３０を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

熱伝導性の高い被膜１８を設けることにより、被膜１８を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 18 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 with respect to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 18 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜１８を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, thecoating film 18 is formed on the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment by the same technique as that of the carbon nanotube sheet according to the third embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、接着剤２２及び熱可塑性樹脂層３２が形成された熱収縮性シート２０を熱圧着する（図３２（ａ）参照）。これにより、熱可塑性樹脂層３２がカーボンナノチューブ１６の上端部に浸透し、熱可塑性樹脂層３２とカーボンナノチューブ１６とが接着される。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 on which the adhesive 22 and thethermoplastic resin layer 32 are formed is thermocompression bonded onto thecarbon nanotubes 16 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the fifth embodiment (FIG. 32 ( a)). Thereby, thethermoplastic resin layer 32 penetrates into the upper end portion of thecarbon nanotube 16, and thethermoplastic resin layer 32 and thecarbon nanotube 16 are bonded.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図３２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (see FIG. 32B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図３３参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 33).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図１９参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundred nm is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 30 (see FIG. 19).

被膜３０を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

被膜３０の膜厚は、後工程において充填層２６となる熱可塑性樹脂の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、充填層３４の熱可塑性樹脂の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating 30 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of the thermoplastic resin that becomes thefilling layer 26 in the subsequent process. The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of the thermoplastic resin of thefilling layer 34, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

次いで、被膜３０を形成したカーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図３４参照）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 30 is formed (see FIG. 34).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図３５参照）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (see FIG. 35). ).

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図３６参照）。熱可塑性樹脂層３２は、充填層３４としてカーボンナノチューブ１６の端部に残存する。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (see FIG. 36). Thethermoplastic resin layer 32 remains at the end of thecarbon nanotube 16 as thefilling layer 34.

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，３４の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に充填層２６，３４が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 34 (FIG. 37A). reference). Thereby, the filling layers 26 and 34 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、３４を固化する（図３９）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 34 (FIG. 39). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第８実施形態］
第８実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図４０を用いて説明する。なお、図１乃至図３９に示す第１乃至第７実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Eighth Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the carbon nanotube sheet and its manufacturing method by 1st thru | or 7th Embodiment shown in FIG. 1 thru | or FIG. 39, and description is abbreviate | omitted or simplified.

図４０は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 40 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図４０を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図４０に示すように、カーボンナノチューブ１６の両端部に、被膜１８，３０が形成されているほかは、図３１に示す第５実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  The carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment shown in FIG. 31 except that thecoatings 18 and 30 are formed at both ends of thecarbon nanotube 16 as shown in FIG. It is.

熱伝導性の高い被膜１８，３０を設けることにより、被膜１８，３０を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。被膜１８，３０の一方を設ける場合と比較して、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の熱電導性及び導電性を更に高めることができる。  By providing thecoatings 18 and 30 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) is increased as compared with the case where thecoatings 18 and 30 are not provided. be able to. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased. Compared with the case where one of thecoatings 18 and 30 is provided, the thermal conductivity and conductivity between thecarbon nanotube 16 and the adherend can be further increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第４実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜１８，３０を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In this embodiment, the coatingfilms 18 and 30 are formed in the carbon nanotube sheet according to the fifth embodiment by the same technique as that of the carbon nanotube sheet according to the fourth embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する（図１１（ａ）参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 18 (see FIG. 11A).

被膜１８を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

被膜１８の膜厚は、後工程において充填層３４となる熱可塑性樹脂の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜１８の膜厚は、充填層３４の熱可塑性樹脂の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating film 18 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of the thermoplastic resin that becomes thefilling layer 34 in the subsequent process. The film thickness of thecoating 18 is desirably set as appropriate according to the permeability of the thermoplastic resin of thefilling layer 34, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、第５実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、接着剤２２を介して熱可塑性樹脂層３２が形成された熱収縮性シート２０を熱圧着する（図３２（ａ）参照）。これにより、熱可塑性樹脂層３２がカーボンナノチューブ１６の上端部に浸透し、熱可塑性樹脂層３２とカーボンナノチューブ１６とが接着される。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 in which thethermoplastic resin layer 32 is formed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed via the adhesive 22 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the fifth embodiment. Thermocompression bonding is performed (see FIG. 32A). Thereby, thethermoplastic resin layer 32 penetrates into the upper end portion of thecarbon nanotube 16, and thethermoplastic resin layer 32 and thecarbon nanotube 16 are bonded.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。これにより、カーボンナノチューブ１６は、熱収縮性シート２０側に転写される（図３２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. As a result, thecarbon nanotubes 16 are transferred to the heat-shrinkable sheet 20 side (see FIG. 32B).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図３３参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 33).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図１９参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundred nm is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 30 (see FIG. 19).

被膜３０を形成する材料は、充填層２６，３４の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of the filling layers 26 and 34.

被膜３０の膜厚は、後工程において充填層２６となる熱可塑性樹脂の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、充填層２６の熱可塑性樹脂の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜３０の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating 30 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of the thermoplastic resin that becomes thefilling layer 26 in the subsequent process. The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of the thermoplastic resin of thefilling layer 26, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 30, and the like.

次いで、被膜３０を形成したカーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する（図３４参照）。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 30 is formed (see FIG. 34).

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６間に浸透させ、充填層２６を形成する（図３５参照）。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (see FIG. 35). ).

次いで、接着剤２２を溶解して熱収縮性シート２０をカーボンナノチューブ１６から剥離し、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図３６参照）。熱可塑性樹脂層３２は、充填層３４としてカーボンナノチューブ１６の端部に残存する。  Next, the adhesive 22 is dissolved and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thecarbon nanotubes 16 to obtain thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment (see FIG. 36). Thethermoplastic resin layer 32 remains at the end of thecarbon nanotube 16 as thefilling layer 34.

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６，３４の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に充填層２６，３４が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layers 26 and 34 (FIG. 37A). reference). Thereby, the filling layers 26 and 34 are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６、３４を固化する（図４０）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layers 26 and 34 (FIG. 40). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第９実施形態］
第９実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図４１乃至図４７を用いて説明する。なお、図１乃至図４０に示す第１乃至第８実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Ninth Embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the ninth embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to eighth embodiments shown in FIGS. 1 to 40 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図４１は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図４２乃至図４７は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 41 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 42 to 47 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図４１を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０は、図４１（ａ）に示すように、シートの膜厚方向、すなわちシートの表面と交差する方向に配向した複数のカーボンナノチューブ１６を有している。カーボンナノチューブ１６の間隙には、充填層３８が形成されている。充填層３８は、シートの内部に設けられた支持層３８ａと、支持層３８ａを挟むようにシートの両表面側に形成された低融点材料層３８ｂ，３８ｃとを有している。  As shown in FIG. 41A, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment has a plurality ofcarbon nanotubes 16 oriented in the thickness direction of the sheet, that is, in the direction intersecting with the surface of the sheet. A fillinglayer 38 is formed in the gap between thecarbon nanotubes 16. The fillinglayer 38 includes asupport layer 38a provided inside the sheet, and low melting point material layers 38b and 38c formed on both surface sides of the sheet so as to sandwich thesupport layer 38a.

カーボンナノチューブシート１０は、例えば図４１（ｂ）に示すように、被着体４０と被着体４２との間に設けられ、被着体４０と被着体４２との間の熱伝導性や電気伝導性を向上するためのものである。被着体４０，４２は、例えば、発熱体や放熱体である。被着体４０と被着体４２との間に設けられる際、カーボンナノチューブシート１０の低融点材料層３８ｂ，３８ｃは、被着体４０，４２の表面凹凸に応じて形状変化し、カーボンナノチューブシート１０と被着体４０，４２との間の密着性を向上する。  For example, as shown in FIG. 41B, thecarbon nanotube sheet 10 is provided between theadherend 40 and theadherend 42, and the thermal conductivity between theadherend 40 and theadherend 42 This is to improve electrical conductivity. Theadherends 40 and 42 are, for example, a heat generator or a heat radiator. When provided between theadherend 40 and theadherend 42, the low melting point material layers 38b and 38c of thecarbon nanotube sheet 10 change in shape according to the surface irregularities of the adherends 40 and 42, and thecarbon nanotube sheet 10 and the adherends 40 and 42 are improved in adhesion.

カーボンナノチューブ１６は、単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブのいずれでもよい。カーボンナノチューブ１６の面密度は、特に限定されるものではないが、放熱性及び電気伝導性の観点からは、１×１０^１０本／ｃｍ^２以上の平面密度であることが望ましい。後述の製造方法を用いることにより、成長時の面密度を超えた高い面密度でカーボンナノチューブ１６を形成することができる。Thecarbon nanotube 16 may be either a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube. The surface density of thecarbon nanotubes 16 is not particularly limited, but is preferably a plane density of 1 × 10¹⁰ pieces / cm² or more from the viewpoint of heat dissipation and electrical conductivity. By using the manufacturing method described later, thecarbon nanotubes 16 can be formed with a high surface density exceeding the surface density at the time of growth.

カーボンナノチューブ１２の長さ（シートの厚さ）は、カーボンナノチューブシート１０の用途によって決まり、特に限定されるものではないが、好ましくは５μｍ〜５００μｍ程度の値に設定することができる。  The length (sheet thickness) of thecarbon nanotube 12 is determined by the application of thecarbon nanotube sheet 10 and is not particularly limited, but can preferably be set to a value of about 5 μm to 500 μm.

