WO2017038079A1

WO2017038079A1 - 複合シートおよびその製造方法

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Publication number: WO2017038079A1
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Inventors: 犬塚　敦; 奥田　和弘; 弘法元滿
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Abstract

複合シートは、グラファイトシートと、前記グラファイトシートの上面に設けられた第１のシートと、前記第１のシートの上面に設けられた第２のシートとを備える。前記第１のシートは、前記第１のシート内に分散して第１の軟磁性金属よりなる第１の金属粒子と、前記第１のシート内に分散するグラファイト粒子とを含む。前記第２のシートは、第２の軟磁性金属よりなる第２の金属粒子を含む。この複合シートは、シート間での剥離や反りの発生を抑制することができる。

Description

複合シートおよびその製造方法

　本発明は、グラファイトシートと金属粒子とを含む複合シートに関する。

　近年、小型電子機器、産業精密機器などに用いられるＣＰＵは高性能化と、それに伴う高周波数化によって、熱対策および発生する電磁ノイズ対策が課題となっている。

　特許文献１は従来の複合シートを開示している。この複合シートは互いに積層された第１シートと第２シートとを備える。第１シートはグラファイトフィルムからなる。第２シートは、軟磁性体とフェライトとカーボン粒子のうち少なくとも１つを含む。

特開２００８―５３３８３３号公報

　複合シートは、グラファイトシートと、前記グラファイトシートの上面に設けられた第１のシートと、前記第１のシートの上面に設けられた第２のシートとを備える。前記第１のシートは、前記第１のシート内に分散して第１の軟磁性金属よりなる第１の金属粒子と、前記第１のシート内に分散するグラファイト粒子とを含む。前記第２のシートは、第２の軟磁性金属よりなる第２の金属粒子を含む。

　この複合シートは、シート間での剥離や反りの発生を抑制することができる。

図１Ａは実施の形態１における複合シートの断面図である。図１Ｂは図１Ａに示す複合シートの金属粒子の斜視図である。図２は実施の形態２における複合シートの断面図である。図３は実施の形態３における複合シートの断面図である。図４は実施の形態４における複合シートの断面図である。図５は実施の形態５における複合シートの断面図である。図６は実施の形態５における他の複合シートの断面図である。

　（実施の形態１）
　図１Ａは実施の形態１の複合シート４の断面図である。複合シート４は熱を伝導させるシートとしてグラファイトシート１を備える。グラファイトシート１の上面１ａには結合シート２が設けられており、結合シート２のグラファイトシート１が設けられた下面２ｂと反対側の上面２ａにはノイズ吸収シート３が設けられている。グラファイトシート１と結合シート２とノイズ吸収シート３とはこの順で積層方向Ｄ１に積層されている。結合シート２は、樹脂２ｒと、樹脂２ｒに分散する金属粒子２ｐと、樹脂２ｒに分散するグラファイト粒子２ｇとを含む。実施の形態１では樹脂２ｒは熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなり、金属粒子２ｐは、軟磁性金属であるＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金粒子よりなる。ノイズ吸収シート３は、樹脂３ｒと、樹脂３ｒに分散する金属粒子３ｐとを含む。実施の形態１では、樹脂３ｒは熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなり、金属粒子３ｐは軟磁性金属であるＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金よりなる。

　実施の形態１の複合シート４は、ノイズ吸収シート３の上方にノイズの発生源が設けられ、グラファイトシート１の下方に熱の発生源が設けられるように配置される。

　グラファイトシート１は、グラファイトシート１の上面１ａに平行な面方向に高い熱伝導性を有して熱を放熱または拡散する。ノイズ吸収シート３の金属粒子３ｐはノイズ電波を吸収する。

　結合シート２はグラファイトシート１とノイズ吸収シート３との間に設けられている。グラファイト粒子２ｇは、グラファイトシート１を構成するグラファイトを粉砕して得られる。グラファイトシート１の熱膨張係数は９．３×１０^－７／Ｋであり、ノイズ吸収シート３の熱膨張係数はグラファイトシート１の熱膨張係数の数１０倍以上である。結合シート２の熱膨張係数は、結合シート２がグラファイト粒子２ｇと金属粒子２ｐとを含むので、グラファイトシート１の熱膨張係数とノイズ吸収シート３の熱膨張係数との間の値をとる。

