热传导性片用树脂组合物、带有基材的树脂层、热传导性片和半导体装置的制造方法_3

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则能够扩大连通孔148,如果降低水溶性粘合剂量,则能够缩 小连通孔148。
[0078] 关于水溶性粘合剂,优选使用聚丙烯酸系粘合剂。
[0079] 另外,热传导性片140中所含的二次聚集粒子144的含量,优选为例如50质 量%~95质量%,更优选为65质量%~90质量%。通过将二次聚集粒子144的含量设为 上述下限值以上,能够更有效地实现热传导性片140中的热传导性、机械强度的提高。另一 方面,通过将二次聚集粒子144的含量设为上述上限值以下,使树脂组合物的成膜性、作业 性提高,并使热传导性片140的膜厚的均匀性变得更为良好。
[0080] 从进一步提高热传导性片140的热传导性的观点出发,本实施方式的填充材料 (B)优选进一步含有与构成二次聚集粒子144的鳞片状氮化硼的一次粒子不同的鳞片状氮 化硼的一次粒子。与构成二次聚集粒子144的鳞片状氮化硼的一次粒子不同的鳞片状氮化 硼的一次粒子的平均长径,优选为〇. 01 ym~15 μL?,更优选为0. 1 μL?~5 μπι。由此,能够 实现热传导性和电绝缘性的平衡更为优异的热传导性片140。
[0081] 从实现热传导性和电绝缘性的平衡的观点出发,在不损害本发明的效果的范围, 填充材料(Β)可以进一步含有例如二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅等。这些物质 可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
[0082] (固化剂(〇)
[0083] 热传导性片140,使用环氧树脂(Α1)作为热固化性树脂(Α)时,优选进一步含有固 化剂(C)。
[0084] 作为固化剂(C),可以使用选自固化催化剂(C-1)和酚系固化剂(C-2)中的1种以 上。
[0085] 作为固化催化剂(C-1),例如可举出环烷酸锌、环烷酸钴、辛酸锡、辛酸钴、双乙 酰丙酮钴(II)、三乙酰丙酮钴(III)等有机金属盐;三乙胺、三丁胺、1,4-二氮杂双环 [2. 2. 2]辛烷等叔胺类;2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2, 4-二乙基咪唑、 2-苯基-4-甲基-5-羟基咪唑、2-苯基-4, 5-二羟基甲基咪唑等咪唑类;三苯基膦、三对甲 苯基膦、四苯基膦?四苯基硼、三苯基膦·三苯基硼烷、1,2-双-(二苯基膦基)乙烷等有 机磷化合物;苯酚、双酚A、壬基酚等苯酚化合物;乙酸、苯甲酸、水杨酸,对甲苯磺酸等有机 酸;等或其混合物。作为固化催化剂(C-1),可以单独使用包括这些化合物的衍生物在内的 化合物中的1种,也可以并用包括这些化合物的衍生物在内的化合物中的2种以上。
[0086] 热传导性片140中所含的固化催化剂(C-1)的含量没有特别限定,相对于热传导 性片100质量%,优选为0. 001质量%~1质量%。
[0087] 另外,作为酚系固化剂(C-2),可举出苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、三苯 醛甲烷型苯酚酚醛清漆树脂、萘酚酚醛清漆树脂、氨基三嗪酚醛清漆树脂等线型酚醛树脂; 萜烯改性酚醛树脂、双环戊二烯改性酚醛树脂等改性酚醛树脂;具有亚苯基骨架和/或亚 联苯基骨架的酚醛芳烷基树脂、具有亚苯基骨架和/或亚联苯基骨架的萘酚芳烷基树脂等 芳烷基型树脂;双酚A、双酚F等双酚化合物;甲阶型酚醛树脂等,这些化合物可以单独使用 1种,也可以并用两种以上。
[0088] 这些化合物中,从玻璃化转变温度的提高和线膨胀系数的降低的观点出发,酚系 固化剂(C-2)优选为线型酚醛树脂或甲阶型酚醛树脂。
[0089] 酚系固化剂(C-2)的含量没有特别限制,相对于热传导性片材100质量%,优选为 1质量%~30质量%,更优选为5质量%~15质量%。
[0090] (偶联剂(D))
[0091] 此外,热传导性片140可以含有偶联剂。偶联剂(D)能够提高热固化性树脂(A) 和填充材料(B)的界面的润湿性。
[0092] 作为偶联剂(D),通常使用的偶联剂都能够使用,具体而言,优选使用选自环氧硅 烷偶联剂、阳离子硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂和硅油型偶联剂中的1种 以上的偶联剂。
[0093] 偶联剂(D)的添加量依赖于填充材料(B)的比表面积,因此没有特别限定,相对于 填充材料(B) 100质量份,优选为0. 05质量份~3质量份,特别优选为0. 1质量份~2质量 份。
[0094] (苯氧基树脂(E))