支持層３８ａは、カーボンナノチューブシート１０を使用する際にカーボンナノチューブ１６が移動（例えば、傾斜したり凝集したりするなど）して配向性を失わないように支持するためのものである。この目的のもと、支持層３８ａは、少なくともカーボンナノチューブシート１０が曝される温度において固体である材料により形成する。カーボンナノチューブシート１０が曝される熱としては、カーボンナノチューブシート１０を被着体４０，４２に熱圧着（リフロー）する際の加熱、半導体素子の駆動時の発熱、等が挙げられる。  Thesupport layer 38a is used to support thecarbon nanotubes 16 so that the orientation of thecarbon nanotubes 16 is not lost due to movement (for example, tilting or aggregation) when thecarbon nanotube sheet 10 is used. For this purpose, thesupport layer 38a is formed of a material that is solid at least at a temperature to which thecarbon nanotube sheet 10 is exposed. Examples of heat to which thecarbon nanotube sheet 10 is exposed include heating when thecarbon nanotube sheet 10 is thermocompression-bonded (reflowed) to the adherends 40 and 42, heat generation during driving of the semiconductor element, and the like.

支持層３８ａの材料は、形成する際に液状であり硬化することができ、少なくともカーボンナノチューブシート１０が曝される温度において固体であれば、特に限定されるものではない。支持層３８ａの材料としては、例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を適用することができる。  The material of thesupport layer 38a is not particularly limited as long as it is liquid and can be cured when formed, and is solid at least at a temperature at which thecarbon nanotube sheet 10 is exposed. As a material of thesupport layer 38a, for example, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be applied.

低融点材料層３８ｂ，３８ｃは、カーボンナノチューブシート１０を被着体に接したときに、カーボンナノチューブシート１０と被着体４０，４２との間の隙間を充填するためのものである。この目的のもと、低融点材料層３８ｂ，３８ｃは、熱圧着或いは圧着によって被着体４０，４２の表面形状に応じて形状変化しうる材料により形成する。低融点材料層３８ｂ，３８ｃは、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。  The low melting point material layers 38b and 38c are for filling a gap between thecarbon nanotube sheet 10 and the adherends 40 and 42 when thecarbon nanotube sheet 10 is in contact with the adherend. For this purpose, the low-melting-point material layers 38b and 38c are formed of a material whose shape can be changed according to the surface shape of the adherends 40 and 42 by thermocompression bonding or pressure bonding. Only one of the low melting point material layers 38b and 38c may be provided.

熱圧着によって被着体４０，４２の表面形状に応じて形状変化しうる材料としては、常温において固体であり、加熱により軟化して液状或いはゲル状となる物質を適用することができる。ただし、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの材料の融点が支持層３８ａの材料の融点以上では、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを熱圧着する際に支持層３８ａまでもが軟化してカーボンナノチューブ１６を支持できなくなる。このため、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの材料の融点は、支持層３８ａの融点未満であることが望ましい。  As a material whose shape can be changed according to the surface shape of the adherends 40 and 42 by thermocompression bonding, a material that is solid at normal temperature and softens by heating to become liquid or gel can be applied. However, when the melting point of the material of the low melting point material layers 38b and 38c is equal to or higher than the melting point of the material of thesupport layer 38a, thesupport layer 38a is softened when the low melting point material layers 38b and 38c are thermocompression bonded. Unsupportable. For this reason, the melting point of the material of the low melting point material layers 38b and 38c is preferably less than the melting point of thesupport layer 38a.

低融点材料層３８ｂ，３８ｃは、カーボンナノチューブシート１０と被着体４０，４２との間の密着性、すなわち接触熱抵抗をより低減する観点からは、カーボンナノチューブシート１０が搭載される装置の駆動時の上限温度において固体の材料であることが望ましい。  The low-melting-point material layers 38b and 38c drive the device on which thecarbon nanotube sheet 10 is mounted from the viewpoint of further reducing the adhesion between thecarbon nanotube sheet 10 and the adherends 40 and 42, that is, the contact thermal resistance. It is desirable to be a solid material at the upper temperature limit.

すなわち、低融点材料層３８ｂ，３８ｃとしては、融点が、カーボンナノチューブシート１０が搭載される装置の駆動時の上限温度（例えば、発熱体の発熱温度）よりも高く、支持層３８ａの材料の融点よりも低い材料が望ましい。特に、温度に応じて液体と固体との間で可逆的に状態変化するものであり、常温では固体であり、加熱すると液状に変化し、冷却すると接着性を発現しつつ固体に戻る熱可塑性樹脂が好適である。  That is, as the low melting point material layers 38b and 38c, the melting point is higher than the upper limit temperature at the time of driving the device on which thecarbon nanotube sheet 10 is mounted (for example, the heating temperature of the heating element), and the melting point of the material of thesupport layer 38a. Lower material is desirable. In particular, a thermoplastic resin that reversibly changes between a liquid and a solid depending on the temperature, is a solid at room temperature, changes to a liquid state when heated, and returns to a solid while exhibiting adhesive properties when cooled. Is preferred.

低融点材料層３８ｂ，３８ｃの融点の上限値は、支持層３８ａの融点未満であることに加え、被着体４０，４２の耐熱温度の下限値よりも低いことが望ましい。低融点材料層３８ｂ，３８ｃの融点が被着体４０，４２の耐熱温度より高いと、被着体４０，４２にダメージを与えることなく熱圧着することが困難となるからである。  The upper limit value of the melting point of the low melting point material layers 38b and 38c is preferably lower than the lower limit value of the heat resistant temperature of the adherends 40 and 42 in addition to being lower than the melting point of thesupport layer 38a. This is because if the melting points of the low melting point material layers 38b and 38c are higher than the heat resistance temperature of the adherends 40 and 42, it is difficult to perform thermocompression bonding without damaging the adherends 40 and 42.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図４２乃至図４７を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、膜厚６μｍ程度のフォトレジスト膜３６を塗布した熱収縮性シート２０を、フォトレジスト膜３６の塗布面がカーボンナノチューブ１６側に位置するように載置する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 on which thephotoresist film 36 having a film thickness of about 6 μm is applied is placed on thecarbon nanotube 16 so that the application surface of thephotoresist film 36 is located on thecarbon nanotube 16 side.

次いで、例えば９０℃の熱処理によりフォトレジスト膜３６を硬化させる（図４２（ａ））。これにより、カーボンナノチューブ１６の端部はフォトレジスト膜３６によって覆われ、カーボンナノチューブ１６はフォトレジスト膜３６によって熱収縮性シート２０上に接着される。  Next, thephotoresist film 36 is cured by, for example, a heat treatment at 90 ° C. (FIG. 42A). As a result, the end portions of thecarbon nanotubes 16 are covered with thephotoresist film 36, and thecarbon nanotubes 16 are bonded onto the heat-shrinkable sheet 20 by thephotoresist film 36.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。こうして、カーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０上に転写する（図４２（ｂ））。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. In this way, thecarbon nanotubes 16 are transferred onto the heat-shrinkable sheet 20 (FIG. 42B).

フォトレジスト膜３６は、基板１２上に形成したカーボンナノチューブ１６を熱収縮性シート２０側に転写するために用いるものであるとともに、支持層３８ａを形成する際にカーボンナノチューブ１６の端部が支持層３８ａで覆われるのを防止するためのレジスト膜である。フォトレジスト膜３６の代わりに、第１乃至第８実施形態で使用した接着剤２２を用いてもよい。  Thephotoresist film 36 is used to transfer thecarbon nanotubes 16 formed on thesubstrate 12 to the heat-shrinkable sheet 20 side, and when thesupport layer 38a is formed, the ends of thecarbon nanotubes 16 are supported by the support layer. It is a resist film for preventing it from being covered with 38a. Instead of thephotoresist film 36, the adhesive 22 used in the first to eighth embodiments may be used.

次いで、余分なフォトレジスト膜３６を除去した後、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用い、熱収縮性シート２０の熱収縮温度よりも高い温度、例えば１４０℃で加熱して、熱収縮性シート２０を収縮させる。  Next, after removing theexcess photoresist film 36, using a heating device that applies heat evenly from above and below, it is heated at a temperature higher than the heat shrinkage temperature of theheat shrinkable sheet 20, for example, 140 ° C. Thesheet 20 is contracted.

この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図４３参照）。フォトレジスト膜３６の膜厚が６μｍ程度であれば、熱収縮性シート２０の熱収縮がフォトレジスト膜３６によって阻害されることはない。  By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 43). If the film thickness of thephotoresist film 36 is about 6 μm, the thermal contraction of the heat-shrinkable sheet 20 is not hindered by thephotoresist film 36.

次いで、例えばスピンコート法により、支持層３８ａとなる充填材を塗布する。この際、カーボンナノチューブ１６の端部上の充填材の厚さが数百ｎｍ以下になるように、塗布溶液の粘度やスピンコータの回転数を適宜設定する。  Next, a filler to be thesupport layer 38a is applied by, eg, spin coating. At this time, the viscosity of the coating solution and the rotation speed of the spin coater are appropriately set so that the thickness of the filler on the end of thecarbon nanotube 16 is several hundred nm or less.