　特許文献１に開示されている従来の複合シートのような、異なるシートを積層してなる複合シートは、シート間の熱膨張差によって剥離や反りが発生する。さらに薄い複合シートほど、剥離や反りの発生が顕著になる。複合シートの剥離や反りは複合シートを破損させ、複合シートを構成する材料が短絡して電子回路に不具合を発生させる可能性がある。特にグラファイトは導電体で脆いので、取り扱いには注意が必要となる。

　実施の形態１における複合シート４では、熱膨張係数の差の大きい２つのシート間に結合シート２を設けることで、それら２つのシート間で発生する剥離や反りの発生を抑制することができる。

　なお、結合シート２に含まれるグラファイト粒子２ｇは、例えば高分子を熱分解してなる熱分解グラファイトや天然黒鉛等からなる粒子よりなるが、その詳細な組成や結晶構造等は限定されるものではない。

　また、グラファイト粒子２ｇは球形状または扁平形状を有するが、限定されるものではない。

　グラファイトシート１ついて以下に詳細に説明する。

　実施の形態１のグラファイトシート１は高分子であるポリイミドを熱分解して得られ、積層方向Ｄ１の厚みは約２５μｍである。グラファイトシート１はグラファイトシート１の全体にわたってグラファイトシート１の面方向に炭素原子が配向した熱分解グラファイトよりなる。人工グラファイトは熱伝導に異方性を有する。グラファイトシート１の面方向の熱伝導率は１５００Ｗ／ｍＫ程度であり、グラファイトシート１の面方向すなわち上面１ａに直角の方向（積層方向Ｄ１）の熱伝導率は１０～１５Ｗ／ｍＫ程度である。熱分解グラファイトは高い熱伝導性と、ノイズ電波を反射させるという２つの効果を有する。

　グラファイトシート１の厚みは１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。グラファイトシート１の厚みを１０μｍ以上１００μｍ以下とすることで多くの熱を放熱、拡散することができる。

　ノイズ吸収シート３について以下に詳細に説明する。

　実施の形態１のノイズ吸収シート３では、金属粒子３ｐはアスペクト比が１００程度の扁平形状を有する。金属粒子３ｐの平均粒径は粒度分布法で測定したＤ５０の値が５０ｕｍである。ノイズ吸収シート３の積層方向Ｄ１の厚みは３５μｍである。

　図１Ｂは金属粒子３ｐの斜視図である。図１Ｂに示すように金属粒子３ｐの扁平形状は具体的には薄板形状であり、そのアスペクト比は薄板形状の厚みＴ３ｐに対する薄板形状の面での長辺Ｌ３ｐの比である。扁平形状の金属粒子は、例えばグラファイトシート１の面方向に金属粒子３ｐを配向させることでグラファイトシート１と同様にノイズ吸収シート３の面方向に高い熱伝導性を有するので、効率的に熱を放熱することができる。

　金属粒子３ｐと樹脂３ｒの配合比について以下に説明する。

　実施の形態１では、金属粒子３ｐの総体積と樹脂３ｒの体積との和に対する金属粒子３ｐの総体積の比は４８／１００である。すなわち、ノイズ吸収シート３での金属粒子３ｐの含有量は４８ｖｏｌ％である。金属粒子３ｐの総体積の、金属粒子３ｐの総体積と樹脂３ｒの体積との和に対する比は４５／１００以上で５３／１００以下が好ましい。すなわち、ノイズ吸収シート３での金属粒子３ｐの含有量は４８ｖｏｌ％以上で５３ｖｏｌ％以下が好ましい。金属粒子３ｐの比が４５／１００以上であることで高いノイズ吸収効果を示す。また、樹脂３ｒの体積の比が４７／１００以上であることで複合シート４の高い強度が得られる。このように、ノイズ吸収シート３は実質的に金属粒子３ｐと樹脂３ｒとのみからなるが、特性や効果に影響しない限り微量の添加物や不純物を含んでいてもよい。

　金属粒子３ｐを構成する軟磁性金属はＦｅ、ＣｏまたはＮｉの単体金属もしくはＦｅ－Ｓｉ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系またはＦｅ－Ｎｉ系の合金であってもよい。また、金属粒子３ｐではこれらの単体金属の粒子や合金の粒子が混合されていてもよい。

　ノイズ吸収シート３の積層方向Ｄ１の厚みは１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。ノイズ吸収シート３の厚みを１０μｍ以上とすることで、高いノイズ吸収効果を示す。また、ノイズ吸収シート３の厚みが２００μｍよりも大きくなると、ノイズ吸収効果の向上に寄与する厚みの効果が小さくなるため好ましくない。

