[发明专利]石墨片、其制造方法、配线用层叠板、石墨配线材料和配线板的制造方法

说明书

本发明的第一方案为石墨片，其特征在于，其厚度为超过50nm且9.6μm以下，在25℃下的a‑b面方向的导热系数为1950W/mK以上。另外，本发明的第二方案为石墨片，其特征在于，其厚度为20nm以上且低于9.6μm的范围，面积为9mm²以上，在25℃下的a‑b面方向的载流子迁移率为8000cm²/V·秒以上。

技术领域

本发明包括第一方案、第二方案，以下按第一方案、第二方案的顺序记载。

(第一方案)

本发明的第一方案涉及具有比目前为止已知的石墨a-b面方向的导热系数的极限值大的导热系数的石墨片及其制造方法。

(第二方案)

本发明的第二方案涉及具有高的载流子迁移率特性、优选具有超过以往的铜配线的耐电流密度特性的新的石墨片、其制造方法、配线用层叠板、石墨配线材料和配线板的制造方法。

背景技术

(与第一方案相关的背景技术)

近年来，随着高性能的芯片组的搭载，将由发热所引起的便携终端的不利情形逐渐变得明显。个人电脑能够用CPU冷却器等冷却，而智能手机、平板电脑由于存在壳体的薄型化、轻量化等众多限制，因此只存在利用壳体的自然散热的冷却方法。这样的高度的通信设备的情况下，多只在规定的阈值温度范围内有效地工作。在智能手机中已经报道了下述这样的问题：由于因长时间使用所导致的发热使通信中断、或者主体无法正常地工作。为了进一步的高性能化，也研究了将微处理器与存储器层叠化或者将半导体芯片彼此之间层叠化等方法，但由于会在芯片内蓄积的大量的热，因而有可能使存储器进行误操作。另外，如果工作温度达到175℃～200℃，则由于接近焊接材料的熔点，因此也有时不能使用现有的焊接材料。为了防止这样的由热所引起的故障、事故，如何将在壳体、芯片等中蓄积的大量的热释放成为了当务之急(非专利文献1)。

为了这样的发热体的放热处理，有使散热器、散热片等导热性优异的材料与发热体接触、使发热体的热迅速地扩散、散热的方法。用于该目的的材料当然其导热系数越高越优选，也多使用高导热性的金属。但是，铝、铜等的导热系数分别为220W/mK、400W/mK，不能说有多么高，而且由于使用了金属，从而还存在壳体变重的缺点。

除了上述的金属散热材料以外，还已知使用石墨片。用于这样的目的的石墨片的一种是使用了天然石墨的片材(专利文献1)。但是，天然石墨片的面方向的导热系数为200～500W/mK左右，虽然具有重量轻这样的特征，但由于以粉状、鳞片状的天然石墨作为原料，因此片材强度弱，在破损的情况下有可能石墨片在壳体内飞散。

为了解决这样的问题，开发了对特殊的高分子片材直接进行热处理而石墨化的方法(以下记为“高分子烧成法”)。该石墨片制作法与现有的天然石墨片的制作法相比简单，机械特性也优异，还具有可获得非常优异的导热性的特征(专利文献2)。采用高分子烧成法的石墨片的面方向的导热系数高达600～1600W/mK，并且也耐受弯曲、冲击等，因此现在已在大量的便携终端中采用。但是，为了应对上述的与便携终端高性能化相伴而要求的特性，迫切希望更高导热性的石墨片。