支持層３８ａとなる充填材は、その後に硬化できるものであり、後にカーボンナノチューブシート１０が曝される温度において固体であれば、特に限定されるものではない。ここでは、支持層３８ａとなる充填材として、シリコーン系樹脂を用いるものとする。  The filler used as thesupport layer 38a is not particularly limited as long as it can be cured thereafter and is solid at a temperature to which thecarbon nanotube sheet 10 is exposed later. Here, a silicone resin is used as the filler that becomes thesupport layer 38a.

支持層３８ａとなる充填材は、例えば、有機系充填材としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などを適用することができる。また、無機系充填材としては、ＳＯＧ（Spin On Glass）などの塗布型絶縁膜形成用組成物などを適用することができる。また、インジウム、はんだ、金属ペースト（例えば、銀ペースト）などの金属材料を適用することもできる。また、例えばポリアニリン、ポリチオフェンなどの導電性ポリマを適用することもできる。  As the filler used as thesupport layer 38a, for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, or the like can be applied as the organic filler. As the inorganic filler, a coating-type insulating film forming composition such as SOG (Spin On Glass) can be applied. A metal material such as indium, solder, or a metal paste (eg, silver paste) can also be used. In addition, conductive polymers such as polyaniline and polythiophene can also be applied.

次いで、充填材を硬化して、支持層３８ａを形成する（図４４）。充填材の硬化方法は、特に限定されるものではなく、常温において長時間放置してもよいし、熱処理や紫外線照射等を用いてもよい。熱処理を行う場合、熱を加えすぎるとフォトレジスト膜３６が過度に硬化してしまい、後に熱収縮性シート２０からカーボンナノチューブ１６を剥離しにくくなる。かかる観点から、支持層３８ａとなる充填材としては、フォトレジスト材料が硬化する温度（例えば９０℃程度）よりも低い温度で硬化できる材料を適用することが好ましい。  Next, the filler is cured to form thesupport layer 38a (FIG. 44). The method for curing the filler is not particularly limited, and may be left at room temperature for a long time, or heat treatment or ultraviolet irradiation may be used. When heat treatment is performed, if too much heat is applied, thephotoresist film 36 is excessively cured, and thecarbon nanotubes 16 are difficult to peel off from the heat-shrinkable sheet 20 later. From this point of view, it is preferable to apply a material that can be cured at a temperature lower than the temperature at which the photoresist material is cured (for example, about 90 ° C.) as the filler that becomes thesupport layer 38a.

次いで、例えば有機溶剤によりフォトレジスト膜３６を選択的に除去し、支持層３８ａに埋め込まれたカーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０から剥離する（図４５）。この際、シリコーン系樹脂は有機溶剤に対して耐エッチング性を有しているため、フォトレジスト膜３６の除去の際にシリコーン系樹脂の支持層３８ａがダメージを受けることはない。  Next, thephotoresist film 36 is selectively removed with, for example, an organic solvent, and thecarbon nanotubes 16 embedded in thesupport layer 38a are peeled from the heat-shrinkable sheet 20 (FIG. 45). At this time, since the silicone resin has etching resistance to the organic solvent, thesupport layer 38a of the silicone resin is not damaged when thephotoresist film 36 is removed.

フォトレジスト膜３６を除去することにより、フォトレジスト膜３６により覆われていたカーボンナノチューブ１６の一端部は、支持層３８ａによって覆われずに露出することになる。  By removing thephotoresist film 36, one end of thecarbon nanotube 16 covered with thephotoresist film 36 is exposed without being covered with thesupport layer 38a.

次いで、熱収縮性シート２０から剥離したシートの両面に、フィルム状に加工した低融点材料層３８ｂ，３８ｃ形成用の熱可塑性樹脂を、支持層３８ａの形成材料の融点未満の温度で熱圧着し、熱可塑性樹脂の低融点材料層３８ｂ，３８ｃを形成する。これにより、カーボンナノチューブ１６の両端が低融点材料層３８ｂ，３８ｃによって埋め込まれ、支持層３８ａ及び低融点材料層３８ｂ，３８ｃを有する充填層３８が形成される。  Next, the thermoplastic resin for forming the low-melting-point material layers 38b and 38c processed into a film shape is thermocompression bonded to both surfaces of the sheet peeled from the heat-shrinkable sheet 20 at a temperature lower than the melting point of the forming material of thesupport layer 38a. Then, the low melting point material layers 38b and 38c of the thermoplastic resin are formed. Thereby, both ends of thecarbon nanotube 16 are filled with the low melting point material layers 38b and 38c, and thefilling layer 38 having thesupport layer 38a and the low melting point material layers 38b and 38c is formed.

低融点材料層３８ｂ，３８ｃとして常温でも液状体やゲル状体の材料、例えば低粘度の放熱用グリース等を用いる場合、例えばスピンコート法により、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを形成することができる。  When a low-meltingmaterial layer 38b, 38c is made of a liquid or gel material, such as low-viscosity heat release grease, even at room temperature, the low-meltingmaterial layer 38b, 38c can be formed by, for example, spin coating. .

低融点材料層３８ｂ，３８ｃに好適な熱可塑性樹脂としては、例えば、上述の熱可塑性樹脂フィルム２４に適用可能なホットメルト樹脂と同様のホットメルト樹脂を適用することができる。  As a thermoplastic resin suitable for the low melting point material layers 38b and 38c, for example, a hot melt resin similar to the hot melt resin applicable to the above-describedthermoplastic resin film 24 can be applied.

これらホットメルト樹脂の中から、融点が高いものを支持層３８ａの材料として、融点が低いものを低融点材料層３８ｂ，３８ｃの材料として、選択してもよい。例えば、支持層３８ａの材料としてヘンケルジャパン株式会社製の「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」を用い、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの材料として日本マタイ株式会社製の「エルファンＮＴ−１２０」を用いることができる。  Of these hot melt resins, one having a high melting point may be selected as the material for thesupport layer 38a, and one having a low melting point may be selected as the material for the low melting point material layers 38b and 38c. For example, “Micromelt 6239” manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. can be used as the material of thesupport layer 38a, and “Elfan NT-120” manufactured by Nippon Matai Co., Ltd. can be used as the material of the low melting point material layers 38b, 38c.

圧着によって被着体の表面形状に応じて形状変化しうる材料としては、常温において液状或いはゲル状の物質を適用することができる。低融点材料層１４ｂ，１４ｃに適用可能な液状体やゲル状体の材料としては、例えば、低粘度の放熱用グリース等が挙げられる。  As a material whose shape can be changed depending on the surface shape of the adherend by pressure bonding, a liquid or gel substance can be applied at room temperature. Examples of the liquid or gel material that can be applied to the low-melting-point material layers 14b and 14c include low-viscosity grease for heat dissipation.

こうして、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図４６）。  Thus, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment is obtained (FIG. 46).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に低融点材料層３８ｂ，３８ｃが液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42, and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the low melting point material layers 38b and 38c (FIG. 37 ( a)). Thereby, the low melting point material layers 38b and 38c are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを固化する（図４０）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the low melting-point material layers 38b and 38c (FIG. 40). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、熱収縮性を有する基板上にカーボンナノチューブを形成し、基板を熱収縮した後に充填層を形成してシート化するので、成長時の面密度を超えた高い面密度で形成されたカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブシートを製造することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  As described above, according to the present embodiment, the carbon nanotubes are formed on the heat-shrinkable substrate, the filling layer is formed after the substrate is heat-shrinked, and the sheet is formed, so that the surface density at the time of growth was exceeded. A carbon nanotube sheet having carbon nanotubes formed with a high surface density can be manufactured. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be greatly improved.

また、低融点材料層によってシートのリフロー性を確保することができるとともに、リフローによるカーボンナノチューブの配向性のみだれを支持層によって防止することができる。これにより、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗の小さいカーボンナノチューブシートを容易に形成することができる。また、カーボンナノチューブの端部を支持層の表面よりも突出させることにより、カーボンナノチューブのバネ性を発現することができ、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。  Further, the reflowability of the sheet can be ensured by the low melting point material layer, and the orientation of the carbon nanotube due to the reflow can be prevented by the support layer. Thereby, a carbon nanotube sheet with low contact thermal resistance and contact resistance to the adherend can be easily formed. Further, by projecting the end portion of the carbon nanotube from the surface of the support layer, the spring property of the carbon nanotube can be expressed, and the contact thermal resistance and contact resistance to the adherend can be reduced.

［第１０実施形態］
第１０実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図４８を用いて説明する。なお、図１乃至図４７に示す第１乃至第９実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Tenth embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to ninth embodiments shown in FIGS. 1 to 47 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図４８は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 48 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図４８を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図４８に示すように、カーボンナノチューブ１６の低融点材料層３８ｃ側の端部に、被膜１８が形成されているほかは、図４１に示す第９実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 48, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as that of the ninth embodiment shown in FIG. 41 except that thecoating 18 is formed on the end of thecarbon nanotube 16 on the low meltingpoint material layer 38c side. The same as the carbon nanotube sheet.