　結合シート２について以下に詳細に説明する。

　実施の形態１の結合シート２では、グラファイト粒子２ｇはグラファイトシート１を構成するシートを粉砕して粒状化して得られる。グラファイト粒子２ｇはアスペクト比が５０程度の扁平形状を有する。グラファイト粒子２ｇの平均粒径は粒度分布法で測定したＤ５０の値が約２５ｕｍである。金属粒子２ｐは、ノイズ吸収シート３の金属粒子３ｐと同様のＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金よりなる。金属粒子２ｐは金属粒子３ｐと同様のアスペクト比を有する扁平形状を有する。

　結合シート２のグラファイト粒子２ｇと金属粒子２ｐとの配合比について説明する。実施の形態１においてグラファイト粒子２ｇの総体積の、グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和に対する比は８０／１００である。グラファイト粒子２ｇの総体積の、グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和に対する比は６０／１００以上９９／１００以下が好ましい。グラファイト粒子２ｇの総体積の比を６０／１００以上とすることでグラファイトシート１とノイズ吸収シート３との密着性を高く維持することができる。

　結合シート２のグラファイト粒子２ｇと金属粒子２ｐとの総量と、樹脂２ｒとの配合比について以下に説明する。実施の形態１において、グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和の、グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積とアクリル樹脂の体積との和に対する比は４５／１００である。すなわち、結合シート２での金属粒子２ｐとグラファイト粒子２ｇの含有量の総量は４５ｖｏｌ％である。グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和の、グラファイト粒子２ｇの総体積の総量と金属粒子２ｐの総体積と樹脂２ｒの体積との和に対する比は３０／１００以上５０／１００以下が好ましい。すなわち、結合シート２での金属粒子２ｐとグラファイト粒子２ｇの含有量の総量は３０ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下が好ましい。グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和の比を３０／１００以上とすることで積層工程での複合シート４の変形が生じにくくなる。また、グラファイト粒子２ｇの総体積と金属粒子２ｐの総体積との和の比を５０／１００以下とすることでグラファイトシート１とノイズ吸収シート３との密着性を高く維持することができる。結合シート２は実質的に金属粒子２ｐとグラファイト粒子２ｇと樹脂２ｒとのみからなるが、特性や効果に影響しない限り微量の添加物や不純物を含んでいてもよい。

　結合シート２の積層方向Ｄ１の厚みは１０μｍである。結合シート２の厚みは５μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。結合シート２の厚みを５μｍ以上１５μｍ以下とすることでグラファイトシート１とノイズ吸収シート３との密着性を高く維持することができる。

　（実施の形態２）
　図２は実施の形態２における複合シート７の断面図である。図２において、図１Ａに示す実施の形態１の複合シート４と同じ部分には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。

　実施の形態２の複合シート７は、実施の形態１の複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａと反対側の下面１ｂに設けられた結合シート５と、結合シート５のグラファイトシート１が設けられた上面５ａと反対側の下面５ｂに設けられたノイズ吸収シート６とをさらに備える。実施の形態２の複合シート７では、グラファイトシート１は厚み方向である積層方向Ｄ１の中央に位置して、グラファイトシート１について上下対称の構成を有する。結合シート５とノイズ吸収シート６とは、結合シート２とノイズ吸収シート３とそれぞれ同じ構成を有する。

　以上の構成により、シート間の熱膨張差によって生じる複合シート７の反りや剥離の発生を抑制することができる。

　また、複合シート７の両最表面である最上面と最下面にノイズ吸収シート３とノイズ吸収シート６とがそれぞれ設けられているため、２つのノイズ発生源が両最表面にそれぞれ設けられた構成に適している。

　（実施の形態３）
　図３は実施の形態３における複合シート９の断面図である。図３において、図１Ａに示す実施の形態１の複合シート４と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。

　図３に示す複合シート９は、図１Ａに示す複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａとは反対側の下面１ｂに設けられたノイズ吸収シート８をさらに備える。ノイズ吸収シート８は結合シート２と同様に、樹脂８ｒと、樹脂８ｒに分散するグラファイト粒子８ｇと、樹脂８ｒに分散する金属粒子８ｐとを含む。樹脂８ｒは熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなる。金属粒子８ｐは結合シート２の金属粒子２ｐと同様に、軟磁性金属であるＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金よりなる、金属粒子８ｐは、金属粒子２ｐと同様のアスペクト日を有する扁平形状を有する。