[0095] 此外,热传导性片140可以进一步含有苯氧基树脂(E)。通过含有苯氧树脂(E), 能够更进一步提高热传导性片140的耐弯曲性。
[0096] 另外,通过含有苯氧基树脂(E),能够降低热传导性片140的弹性模量,能够提高 热传导性片140的应力缓和力。
[0097] 此外,含有苯氧基树脂(E)时,由于粘度上升而能够降低流动性,能够抑制产生空 隙等。另外,能够提高热传导性片140与散热部件的密合性。通过这些协同效果,能够更进 一步提高半导体装置的绝缘可靠性。
[0098] 作为苯氧基树脂(E),例如可举出具有双酚骨架的苯氧基树脂、具有萘骨架的苯氧 基树脂、具有蒽骨架的苯氧基树脂、具有联苯骨架的苯氧基树脂等。另外,也可以使用具有 多种这些骨架的结构的苯氧基树脂。
[0099] 苯氧基树脂(E)的含量例如相对于热传导性片100质量%为3质量%~10质 量%。
[0100] (其他成分)
[0101] 热传导性片140中,在不损害本发明的效果的范围内,可以含有抗氧化剂、流平剂 等。
[0102] 本实施方式的热传导性片140例如可以如下地制作。
[0103] 首先,将上述各成分添加至溶剂,得到漆状的热传导性片用树脂组合物。本实施方 式中,例如在溶剂中添加热固化性树脂(A)等制作树脂漆之后,向该树脂漆加入填充材料 (B),通过使用三联辊等进行混炼而能够得到热传导性片用树脂组合物。由此,能够使填充 材料(B)更均匀地分散于热固化性树脂(A)中。
[0104] 作为上述溶剂,没有特别限定,可举出甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲醚、 环己酮等。
[0105] 接着,将上述热传导性片用树脂组合物成型为片状,形成热传导性片。本实施方式 中,例如在基材上涂布漆状的上述热传导性片用树脂组合物之后,通过对其进行热处理而 干燥,能够得到带有基材的树脂层。作为基材,例如可举出由散热部件和引线框、能够剥离 的构成载体材料等的金属箱。另外,用于将热传导性片用树脂组合物干燥的热处理,例如在 80~150°C、5分钟~1小时的条件下进行。树脂层的膜厚例如为50 μπι~500 μπι。
[0106] 另外,通过从上述带有基材的树脂层除去基材,能够得到热传导性片140。
[0107] 接着,优选使上述带有基材的树脂层通过两根辊之间进行压缩,由此将树脂层内 的气泡除去。
[0108] 本实施方式中,通过包括这样施加由辊产生的压缩压力而除去气泡的工序,能够 提高热传导材140的热传导率。推断这是由于通过除去气泡使热传导性片140内的树脂成 分的密度上升,因压缩压力而引起填充材料(Β)中含有的二次聚集粒子而使填充材料(Β) 与热固化性树脂(Α)的密合性上升等作为重要因素。
[0109] 接下来,对本实施方式的半导体装置进行说明。图3是本发明的一实施方式的半 导体装置100的截面图。
[0110] 以下,为了使说明简单化,存在将半导体装置100的各构成要素的位置关系(上下 关系等)作为各图所示的关系进行说明的情形。但是,该说明中的位置关系,与半导体装置 100的使用时和制造时的位置关系没有关系。
[0111] 在本实施方式中,说明金属板为散热器的例子。本实施方式涉及的半导体装置100 具备散热器130、在散热器130的第1面131侧设置的半导体芯片110、在与散热器130的 第1面131相反侧的第2面132上接合的热传导材140、将半导体芯片110和散热器130密 封的密封树脂180。
[0112] 以下做详细说明。
[0113] 半导体装置100例如除了上述构成之外,还具有导电层120、金属层150、引线160 和金属线(金属配线)170。
[0114] 在半导体芯片110的上表面111形成未图示的电极图案,在半导体芯片110的下 表面112形成未图示的导电图案。半导体芯片110的下表面112介由银糊料等导电层120 粘接在散热器130的第1面131上。半导体芯片110的上表面111的电极图案介由金属线 170与引线160的电极161电连接。
[0115] 散热器130由金属构成。
[0116] 密封树脂180除了半导体芯片110和散热器130之外,还将金属线170、导电层 120、引线160的各一部分密封于内部。各个引线160的另一部分从密封树脂180的侧面突 出到该密封树脂180的外部。本实施方式中,例如,密封树脂180的下表面182和散热器 130的第2面132相互位于同一平面上。
[0117] 热传导材140的上表面141与散热器130的第2面132和密封树脂180的下表面 182贴合。即,密封树脂180在散热器130的周围与热传导材140的散热器130侧的面(上 面1
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