被膜１８を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば、特に限定されるものではない。  The material for forming thefilm 18 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

熱伝導性の高い被膜１８を設けることにより、被膜１８を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 18 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 with respect to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 18 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜１８を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, in the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment, thecoating film 18 is formed by the same method as the carbon nanotube sheet according to the second embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する（図１１（ａ）参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 18 (see FIG. 11A).

被膜１８を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

被膜１８の膜厚は、後工程においてフォトレジスト膜３６の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、フォトレジスト膜３６の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating 18 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of thephotoresist film 36 in a subsequent process. The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of thephotoresist film 36, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、フォトレジスト膜３６を塗布した熱収縮性シート２０を、フォトレジスト膜３６の塗布面がカーボンナノチューブ１６側に位置するように載置する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 coated with thephotoresist film 36 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed so that the coated surface of thephotoresist film 36 is located on thecarbon nanotube 16 side.

次いで、例えば９０℃の熱処理によりフォトレジスト膜３６を硬化させる（図４２（ａ）参照）。これにより、カーボンナノチューブ１６の端部はフォトレジスト膜３６によって覆われ、カーボンナノチューブ１６はフォトレジスト膜３６によって熱収縮性シート２０上に接着される。  Next, thephotoresist film 36 is cured, for example, by a heat treatment at 90 ° C. (see FIG. 42A). As a result, the end portions of thecarbon nanotubes 16 are covered with thephotoresist film 36, and thecarbon nanotubes 16 are bonded onto the heat-shrinkable sheet 20 by thephotoresist film 36.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。こうして、カーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０上に転写する（図４２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. In this way, thecarbon nanotubes 16 are transferred onto the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 42B).

次いで、余分なフォトレジスト膜３６を除去した後、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図４３参照）。  Next, after removing theexcess photoresist film 36, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk using a heating device that applies heat uniformly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 43).

次いで、例えばスピンコート法により、支持層３８ａとなる充填材を塗布する。この際、カーボンナノチューブ１６の端部上の充填材の厚さが数百ｎｍ以下になるように、塗布溶液の粘度やスピンコータの回転数を適宜設定する。  Next, a filler to be thesupport layer 38a is applied by, eg, spin coating. At this time, the viscosity of the coating solution and the rotation speed of the spin coater are appropriately set so that the thickness of the filler on the end of thecarbon nanotube 16 is several hundred nm or less.

次いで、充填材を硬化して、支持層３８ａを形成する（図４４参照）。  Next, the filler is cured to form thesupport layer 38a (see FIG. 44).

次いで、例えば有機溶剤によりフォトレジスト膜３６を選択的に除去し、支持層３８ａに埋め込まれたカーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０から剥離する（図４５参照）。フォトレジスト膜３６を除去することにより、フォトレジスト膜３６により覆われていたカーボンナノチューブ１６の一端部は、支持層３８ａによって覆われずに露出することになる。  Next, thephotoresist film 36 is selectively removed with, for example, an organic solvent, and thecarbon nanotubes 16 embedded in thesupport layer 38a are peeled from the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 45). By removing thephotoresist film 36, one end of thecarbon nanotube 16 covered with thephotoresist film 36 is exposed without being covered with thesupport layer 38a.

次いで、熱収縮性シート２０から剥離したシートの両面に、フィルム状に加工した低融点材料層３８ｂ，３８ｃ形成用の熱可塑性樹脂を、支持層３８ａの形成材料の融点未満の温度で熱圧着し、熱可塑性樹脂の低融点材料層３８ｂ，３８ｃを形成する。これにより、カーボンナノチューブ１６の両端が低融点材料層３８ｂ，３８ｃによって埋め込まれ、支持層３８ａ及び低融点材料層３８ｂ，３８ｃを有する充填層３８が形成される。  Next, the thermoplastic resin for forming the low-melting-point material layers 38b and 38c processed into a film shape is thermocompression bonded to both surfaces of the sheet peeled from the heat-shrinkable sheet 20 at a temperature lower than the melting point of the forming material of thesupport layer 38a. Then, the low melting point material layers 38b and 38c of the thermoplastic resin are formed. Thereby, both ends of thecarbon nanotube 16 are filled with the low melting point material layers 38b and 38c, and thefilling layer 38 having thesupport layer 38a and the low melting point material layers 38b and 38c is formed.

こうして、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図４６）。  Thus, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment is obtained (FIG. 46).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に低融点材料層３８ｂ，３８ｃが液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42, and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the low melting point material layers 38b and 38c (FIG. 37 ( a)). Thereby, the low melting point material layers 38b and 38c are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを固化する（図４０）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the low melting-point material layers 38b and 38c (FIG. 40). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第１１実施形態］
第１１実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図４９を用いて説明する。なお、図１乃至図４８に示す第１乃至第１０実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Eleventh embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the eleventh embodiment will be described with reference to FIG. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to tenth embodiments shown in FIGS. 1 to 48 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図４９は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 49 is a schematic sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図４９を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図４８に示すように、カーボンナノチューブ１６の低融点材料層３８ｂ側の端部に、被膜３０が形成されているほかは、図４１に示す第９実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  As shown in FIG. 48, the carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as that of the ninth embodiment shown in FIG. 41 except that thecoating 30 is formed at the end of thecarbon nanotube 16 on the low meltingpoint material layer 38b side. The same as the carbon nanotube sheet.

被膜３０を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば、特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

熱伝導性の高い被膜３０を設けることにより、被膜３０を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。  By providing thecoating 30 with high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) can be increased as compared with the case where thecoating 30 is not provided. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第３実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜３０を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, in the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment, thecoating film 30 is formed by the same method as the carbon nanotube sheet according to the third embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、フォトレジスト膜３６を塗布した熱収縮性シート２０を、フォトレジスト膜３６の塗布面がカーボンナノチューブ１６側に位置するように載置する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 coated with thephotoresist film 36 is placed on thecarbon nanotubes 16 so that the coated surface of thephotoresist film 36 is located on thecarbon nanotube 16 side.

次いで、例えば９０℃の熱処理によりフォトレジスト膜３６を硬化させる（図４２（ａ）参照）。これにより、カーボンナノチューブ１６の端部はフォトレジスト膜３６によって覆われ、カーボンナノチューブ１６はフォトレジスト膜３６によって熱収縮性シート２０上に接着される。  Next, thephotoresist film 36 is cured, for example, by a heat treatment at 90 ° C. (see FIG. 42A). As a result, the end portions of thecarbon nanotubes 16 are covered with thephotoresist film 36, and thecarbon nanotubes 16 are bonded onto the heat-shrinkable sheet 20 by thephotoresist film 36.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。こうして、カーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０上に転写する（図４２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. In this way, thecarbon nanotubes 16 are transferred onto the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 42B).

次いで、余分なフォトレジスト膜３６を除去した後、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図４３参照）。  Next, after removing theexcess photoresist film 36, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk using a heating device that applies heat uniformly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 43).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図１９参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundred nm is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 30 (see FIG. 19).

被膜３０を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

次いで、例えばスピンコート法により、支持層３８ａとなる充填材を塗布する。この際、カーボンナノチューブ１６の端部上の充填材の厚さが数百ｎｍ以下になるように、塗布溶液の粘度やスピンコータの回転数を適宜設定する。  Next, a filler to be thesupport layer 38a is applied by, eg, spin coating. At this time, the viscosity of the coating solution and the rotation speed of the spin coater are appropriately set so that the thickness of the filler on the end of thecarbon nanotube 16 is several hundred nm or less.

次いで、充填材を硬化して、支持層３８ａを形成する（図４４参照）。  Next, the filler is cured to form thesupport layer 38a (see FIG. 44).

次いで、例えば有機溶剤によりフォトレジスト膜３６を選択的に除去し、支持層３８ａに埋め込まれたカーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０から剥離する（図４５参照）。フォトレジスト膜３６を除去することにより、フォトレジスト膜３６により覆われていたカーボンナノチューブ１６の一端部は、支持層３８ａによって覆われずに露出することになる。  Next, thephotoresist film 36 is selectively removed with, for example, an organic solvent, and thecarbon nanotubes 16 embedded in thesupport layer 38a are peeled from the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 45). By removing thephotoresist film 36, one end of thecarbon nanotube 16 covered with thephotoresist film 36 is exposed without being covered with thesupport layer 38a.

次いで、熱収縮性シート２０から剥離したシートの両面に、フィルム状に加工した低融点材料層３８ｂ，３８ｃ形成用の熱可塑性樹脂を、支持層３８ａの形成材料の融点未満の温度で熱圧着し、熱可塑性樹脂の低融点材料層３８ｂ，３８ｃを形成する。これにより、カーボンナノチューブ１６の両端が低融点材料層３８ｂ，３８ｃによって埋め込まれ、支持層３８ａ及び低融点材料層３８ｂ，３８ｃを有する充填層３８が形成される。  Next, the thermoplastic resin for forming the low-melting-point material layers 38b and 38c processed into a film shape is thermocompression bonded to both surfaces of the sheet peeled from the heat-shrinkable sheet 20 at a temperature lower than the melting point of the forming material of thesupport layer 38a. Then, the low melting point material layers 38b and 38c of the thermoplastic resin are formed. Thereby, both ends of thecarbon nanotube 16 are filled with the low melting point material layers 38b and 38c, and thefilling layer 38 having thesupport layer 38a and the low melting point material layers 38b and 38c is formed.