　実施の形態３におけるノイズ吸収シート８の積層方向Ｄ１の厚みは２０μｍである。また、ノイズ吸収シート８の厚みは１５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。ノイズ吸収シート８の厚みを１５μｍ以上５０μｍ以下とすることで高い熱伝導性と高いノイズ吸収効果をバランスよく得ることができる。

　グラファイト粒子８ｇと金属粒子８ｐとの配合比について以下に説明する。ノイズ吸収シート８のグラファイト粒子８ｇと金属粒子８ｐとの配合比は、結合シート２のグラファイト粒子２ｇと金属粒子２ｐの配合比と異なる。実施の形態３において、ノイズ吸収シート８に含まれるグラファイト粒子８ｇの総体積の、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積との和に対する比は２０／１００である。グラファイト粒子８ｇの総体積の、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積との和に対する比は６０／１００以上９９／１００以下が好ましい。グラファイト粒子８ｇの総体積の比を６０／１００以上とすることで高い熱伝導性とノイズ吸収効果をバランスよく得ることができる。

　ノイズ吸収シート８でのグラファイト粒子８ｇおよび金属粒子８ｐの総量と、樹脂８ｒとの配合比について以下に説明する。実施の形態３では、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積との和の、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積と樹脂８ｒとの和に対する比は４５／１００である。すなわち、ノイズ吸収シート８での金属粒子８ｐとグラファイト粒子８ｇの含有量の総量は４５ｖｏｌ％である。グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積戸の和の、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積と樹脂８ｒの体積との和に対する比は、４３／１００以上５３／１００以下が好ましい。すなわち、ノイズ吸収シート８での金属粒子８ｐとグラファイト粒子８ｇの含有量の総量は４３ｖｏｌ％以上５３ｖｏｌ％以下であることが好ましい。グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積との和の比が４３／１００以上で高いノイズ吸収効果を示し、樹脂８ｒの体積の、グラファイト粒子８ｇの総体積と金属粒子８ｐの総体積と樹脂８ｒの体積との和に対する比が４７／１００以上で複合シート９の高い強度が得られる。ノイズ吸収シート８は実質的に金属粒子８ｐとグラファイト粒子８ｇと樹脂８ｒとのみからなるが、特性や効果に影響しない限り微量の添加物や不純物を含んでいてもよい。

　（実施の形態４）
　図４は実施の形態４における複合シート１１の断面図である。図４において、図１Ａに示す実施の形態１の複合シート４と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。

　図４に示す複合シート１１は、図１Ａに示す複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａとは反対側の下面１ｂに設けられた絶縁シート１０をさらに備える。絶縁シート１０は、樹脂１０ｒと、樹脂１０ｒに分散する窒化硼素よりなるセラミック粒子１０ｎとを含む。樹脂１０ｒは熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなる。

　絶縁シート１０を設けることで複合シート１１の耐電圧性を向上させることができる。

　実施の形態４における絶縁シート１０の積層方向Ｄ１の厚みは１０μｍである。また絶縁シート１０の厚みは７μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。絶縁シート１０の厚みを７μｍ以上とすることで十分に高い絶縁性を得ることができる。絶縁シート１０の厚みが１５μｍよりも大きくなると絶縁効果に対する厚み比の効果が小さくなるため好ましくない。

　セラミック粒子１０ｎと樹脂１０ｒとの配合比について以下に説明する。実施の形態４において、セラミック粒子１０ｎの総体積の、セラミック粒子１０ｎの総体積と樹脂１０ｒの体積との和に対する比は６０／１００である。セラミック粒子１０ｎの総体積の、セラミック粒子１０ｎの総体積と樹脂１０ｒの体積との和に対する比は５０／１００以上６４／１００以下が好ましい。セラミック粒子１０ｎの総体積の比が６４／１００以下で複合シート１１の高い強度が得られ、５０／１００以上でシートの積層工程での変形が生じにくくなる。

　（実施の形態５）
　図５は実施の形態５における複合シート１２の断面図である。図５において、図１Ａと図４に示す実施の形態１、４の複合シート４、１１と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。

　図５に示す複合シート１２は、ノイズ吸収シート３の上面３ａに設けられた絶縁シート２０をさらに備える。絶縁シート２０は、図４に示す実施の形態４における絶縁シート１０と同じ構成を有し、熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなる樹脂２０ｒと、樹脂２０ｒに分散する窒化硼素よりなるセラミック粒子２０ｎとを含む。

　図６は実施の形態５における他の複合シート１３の断面図である。図６において、図４と図５に示す複合シート１１、１２と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。図６に示す複合シート１３は、図５に示す複合シート１２のグラファイトシート１の下面１ｂに設けられた絶縁シート１０をさらに備える。絶縁シート１０は図４に示す複合シート１１の絶縁シート１０と同様に、樹脂１０ｒと、樹脂１０ｒに分散するセラミック粒子１０ｎとを含む。

　このように、絶縁層２０（１０）を設ける位置は特に限定されるものではなく適宜設けることができる。

　（実施の形態１における複合シートの製造方法）
　次に実施の形態１における複合シート４の製造方法について説明する。

　まず、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金よりなる金属粒子３ｐと、熱硬化性樹脂であるアクリル樹脂よりなる樹脂３ｒと、硬化剤としてエーテル化フェノールと、酢酸ブチルとシクロヘキサンとシクロペンタノンを含む溶剤と、硬化促進剤としてりん酸とを混合、分散してスラリーを作製する。硬化促進剤は、熱硬化性樹脂が硬化する温度を調整する。実施の形態１では、硬化促進剤の配合量は、アクリル樹脂に対して０．２重量部である。硬化促進剤の配合量は、熱硬化性樹脂に対して０．１重量部以上０．５重量部以下の範囲とすることが好ましい。溶剤の配合量は特に限定されないが、目的とするスラリーの粘度等から適宜選択することができる。

　このスラリーをＰＥＴフィルムに成形してＰＥＴフィルムから剥がすことにより未硬化のノイズ吸収シート３を得る。未硬化のノイズ吸収シート３に含まれる樹脂３ｒの硬化温度は１５０℃である。この硬化温度は前述した硬化促進剤の配合量により適宜、調整することができる。

　未硬化の結合シート２を以下の方法で作成する。金属粒子２ｐと、グラファイト粒子２ｇと、熱硬化性樹脂としてアクリル樹脂よりなる樹脂２ｒと、硬化剤としてエーテル化フェノールと、酢酸ブチルとシクロヘキサンとシクロペンタノンを含む溶剤とを混合、分散してスラリーを作製する。このスラリーをＰＥＴフィルムに成形してＰＥＴフィルムから剥がすことにより未硬化の結合シート２を得る。未硬化の結合シート２に含まれる樹脂２ｒの硬化温度は、未硬化のノイズ吸収シート３の硬化温度より高い１９０℃である。この温度は、未硬化のノイズ吸収シート３は硬化促進剤を含むが、未硬化の結合シート２は硬化促進剤を含んでいないことに起因する。

　グラファイトシート１と未硬化の結合シート２と未硬化のノイズ吸収シート３とを図１Ａに示すように積層方向Ｄ１に順次積層して積層体１００を得る。積層体１００を１５０℃で熱処理することで、未硬化の結合シート２に含まれる樹脂２ｒを硬化させずに未硬化のノイズ吸収シート３に含まれる樹脂３ｒを硬化させる。次に１９０℃で熱処理することで未硬化の結合シート２に含まれる樹脂２ｒを硬化させる。すなわち、積層体１００の樹脂２ｒを硬化させる熱処理は積層体１００の樹脂３ｒを硬化させる熱処理の後で行われる。このようにノイズ吸収シート３に含まれる樹脂３ｒと、結合シート２に含まれる樹脂２ｒとの熱硬化温度を異ならせて、樹脂２ｒ、３ｒの硬化のための熱処理を段階的に実施することで未硬化のノイズ吸収シート３の硬化時の収縮を未硬化状態の結合シート２が緩和し、未硬化の結合シート２の硬化時の収縮を硬化済みのノイズ吸収シート３が緩和するため、複合シート４に発生する反りを抑制することができる。

　（実施の形態２における複合シートの製造方法）
　実施の形態２における複合シート７の製造方法について説明する。実施の形態１の複合シート４の製造方法と同様の構成あるいは方法については説明を省略する。