こうして、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図４６）。  Thus, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment is obtained (FIG. 46).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に低融点材料層３８ｂ，３８ｃが液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42, and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the low melting point material layers 38b and 38c (FIG. 37 ( a)). Thereby, the low melting point material layers 38b and 38c are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを固化する（図４０）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the low melting-point material layers 38b and 38c (FIG. 40). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第１２実施形態］
第１２実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図５０を用いて説明する。なお、図１乃至図４９に示す第１乃至第１１実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Twelfth embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the twelfth embodiment will be described with reference to FIG. Components similar to those of the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to eleventh embodiments shown in FIGS. 1 to 49 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図５０は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。  FIG. 50 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図５０を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図５０に示すように、カーボンナノチューブ１６の両端部に、被膜１８，３０が形成されているほかは、図４１に示す第９実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  The carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment shown in FIG. 41 except that thecoatings 18 and 30 are formed on both ends of thecarbon nanotube 16 as shown in FIG. It is.

熱伝導性の高い被膜１８，３０を設けることにより、被膜１８，３０を設けない場合と比較して、カーボンナノチューブシート１０の被着体（例えば、放熱体や発熱体）に対する接触面積を増加することができる。これにより、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の接触熱抵抗が低減され、カーボンナノチューブシート１０の熱伝導性を高めることができる。カーボンナノチューブシート１０を導電性シートとしても用いる場合には、導電性を高めることができる。被膜１８，３０の一方を設ける場合と比較して、カーボンナノチューブ１６と被着体との間の熱電導性及び導電性を更に高めることができる。  By providing thecoatings 18 and 30 having high thermal conductivity, the contact area of thecarbon nanotube sheet 10 to the adherend (for example, a heat radiating body or a heating element) is increased as compared with the case where thecoatings 18 and 30 are not provided. be able to. Thereby, the contact thermal resistance between thecarbon nanotube 16 and the adherend is reduced, and the thermal conductivity of thecarbon nanotube sheet 10 can be increased. When thecarbon nanotube sheet 10 is also used as a conductive sheet, the conductivity can be increased. Compared with the case where one of thecoatings 18 and 30 is provided, the thermal conductivity and conductivity between thecarbon nanotube 16 and the adherend can be further increased.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第９実施形態によるカーボンナノチューブシートにおいて、第２実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様の手法により被膜３０を形成するものである。ここでは、新たな図面を使用せず、これら実施形態の図面を参照して説明するものとする。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, in the carbon nanotube sheet according to the ninth embodiment, thecoating film 30 is formed by the same method as the carbon nanotube sheet according to the second embodiment. Here, the description will be made with reference to the drawings of these embodiments without using new drawings.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する（図１１（ａ）参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundreds of nanometers is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 18 (see FIG. 11A).

被膜１８を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating film 18 is not particularly limited as long as the material has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

被膜１８の膜厚は、後工程においてフォトレジスト膜３６の浸透を阻害しない膜厚であれば、特に限定されるものではない。被膜３０の膜厚は、フォトレジスト膜３６の浸透性、カーボンナノチューブシート１０に要求される特性、被膜１８の構成材料等に応じて適宜設定することが望ましい。  The film thickness of thecoating 18 is not particularly limited as long as it does not inhibit the penetration of thephotoresist film 36 in a subsequent process. The film thickness of thecoating 30 is desirably set as appropriate according to the permeability of thephotoresist film 36, the characteristics required for thecarbon nanotube sheet 10, the constituent material of thecoating 18, and the like.

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、フォトレジスト膜３６を塗布した熱収縮性シート２０を、フォトレジスト膜３６の塗布面がカーボンナノチューブ１６側に位置するように載置する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 coated with thephotoresist film 36 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed so that the coated surface of thephotoresist film 36 is located on thecarbon nanotube 16 side.

次いで、例えば９０℃の熱処理によりフォトレジスト膜３６を硬化させる（図４２（ａ）参照）。これにより、カーボンナノチューブ１６の端部はフォトレジスト膜３６によって覆われ、カーボンナノチューブ１６はフォトレジスト膜３６によって熱収縮性シート２０上に接着される。  Next, thephotoresist film 36 is cured, for example, by a heat treatment at 90 ° C. (see FIG. 42A). As a result, the end portions of thecarbon nanotubes 16 are covered with thephotoresist film 36, and thecarbon nanotubes 16 are bonded onto the heat-shrinkable sheet 20 by thephotoresist film 36.

次いで、熱収縮性シート２０を、カーボンナノチューブ１６とともに基板１２から剥離する。こうして、カーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０上に転写する（図４２（ｂ）参照）。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from thesubstrate 12 together with thecarbon nanotubes 16. In this way, thecarbon nanotubes 16 are transferred onto the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 42B).

次いで、余分なフォトレジスト膜３６を除去した後、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる（図４３参照）。  Next, after removing theexcess photoresist film 36, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk using a heating device that applies heat uniformly from above and below. By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times (see FIG. 43).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜３０を形成する（図１９参照）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundred nm is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, a vapor deposition method to form an Au coating 30 (see FIG. 19).

被膜３０を形成する材料は、充填層３８の構成材料よりも熱伝導率の高い材料であれば特に限定されるものではない。  The material for forming thecoating 30 is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the constituent material of thefilling layer 38.

次いで、例えばスピンコート法により、支持層３８ａとなる充填材を塗布する。この際、カーボンナノチューブ１６の端部上の充填材の厚さが数百ｎｍ以下になるように、塗布溶液の粘度やスピンコータの回転数を適宜設定する。  Next, a filler to be thesupport layer 38a is applied by, eg, spin coating. At this time, the viscosity of the coating solution and the rotation speed of the spin coater are appropriately set so that the thickness of the filler on the end of thecarbon nanotube 16 is several hundred nm or less.

次いで、充填材を硬化して、支持層３８ａを形成する（図４４参照）。  Next, the filler is cured to form thesupport layer 38a (see FIG. 44).

次いで、例えば有機溶剤によりフォトレジスト膜３６を選択的に除去し、支持層３８ａに埋め込まれたカーボンナノチューブ１６を、熱収縮性シート２０から剥離する（図４５参照）。フォトレジスト膜３６を除去することにより、フォトレジスト膜３６により覆われていたカーボンナノチューブ１６の一端部は、支持層３８ａによって覆われずに露出することになる。  Next, thephotoresist film 36 is selectively removed with, for example, an organic solvent, and thecarbon nanotubes 16 embedded in thesupport layer 38a are peeled from the heat-shrinkable sheet 20 (see FIG. 45). By removing thephotoresist film 36, one end of thecarbon nanotube 16 covered with thephotoresist film 36 is exposed without being covered with thesupport layer 38a.

次いで、熱収縮性シート２０から剥離したシートの両面に、フィルム状に加工した低融点材料層３８ｂ，３８ｃ形成用の熱可塑性樹脂を、支持層３８ａの形成材料の融点未満の温度で熱圧着し、熱可塑性樹脂の低融点材料層３８ｂ，３８ｃを形成する。これにより、カーボンナノチューブ１６の両端が低融点材料層３８ｂ，３８ｃによって埋め込まれ、支持層３８ａ及び低融点材料層３８ｂ，３８ｃを有する充填層３８が形成される。  Next, the thermoplastic resin for forming the low-melting-point material layers 38b and 38c processed into a film shape is thermocompression bonded to both surfaces of the sheet peeled from the heat-shrinkable sheet 20 at a temperature lower than the melting point of the forming material of thesupport layer 38a. Then, the low melting point material layers 38b and 38c of the thermoplastic resin are formed. Thereby, both ends of thecarbon nanotube 16 are filled with the low melting point material layers 38b and 38c, and thefilling layer 38 having thesupport layer 38a and the low melting point material layers 38b and 38c is formed.

こうして、本実施形態によるカーボンナノチューブシート１０を得る（図４６）。  Thus, thecarbon nanotube sheet 10 according to the present embodiment is obtained (FIG. 46).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃの軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図３７（ａ）参照）。これにより、圧着時に低融点材料層３８ｂ，３８ｃが液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42, and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the low melting point material layers 38b and 38c (FIG. 37 ( a)). Thereby, the low melting point material layers 38b and 38c are liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、低融点材料層３８ｂ，３８ｃを固化する（図４０）。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the low melting-point material layers 38b and 38c (FIG. 40). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、カーボンナノチューブの端部に熱伝導性の高い被膜を形成するので、被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗を低減することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を更に向上することができる。  Thus, according to this embodiment, since the coating film having high thermal conductivity is formed at the end of the carbon nanotube, the contact thermal resistance and the contact resistance with respect to the adherend can be reduced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be further improved.

［第１３実施形態］
第１３実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法について図５１乃至図６０を用いて説明する。なお、図１乃至図５０に示す第１乃至第１２実施形態によるカーボンナノチューブシート及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。[Thirteenth embodiment]
The carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the thirteenth embodiment will be described with reference to FIGS. Components similar to those in the carbon nanotube sheet and the manufacturing method thereof according to the first to twelfth embodiments shown in FIGS. 1 to 50 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図５１は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造を示す概略断面図である。図５２乃至図６０は、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法を示す工程断面図である。  FIG. 51 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment. 52 to 60 are process cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment.