　実施の形態２の複合シート７は、実施の形態１の複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａと反対側の下面１ｂに結合シート５が設けられ、結合シート５のグラファイトシート１が設けられた上面５ａと反対側の下面５ｂにノイズ吸収シート６が設けられている。実施の形態２の複合シート７は、グラファイトシート１が厚みの積層方向Ｄ１の中央に位置しており、グラファイトシート１について上下対称の構成を有する。結合シート２、５に含まれる樹脂２ｒ、５ｒの硬化温度を互いに等しく、さらにはノイズ吸収シート３、６に含まれる樹脂３ｒ、６ｒの硬化温度を互いに等しくして、実施の形態１の複合シート４の製造と同様に、結合シート２、５の樹脂２ｒ、５ｒの硬化の熱処理と、ノイズ吸収シート３、６の樹脂３ｒ、６ｒの硬化の熱処理を段階的に実施することで、シート間の熱膨張の差によって生じる複合シート７の反りや剥離の発生を抑制することができる。

　（実施の形態３における複合シートの製造方法）
　実施の形態３における複合シート９の製造方法について説明する。実施の形態１の複合シート４の製造方法と同様の構成あるいは方法については説明を省略する。

　実施の形態３の複合シート９では、実施の形態１の複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａとは反対側の下面１ｂに未硬化のノイズ吸収シート８が設けられる。ノイズ吸収シート８は、実施の形態１のノイズ吸収シート３と同様に軟磁性金属であるＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金よりなる金属粒子８ｐとグラファイトシート１を粉砕してなる扁平形状を有するグラファイト粒子８ｇを用いて作製される。グラファイト粒子８ｇの平均粒径は粒度分布法で測定したＤ５０の値で約２５μｍである。金属粒子８ｐとグラファイト粒子８ｇと、熱硬化性樹脂としてアクリル樹脂よりなる樹脂８ｒと、硬化剤としてエーテル化フェノールと、酢酸ブチルとシクロヘキサンとシクロペンタノンを含む溶剤とを混合、分散してスラリーを作製する。実施の形態３のノイズ吸収シート８には硬化促進剤が添加されない。このスラリーをＰＥＴフィルムに成形してＰＥＴフィルムから剥がすことにより未硬化のノイズ吸収シート８を得る。ここで、未硬化のノイズ吸収シート８に含まれる樹脂８ｒの硬化温度は、未硬化のノイズ吸収シート３の硬化温度より高い１９０℃である。

　結合シート２とノイズ吸収シート３とが硬化している実施の形態１の複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａとは反対側の下面１ｂに未硬化のノイズ吸収シート８を設けた積層体１０１に、熱処理を実施して、未硬化のノイズ吸収シート８に含まれる樹脂８ｒを硬化させる。

　このように、熱処理を実施することで未硬化のノイズ吸収シート８に含まれる樹脂８ｒの硬化時の収縮を、既に硬化済みの実施の形態１の複合シート４が緩和するためノイズ吸収シート８に発生する反りを抑制することができる。

　（実施の形態４における複合シートの製造方法）
　実施の形態４における複合シート１１の製造方法について説明する。実施の形態１の複合シート４の製造方法と同様の構成あるいは方法については説明を省略する。

　実施の形態４の複合シート１１では、実施の形態１の複合シート４のグラファイトシート１の結合シート２が設けられた上面１ａとは反対側の下面１ｂに絶縁シート１０が設けられている。

　絶縁シート１０は、窒化硼素よりなるセラミック粒子１０ｎと、熱硬化性樹脂としてアクリル樹脂よりなる樹脂１０ｒと、硬化剤としてエーテル化フェノールと、酢酸ブチルとシクロヘキサンとシクロペンタノンを含む溶剤とを混合、分散してスラリーを作製する。実施の形態４では硬化促進剤は添加されない。このスラリーをＰＥＴフィルムに成形してＰＥＴフィルムから剥がすことにより未硬化の絶縁シート１０を得る。ここで、未硬化の絶縁シート１０に含まれる樹脂１０ｒの硬化温度は１９０℃である。

　まず実施の形態１における複合シート４を作製する。次に、複合シート４の作製で結合シート２とノイズ吸収シート３が硬化している複合シート１１のグラファイトシート１の下面１ｂに未硬化の絶縁シート１０を設けて積層体１０２を得る。その後、積層体１０２に熱処理を実施して、未硬化の絶縁シート１０に含まれる樹脂１０ｒを硬化させる。すなわち、積層体１０２の樹脂１０ｒを硬化させる熱処理は積層体１０２の樹脂２ｒを硬化させる熱処理と樹脂３ｒを硬化させる熱処理の後で行われる。

　このように、熱処理を実施することで未硬化の絶縁シート１０に含まれる樹脂１０ｒの硬化時の収縮を、既に硬化済みの実施の形態１の複合シート４が緩和するため絶縁シート１０に発生する反りを抑制することができる。