はじめに、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの構造について図５１を用いて説明する。  First, the structure of the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施形態によるカーボンナノチューブシートは、図５１に示すように、カーボンナノチューブ１６が、１層の充填層２６によって支持されているほかは、図２に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートと同様である。  The carbon nanotube sheet according to the present embodiment is the same as the carbon nanotube sheet according to the first embodiment shown in FIG. 2 except that thecarbon nanotubes 16 are supported by onefilling layer 26 as shown in FIG. is there.

次に、本実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法について図５２乃至図６０を用いて説明する。  Next, the method for manufacturing the carbon nanotube sheet according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.

まず、図３に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、基板１２上に、カーボンナノチューブ１６を成長する（図５２）。  First, thecarbon nanotubes 16 are grown on thesubstrate 12 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. 3 (FIG. 52).

次いで、カーボンナノチューブ１６上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚数百ｎｍのＡｕを形成し、Ａｕの被膜１８を形成する（図５３）。  Next, Au having a film thickness of, for example, several hundred nm is formed on thecarbon nanotubes 16 by, for example, vapor deposition to form an Au coating 18 (FIG. 53).

次いで、被膜１８を形成したカーボンナノチューブ１６上に、熱可塑性樹脂フィルム２４を載置する。なお、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料としては、融点が、後述する熱収縮性シート２０の収縮温度よりも低いものを適用する。  Next, thethermoplastic resin film 24 is placed on thecarbon nanotubes 16 on which thecoating film 18 is formed. In addition, as a thermoplastic resin material which forms thethermoplastic resin film 24, the thing whose melting | fusing point is lower than the shrinkage temperature of the heat-shrinkable sheet 20 mentioned later is applied.

次いで、熱可塑性樹脂フィルム２４を形成する熱可塑性樹脂材料の軟化温度よりも高い温度で加熱し、溶解した熱可塑性樹脂材料をカーボンナノチューブ１６の間隙に浸透させ、充填層２６を形成する（図５４）。なお、熱可塑性樹脂材料は、基板１２の表面には達しない程度まで浸透させることが望ましい。これは、後工程においてカーボンナノチューブ１６を基板１２から剥離するのを容易にするためである。  Next, heating is performed at a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin material forming thethermoplastic resin film 24, and the dissolved thermoplastic resin material is infiltrated into the gaps between thecarbon nanotubes 16 to form the filling layer 26 (FIG. 54). ). It is desirable that the thermoplastic resin material penetrates to the extent that it does not reach the surface of thesubstrate 12. This is for facilitating the separation of thecarbon nanotubes 16 from thesubstrate 12 in a later step.

次いで、図４（ａ）に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、充填層２６上に、接着剤２２によって熱収縮性シート２０を接着する。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is bonded onto thefilling layer 26 by the adhesive 22 in the same manner as the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

次いで、図４（ｂ）に示す第１実施形態によるカーボンナノチューブシートの製造方法と同様にして、カーボンナノチューブ１６を、充填層２６とともに基板１２から剥離する（図５５）。  Next, thecarbon nanotubes 16 are peeled from thesubstrate 12 together with thefilling layer 26 in the same manner as in the carbon nanotube sheet manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. 4B (FIG. 55).

次いで、上下から均等に熱が加わる加熱装置を用いて熱収縮性シート２０を収縮させる（図５６）。この熱処理により、熱収縮性シート２０は収縮し、カーボンナノチューブ１６が形成された領域も、熱収縮性シート２０と同様に収縮する。結果として、カーボンナノチューブ１６が形成された面積は元の面積に比べて約１／４程度となり、面密度は約４倍となる。  Next, the heat-shrinkable sheet 20 is contracted using a heating device that applies heat evenly from above and below (FIG. 56). By this heat treatment, the heat-shrinkable sheet 20 is shrunk, and the region where thecarbon nanotubes 16 are formed is shrunk similarly to the heat-shrinkable sheet 20. As a result, the area where thecarbon nanotubes 16 are formed is about ¼ of the original area, and the surface density is about four times.

この際、接着剤２２及び充填層２６の融点は熱収縮性シート２０の収縮温度よりも低いため、熱収縮性シート２０の熱収縮の際に接着剤２２及び充填層２６は溶解している。したがって、接着剤２２及び充填層２６が熱収縮性シート２０の熱収縮を阻害することはない。また、溶解した接着剤２２及び充填層２６は、粘性を有しており、熱収縮性シート２０の収縮の際に配向性を保持したままカーボンナノチューブ１６を支持する役割をも果たす。  At this time, since the melting points of the adhesive 22 and thefilling layer 26 are lower than the shrinkage temperature of the heat-shrinkable sheet 20, the adhesive 22 and thefilling layer 26 are dissolved when the heat-shrinkable sheet 20 is thermally shrunk. Therefore, the adhesive 22 and thefilling layer 26 do not hinder the heat shrinkage of theheat shrinkable sheet 20. Further, the dissolved adhesive 22 and thefilling layer 26 have viscosity, and also serve to support thecarbon nanotubes 16 while maintaining the orientation when the heat-shrinkable sheet 20 contracts.

次いで、接着剤２２を溶解し、熱収縮性シート２０を充填層２６から剥離する（図５７）。この際、接着剤２２として、充填層２６の熱可塑性樹脂材料よりも融点の低い材料を適用することにより、熱収縮性シート２０を充填層２６から容易に剥離することができる。例えば、充填層２６の熱可塑性樹脂材料として、融点１２０℃程度のポリアミド系樹脂材料を用いた場合には、接着剤２２として、融点６０℃程度のワックスを適用することができる。  Next, the adhesive 22 is dissolved, and the heat-shrinkable sheet 20 is peeled from the filling layer 26 (FIG. 57). At this time, by applying a material having a lower melting point than the thermoplastic resin material of thefilling layer 26 as the adhesive 22, the heat-shrinkable sheet 20 can be easily peeled from the fillinglayer 26. For example, when a polyamide resin material having a melting point of about 120 ° C. is used as the thermoplastic resin material of thefilling layer 26, a wax having a melting point of about 60 ° C. can be applied as the adhesive 22.

なお、熱収縮性シート２０の剥離は、熱収縮性シート２０の収縮の際の余熱により行うことができる。界面に残る接着剤２２のワックスは、お湯などで除去してもよいし、後工程の余分な熱可塑性樹脂を外側に追い出す工程で、熱可塑性樹脂材料と同様に外側に追い出すようにしてもよい。  In addition, peeling of the heat-shrinkable sheet 20 can be performed by residual heat when the heat-shrinkable sheet 20 shrinks. The wax of the adhesive 22 remaining at the interface may be removed with hot water or the like, or in the step of expelling excess thermoplastic resin in the subsequent step, it may be expelled outward as in the case of the thermoplastic resin material. .

次いで、熱収縮性シート２０から剥離したカーボンナノチューブ１６及び充填層２６のシートの両面を、剥離紙４４に挟み、熱圧着する。これにより、充填層２６を形成する熱可塑性樹脂材料は、カーボンナノチューブ１６の間隙の全体に渡って充填され、余分な樹脂材料は周囲に追い出される（図５８）。  Next, both surfaces of thecarbon nanotube 16 and thefilling layer 26 sheet peeled from the heat-shrinkable sheet 20 are sandwiched betweenrelease papers 44 and subjected to thermocompression bonding. Thereby, the thermoplastic resin material forming thefilling layer 26 is filled over the entire gaps of thecarbon nanotubes 16, and excess resin material is expelled to the surroundings (FIG. 58).

次いで、周囲の余分な充填層２６を切断し、本実施形態によるカーボンナノチューブシートを得る（図５９）。  Next, the surroundingexcess filler layer 26 is cut to obtain the carbon nanotube sheet according to the present embodiment (FIG. 59).

次いで、上述のようにして形成したカーボンナノチューブシート１０を、ＬＳＩチップ４０とヒートスプレッダ４２との間に設置し、充填層２６の軟化温度よりも高い温度で加熱圧着する（図６０（ａ））。これにより、圧着時に充填層２６が液化し、端部のカーボンナノチューブ１６のバネ性が得られる構造となる。  Next, thecarbon nanotube sheet 10 formed as described above is placed between theLSI chip 40 and theheat spreader 42 and thermocompression bonded at a temperature higher than the softening temperature of the filling layer 26 (FIG. 60A). Thereby, the fillinglayer 26 is liquefied at the time of pressure bonding, and a spring property of thecarbon nanotubes 16 at the end is obtained.

次いで、室温まで冷却し、充填層２６を固化する（図６０（ｂ））。これにより、室温に冷却した後も、カーボンナノチューブシート１０とＬＳＩチップ４２及びヒートスプレッダ４４との間の低い接触熱抵抗を維持することができる。  Subsequently, it cools to room temperature and solidifies the filling layer 26 (FIG.60 (b)). Thereby, even after cooling to room temperature, a low contact thermal resistance between thecarbon nanotube sheet 10 and theLSI chip 42 and theheat spreader 44 can be maintained.

このように、本実施形態によれば、収縮性を有する基板上にカーボンナノチューブを形成し、基板を熱収縮した後に充填層を形成してシート化するので、成長時の面密度を超えた高い面密度で形成されたカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブシートを製造することができる。これにより、カーボンナノチューブシートの熱伝導性及び導電性を大幅に向上することができる。  Thus, according to the present embodiment, the carbon nanotubes are formed on the shrinkable substrate, and after the substrate is thermally shrunk, the filling layer is formed and formed into a sheet, so that the surface density at the time of growth is high. A carbon nanotube sheet having carbon nanotubes formed with an areal density can be produced. Thereby, the thermal conductivity and conductivity of the carbon nanotube sheet can be greatly improved.

また、カーボンナノチューブを支持する充填層の材料として熱可塑性樹脂を用いることにより、充填層のリフローが可能であり被着体に対する接触熱抵抗及び接触抵抗の小さいカーボンナノチューブシートを容易に形成することができる。  In addition, by using a thermoplastic resin as a material for the filling layer that supports the carbon nanotubes, it is possible to reflow the filling layer and easily form a carbon nanotube sheet with low contact thermal resistance and contact resistance to the adherend. it can.

なお、上記実施形態では、カーボンナノチューブ１６の一端部に被膜１８を形成したが、被膜１８は、必ずしも形成する必要はない。また、カーボンナノチューブ１６を基板１２から剥離した後、カーボンナノチューブの他端部に被膜３２を形成するようにしてもよい。被膜１８を形成せず、被膜３２だけを形成するようにしてもよい。
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。In the above embodiment, thecoating film 18 is formed on one end of thecarbon nanotube 16, but thecoating film 18 is not necessarily formed. Further, after thecarbon nanotubes 16 are peeled off from thesubstrate 12, acoating 32 may be formed on the other end of the carbon nanotubes. Only thefilm 32 may be formed without forming thefilm 18.
[Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

例えば、上記第１乃至第１２実施形態では、カーボンナノチューブを用いたシート状構造体（カーボンナノチューブシート）を示したが、カーボンナノチューブの代わりに他の炭素元素の線状構造体を用いてもよい。炭素元素の線状構造体としては、カーボンナノチューブのほか、カーボンナノワイヤ、カーボンロッド、カーボンファイバが挙げられる。これら線状構造体は、サイズが異なるほかは、カーボンナノチューブと同様である。これら線状構造体を用いた放熱材料においても適用することができる。  For example, in the first to twelfth embodiments, the sheet-like structure (carbon nanotube sheet) using carbon nanotubes is shown, but a linear structure of another carbon element may be used instead of the carbon nanotube. . Examples of the carbon element linear structure include carbon nanowires, carbon rods, and carbon fibers in addition to carbon nanotubes. These linear structures are the same as the carbon nanotubes except that their sizes are different. The present invention can also be applied to a heat dissipation material using these linear structures.

また、上記実施形態に記載の構成材料や製造条件は、当該記載に限定されるものではなく、目的等に応じて適宜変更が可能である。  In addition, the constituent materials and manufacturing conditions described in the above embodiment are not limited to the descriptions, and can be appropriately changed according to the purpose and the like.

また、カーボンナノチューブシートの使用目的も、上記実施形態に記載のものに限定されるものではない。開示のカーボンナノチューブシートは、熱伝導シートとしては、例えば、ＣＰＵの放熱シート、無線通信基地局用高出力増幅器、無線通信端末用高出力増幅器、電気自動車用高出力スイッチ、サーバー、パーソナルコンピュータなどへの適用が考えられる。また、カーボンナノチューブの高い許容電流密度特性を利用して、縦型配線シートやこれを用いた種々のアプリケーションにも適用可能である。  Further, the purpose of using the carbon nanotube sheet is not limited to that described in the above embodiment. The disclosed carbon nanotube sheet is, for example, a CPU heat dissipation sheet, a radio communication base station high output amplifier, a radio communication terminal high output amplifier, an electric vehicle high output switch, a server, a personal computer, etc. Can be applied. Moreover, it is applicable to a vertical wiring sheet and various applications using the high allowable current density characteristic of carbon nanotubes.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。  Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

（付記１） 第１の基板上に、炭素元素の複数の線状構造体を形成する工程と、
前記第１の基板上に形成した前記複数の線状構造体を、熱収縮性を有する第２の基板上に転写する工程と、
前記複数の線状構造体を転写した前記第２の基板を加熱して収縮させる工程と、
収縮した前記第２の基板上に形成された前記複数の線状構造体間に、前記複数の線状構造体を支持する充填層を形成する工程と、
前記充填層を形成後、前記第２の基板を除去する工程と
を有することを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Appendix 1) Forming a plurality of linear structures of carbon elements on a first substrate;
Transferring the plurality of linear structures formed on the first substrate onto a second substrate having heat shrinkability;
Heating and contracting the second substrate to which the plurality of linear structures are transferred;
Forming a filling layer that supports the plurality of linear structures between the plurality of linear structures formed on the contracted second substrate;
And a step of removing the second substrate after forming the filling layer.

（付記２） 付記１記載のシート状構造体の製造方法において、
前記充填層を形成後、前記第２の基板を除去する工程を更に有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 2) In the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 1,
The method for producing a sheet-like structure further comprising a step of removing the second substrate after forming the filling layer.

（付記３） 付記１又は２記載のシート状構造体の製造方法において、
前記複数の線状構造体を形成する工程の後、前記複数の線状構造体を前記第２の基板上に転写する工程の前に、前記複数の線状構造体の一端部に、前記充填層よりも熱伝導率の高い材料の第１の被膜を形成する工程を更に有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 3) In the manufacturing method of the sheet-like structure ofAdditional remark 1 or 2,
After the step of forming the plurality of linear structures, and before the step of transferring the plurality of linear structures onto the second substrate, the one end of the plurality of linear structures is filled with the filling The manufacturing method of the sheet-like structure characterized by further including the process of forming the 1st film of a material whose heat conductivity is higher than a layer.

（付記４） 付記１乃至３のいずれか１項に記載のシート状構造体の製造方法において、
前記第２の基板を収縮する工程の後、前記充填層を形成する工程の前に、前記複数の線状構造体の他端部に、前記充填層よりも熱伝導率の高い材料の第２の被膜を形成する工程を更に有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Appendix 4) In the method for manufacturing a sheet-like structure according to any one of appendices 1 to 3,
After the step of shrinking the second substrate, before the step of forming the filling layer, a second material having a higher thermal conductivity than the filling layer is formed on the other end of the plurality of linear structures. A method for producing a sheet-like structure, further comprising the step of forming a film.

（付記５） 付記１乃至４のいずれか１項に記載のシート状構造体において、
前記複数の線状構造体は、前記充填層の膜厚方向に配向している
ことを特徴とするシート状構造体。(Supplementary note 5) In the sheet-like structure according to any one of supplementary notes 1 to 4,
The plurality of linear structures are oriented in the film thickness direction of the filling layer.

（付記６） 付記１乃至５のいずれか１項に記載のシート状構造体の製造方法において、
前記複数の線状構造体を前記第２の基板上に転写する工程は、前記第２の基板上に、接着性を有する接着層を形成する工程と、複数の前記線状構造体の上端部に、前記第２の基板上に形成された前記接着層を接着する工程と、前記第１の基板を除去する工程とを有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Appendix 6) In the method for manufacturing a sheet-like structure according to any one of appendices 1 to 5,
The step of transferring the plurality of linear structures onto the second substrate includes a step of forming an adhesive layer having adhesiveness on the second substrate, and upper ends of the plurality of linear structures. The method further includes the step of adhering the adhesive layer formed on the second substrate and the step of removing the first substrate.

（付記７） 付記６記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層の融点は、前記第２の基板の熱収縮温度よりも低く、
前記第２の基板を収縮する工程では、前記接着層を溶融した状態で、前記第２の基板を収縮する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 7) In the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 6,
The melting point of the adhesive layer is lower than the heat shrink temperature of the second substrate,
In the step of shrinking the second substrate, the second substrate is shrunk in a state where the adhesive layer is melted. A method for manufacturing a sheet-like structure.

（付記８） 付記６又は７記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層の融点は、前記充填層の融点よりも低く、
前記第１の基板を除去する工程では、前記接着層の融点よりも高く、前記充填層の融点よりも低い温度で加熱して前記接着層を溶解することにより、前記第１の基板を除去する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 8) In the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 6 or 7,
The melting point of the adhesive layer is lower than the melting point of the filling layer,
In the step of removing the first substrate, the first substrate is removed by heating at a temperature higher than the melting point of the adhesive layer and lower than the melting point of the filling layer to dissolve the adhesive layer. The manufacturing method of the sheet-like structure characterized by the above-mentioned.

（付記９） 付記８記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層は、前記第２の基板上に形成され、融点が、前記充填層の融点よりも低い第１の層と、前記第１の層上に形成され、融点が、前記第１の層の融点及び前記充填層の融点よりも高い第２の層とを有し、
前記第１の基板を除去する工程では、前記第１の層の融点よりも高く、前記第２の層の融点よりも低い温度で加熱して前記第１の層を溶解することにより、前記第１の基板を除去し、
前記充填層を形成する工程では、前記第２の層を含む前記充填層を形成する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 9) In the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 8,
The adhesive layer is formed on the second substrate, has a melting point lower than that of the filling layer, and is formed on the first layer, and the melting point is the first layer. And a second layer higher than the melting point of the packed layer,
In the step of removing the first substrate, the first layer is dissolved by heating at a temperature higher than the melting point of the first layer and lower than the melting point of the second layer. 1 substrate is removed,
In the step of forming the filling layer, the filling layer including the second layer is formed.