　なお、実施の形態５の複合シート１２は実施の形態４の絶縁シート１０の代わりに、絶縁シート１０と同様の構成を有する絶縁シート２０がノイズ吸収シート３の上面３ａに設けられている。したがって、実施の形態４の未硬化の絶縁シート１０をグラファイトシート１の下面１ｂに設けるのではなく、未硬化の絶縁シート２０をノイズ吸収シート３の上面３ａに設けること以外は、実施の形態４における複合シート１１と同様の工程で実施の形態５における複合シート１２を作製することができる。

　実施の形態における複合シートは、電磁ノイズ対策と熱対策の両方に用いることができる。

　実施の形態において、「上面」「下面」等の方向を示す用語は、グラファイトシート等の複合シートの構成部材の相対的な位置関係でのみ決定する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。

１　　グラファイトシート
２　　結合シート（第１のシート）
２ｇ　　グラファイト粒子（第１のグラファイト粒子）
２ｐ　　金属粒子（第１の金属粒子）
２ｒ　　樹脂（第１の樹脂）
３　　ノイズ吸収シート（第２のシート）
３ｐ　　金属粒子（第２の金属粒子）
３ｒ　　樹脂（第２の樹脂）
４　　複合シート
５　　結合シート（第３のシート）
５ｇ　　グラファイト粒子（第２のグラファイト粒子）
５ｐ　　金属粒子（第３の金属粒子）
５ｒ　　樹脂（第３の樹脂）
６　　ノイズ吸収シート（第４のシート）
６ｐ　　金属粒子（第４の金属粒子）
６ｒ　　樹脂（第４の樹脂）
７　　複合シート
８　　ノイズ吸収シート（第３のシート）
８ｇ　　グラファイト粒子（第２のグラファイト粒子）
８ｐ　　金属粒子（第３の金属粒子）
８ｒ　　樹脂（第３の樹脂）
９　　複合シート
１０　　絶縁シート（第３のシート）
１０ｎ　　セラミック粒子（第１のセラミック粒子）
１０ｒ　　樹脂
１１　　複合シート
１２　　複合シート
２０　　絶縁シート（第３のシート、第４のシート）
２０ｎ　　セラミック粒子（第１のセラミック粒子、第２のセラミック粒子）
２０ｒ　　樹脂