（付記１０） 付記６又は７記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層と前記充填層は、エッチング特性が異なっており、
前記第１の基板を除去する工程では、前記接着層を前記充填層に対して選択的にエッチングすることにより、前記第１の基板を除去する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 10) In the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 6 or 7,
The adhesive layer and the filling layer have different etching characteristics,
In the step of removing the first substrate, the first substrate is removed by selectively etching the adhesive layer with respect to the filling layer. A method of manufacturing a sheet-like structure.

（付記１１） 付記１０記載のシート状構造体の製造方法において、
前記第２の基板を除去する工程の後、前記充填層の少なくとも一方の表面上に、前記充填層の材料よりも融点の低い材料の低融点材料層を形成する工程を更に有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。(Additional remark 11) In the manufacturing method of the sheet-like structure ofAdditional remark 10,
After the step of removing the second substrate, the method further comprises a step of forming a low melting point material layer of a material having a lower melting point than the material of the filling layer on at least one surface of the filling layer. A method for manufacturing a sheet-like structure.

（付記１２） 付記１乃至１０のいずれか１項に記載のシート状構造体の製造方法により、前記複数の線状構造体と、前記複数の線状構造体間に形成され、前記複数の線状構造体を支持する前記充填層とを有するシート状構造体を製造する工程と、
前記シート状構造体を、発熱体と放熱体との間に配置する工程と、
前記充填層の融点よりも高い温度で熱圧着し、前記発熱体と前記放熱体とを前記シート状構造体を介して接合する工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。(Additional remark 12) By the manufacturing method of the sheet-like structure of any one of Additional remarks 1 thru | or 10, it forms between these linear structures and these linear structures, and these lines A step of producing a sheet-like structure having the packed layer for supporting the structure,
Arranging the sheet-like structure between a heating element and a heat dissipation body;
A method of manufacturing an electronic device, comprising: thermocompression bonding at a temperature higher than a melting point of the filling layer, and joining the heat generating body and the heat radiating body via the sheet-like structure.

（付記１３） 付記１１記載のシート状構造体の製造方法により、前記複数の線状構造体と、前記複数の線状構造体間に形成され、前記複数の線状構造体を支持する前記充填層とを有するシート状構造体を製造する工程と、
前記シート状構造体を、発熱体と放熱体との間に配置する工程と、
前記充填層の融点よりも低く、前記低融点材料層の融点よりも高い温度で熱圧着し、前記発熱体と前記放熱体とを前記シート状構造体を介して接合する工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。(Additional remark 13) By the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 11, the said filling formed between these linear structures and these linear structures, and supporting these linear structures Producing a sheet-like structure having a layer;
Arranging the sheet-like structure between a heating element and a heat dissipation body;
Thermocompression bonding at a temperature lower than the melting point of the filling layer and higher than the melting point of the low-melting-point material layer, and joining the heating element and the heat dissipation body via the sheet-like structure. A method for manufacturing an electronic device.

（付記１４） 付記１１記載のシート状構造体の製造方法により、前記複数の線状構造体と、前記複数の線状構造体間に形成され、前記複数の線状構造体を支持する前記充填層とを有するシート状構造体を製造する工程と、
前記シート状構造体を、発熱体と放熱体との間に配置する工程と、
前記発熱体と前記放熱体とを前記シート状構造体を介して圧着する工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。(Additional remark 14) By the manufacturing method of the sheet-like structure of Additional remark 11, it is formed between the plurality of linear structures and the plurality of linear structures, and the filling that supports the plurality of linear structures. Producing a sheet-like structure having a layer;
Arranging the sheet-like structure between a heating element and a heat dissipation body;
And a step of pressure-bonding the heat generating body and the heat radiating body via the sheet-like structure.

１０…カーボンナノチューブシート
１２…基板
１４…触媒金属膜
１６…カーボンナノチューブ
１８，３０…被膜
２０…熱収縮性シート
２２…接着剤
２４…熱可塑性樹脂フィルム
２６，２８，３４，３８…充填層
３２…熱可塑性樹脂層
３６…フォトレジスト膜
３８ａ…支持層
３８ｂ，３８ｃ…低融点材料層
４０…被着体（ＬＳＩチップ）
４２…被着体（ヒートスプレッダ）
４４…剥離紙
５０…プリント配線基板
５２，５６…はんだバンプ
５４…回路基板
５８…半導体素子
６０…有機シーラント
６２…ヒートスプレッダDESCRIPTION OFSYMBOLS 10 ...Carbon nanotube sheet 12 ...Substrate 14 ...Catalytic metal film 16 ...Carbon nanotube 18,30 ...Coating 20 ... Heat-shrinkable sheet 22 ...Adhesive 24 ...Thermoplastic resin film 26, 28, 34, 38 ... Fillinglayer 32 ...Thermoplastic resin layer 36 ...Photoresist film 38a ... Support layers 38b, 38c ... Low meltingpoint material layer 40 ... Adhered body (LSI chip)
42 ... Substrate (heat spreader)
44 ...Release paper 50 ... Printedcircuit boards 52, 56 ...Solder bump 54 ...Circuit board 58 ...Semiconductor element 60 ...Organic sealant 62 ... Heat spreader

Claims (6)

Translated fromJapanese

第１の基板上に、炭素元素の複数の線状構造体を形成する工程と、
前記第１の基板上に形成した前記複数の線状構造体を、熱収縮性を有する第２の基板上に転写する工程と、
前記複数の線状構造体を転写した前記第２の基板を加熱して収縮させる工程と、
収縮した前記第２の基板上に形成された前記複数の線状構造体間に、前記複数の線状構造体を支持する充填層を形成する工程と
を有することを特徴とするシート状構造体の製造方法。Forming a plurality of linear structures of carbon elements on a first substrate;
Transferring the plurality of linear structures formed on the first substrate onto a second substrate having heat shrinkability;
Heating and contracting the second substrate to which the plurality of linear structures are transferred;
Forming a filling layer for supporting the plurality of linear structures between the plurality of linear structures formed on the contracted second substrate. Manufacturing method. 請求項１記載のシート状構造体の製造方法において、
前記複数の線状構造体を前記第２の基板上に転写する工程は、前記第２の基板上に、接着性を有する接着層を形成する工程と、複数の前記線状構造体の上端部に、前記第２の基板上に形成された前記接着層を接着する工程と、前記第１の基板を除去する工程とを有する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。In the manufacturing method of the sheet-like structure of Claim 1,
The step of transferring the plurality of linear structures onto the second substrate includes a step of forming an adhesive layer having adhesiveness on the second substrate, and upper ends of the plurality of linear structures. The method further includes the step of adhering the adhesive layer formed on the second substrate and the step of removing the first substrate. 請求項２記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層の融点は、前記第２の基板の熱収縮温度よりも低く、
前記第２の基板を収縮する工程では、前記接着層を溶融した状態で、前記第２の基板を収縮する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。In the manufacturing method of the sheet-like structure of Claim 2,
The melting point of the adhesive layer is lower than the heat shrink temperature of the second substrate,
In the step of shrinking the second substrate, the second substrate is shrunk in a state where the adhesive layer is melted. A method for manufacturing a sheet-like structure. 請求項２又は３記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層の融点は、前記充填層の融点よりも低く、
前記第１の基板を除去する工程では、前記接着層の融点よりも高く、前記充填層の融点よりも低い温度で加熱して前記接着層を溶解することにより、前記第１の基板を除去する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。In the manufacturing method of the sheet-like structure of Claim 2 or 3,
The melting point of the adhesive layer is lower than the melting point of the filling layer,
In the step of removing the first substrate, the first substrate is removed by heating at a temperature higher than the melting point of the adhesive layer and lower than the melting point of the filling layer to dissolve the adhesive layer. The manufacturing method of the sheet-like structure characterized by the above-mentioned. 請求項２又は３記載のシート状構造体の製造方法において、
前記接着層と前記充填層は、エッチング特性が異なっており、
前記第１の基板を除去する工程では、前記接着層を前記充填層に対して選択的にエッチングすることにより、前記第１の基板を除去する
ことを特徴とするシート状構造体の製造方法。In the manufacturing method of the sheet-like structure of Claim 2 or 3,
The adhesive layer and the filling layer have different etching characteristics,
In the step of removing the first substrate, the first substrate is removed by selectively etching the adhesive layer with respect to the filling layer. A method of manufacturing a sheet-like structure. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート状構造体の製造方法により、前記複数の線状構造体と、前記複数の線状構造体間に形成され、前記複数の線状構造体を支持する前記充填層とを有するシート状構造体を製造する工程と、
前記シート状構造体を、発熱体と放熱体との間に配置する工程と、
前記充填層の融点よりも高い温度で熱圧着し、前記発熱体と前記放熱体とを前記シート状構造体を介して接合する工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
The sheet-like structure manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of linear structures are formed between the plurality of linear structures and the plurality of linear structures. Producing a sheet-like structure having the filling layer supporting
Arranging the sheet-like structure between a heating element and a heat dissipation body;
A method of manufacturing an electronic device, comprising: thermocompression bonding at a temperature higher than a melting point of the filling layer, and joining the heat generating body and the heat radiating body via the sheet-like structure.

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