Claims

グラファイトシートと、
前記グラファイトシートの上面に設けられた第１のシートと、
前記第１のシートの上面に設けられた第２のシートと、
を備え、
前記第１のシートは、前記第１のシート内に分散して第１の軟磁性金属よりなる第１の金属粒子と、前記第１のシート内に分散する第１のグラファイト粒子とを含み、
前記第２のシートは、第２の軟磁性金属よりなる第２の金属粒子を含む、複合シート。
前記グラファイトシートの下面に設けられた第３のシートと、
前記第３のシートの下面に設けられた第４のシートと、
をさらに備え、
前記第３のシートは、前記第３のシート内に分散して前記第１の軟磁性金属よりなる第３の金属粒子と、前記第３のシート内に分散する第２のグラファイト粒子とを含み、
前記第４のシートは、前記第２の軟磁性金属よりなる第４の金属粒子を含む、請求項１に記載の複合シート。
前記第２のシートでの前記第２の金属粒子の含有量は４３ｖｏｌ％以上５３ｖｏｌ％以下であり、かつ、前記第２のシートは実質的に前記第２の金属粒子と樹脂とのみからなり、
前記第４のシートでの前記第４の金属粒子の含有量は４３ｖｏｌ％以上５３ｖｏｌ％以下であり、かつ、前記第４のシートは実質的に前記第４の金属粒子と樹脂とのみからなる、請求項２に記載の複合シート。
前記第１のシートでの前記第１の金属粒子と前記第１のグラファイト粒子の含有量の総量は３０ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第１のシートは実質的に前記第１の金属粒子と前記第１のグラファイト粒子と樹脂とのみからなり、
前記第３のシートでの前記第３の金属粒子と前記第２のグラファイト粒子の含有量の総量は３０ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第３のシートは実質的に前記第３の金属粒子と前記第２のグラファイト粒子と樹脂とのみからなり、
前記第１の金属粒子の総体積の、前記第１の金属粒子の前記総体積と前記第１のグラファイト粒子の総体積との和に対する比は１／１００以上４０／１００以下であり、
前記第３の金属粒子の総体積の、前記第３の金属粒子の前記総体積と前記第２のグラファイト粒子の総体積との和に対する比は１／１００以上４０／１００以下である、請求項２に記載の複合シート。
前記グラファイトシートの下面に設けられた第３のシートをさらに備え、
前記第３のシートは、前記第３のシート内に分散して第３の軟磁性金属よりなる第３の金属粒子と、前記第３のシート内に分散する第２のグラファイト粒子とを含み、
前記第３のシートの体積に対する前記第３の金属粒子の総体積の比は、前記第１のシートの体積に対する前記第１の金属粒子の総体積の比よりも大きく、
前記第３のシートの前記体積に対する前記第２のグラファイト粒子の総体積の比は、前記第１のシートの前記体積に対する前記第１のグラファイト粒子の総体積の比よりも小さい、請求項１に記載の複合シート。
前記第１の軟磁性金属と前記第２の軟磁性金属と前記第３の軟磁性金属とは同一の材料組成を有する、請求項５に記載の複合シート。
前記第１の金属粒子と前記第２の金属粒子と前記第３の金属粒子はいずれも扁平形状を有する、請求項５に記載の複合シート。
前記第３のシートでの前記第３の金属粒子と前記第２のグラファイト粒子の含有量の総量は４３ｖｏｌ％以上５３ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第３のシートは実質的に前記第３の金属粒子と前記第２のグラファイト粒子と樹脂とのみからなり、
前記第２のグラファイト粒子の総体積の、前記第３の金属粒子の前記総体積と前記第２のグラファイト粒子の総体積との和に対する比は６０／１００以上９９／１００以下である、請求項５に記載の複合シート。
前記グラファイトシートの下面に設けられた第３のシートをさらに備え、
前記第３のシートは第１のセラミック粉末を含む、請求項１に記載の複合シート。
前記第３のシートでの前記第１のセラミック粉末の含有量は５０ｖｏｌ％以上６４ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第３のシートは実質的に前記第１のセラミック粉末と樹脂とのみからなる、請求項９に記載の複合シート。
前記第２のシートの上面に設けられた第４のシートをさらに備え、
前記第４のシートは第２のセラミック粉末を含む、請求項９に記載の複合シート。
前記第４のシートでの前記第３のセラミック粉末の含有量は５０ｖｏｌ％以上６４ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第４のシートは実質的に前記第２のセラミック粉末と樹脂とのみからなる、請求項１１に記載の複合シート。
前記第２のシートの上面に設けられた第３のシートをさらに備え、
前記第３のシートはセラミック粉末を含む、請求項１に記載の複合シート。
前記第３のシートでの前記セラミック粉末の含有量は５０ｖｏｌ％以上６４ｖｏｌ％以下であり、かつ前記第３のシートは実質的に前記セラミック粉末と樹脂とのみからなる、請求項１３に記載の複合シート。
前記グラファイトシートと前記第１のグラファイト粒子は、いずれも高分子を熱分解して得られたグラファイトからなる、請求項１に記載の複合シート。
　　　グラファイトシートと、
　　　第１の軟磁性金属よりなる第１の金属粒子とグラファイト粒子と第１の熱硬化性よりなる第１の樹脂とを含み前記グラファイトシートの上面に設けられた未硬化の第１のシートと、
　　　前記第２の軟磁性金属よりなる第２の金属粒子と第２の熱硬化性樹脂よりなる第２の樹脂とを含み前記第１のシートの上面に設けられた未硬化の第２のシートと、
を備えた積層体を得るステップと、
前記積層体の前記第１の樹脂を硬化させる第１の熱処理を施すステップと、
前記積層体の前記第２の樹脂を硬化させる第２の熱処理を施すステップと、を含む、複合シートの製造方法。
前記第１の熱処理を施す前記ステップは、前記第２の熱処理を施す前記ステップの後で行われる、請求項１６に記載の複合シートの製造方法。
前記第２の熱処理を施すステップの後で、前記グラファイトシートの下面に第３の熱硬化性樹脂よりなる第３の樹脂を含む第３のシートを積層するステップと、
前記第３の樹脂を硬化させる第３の熱処理を施すステップと、
をさらに含む、請求項１６に記載の複合シートの製造方法。
前記第３の熱処理を施す前記ステップは、前記第１熱処理を施す前記ステップと前記第２熱処理を施す前記ステップの後で行われる、請求項１８に記載の複合シートの製造方法。