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_4

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41)连接。
[0118] 热传导材140的下表面142粘接有金属层150的上表面151。即,金属层150的一 侧的表面(上表面151)被粘接于热传导材140的与散热器130侧相反侧的表面(下表面 142) 〇
[0119] 在俯视图中,优选金属层150的上表面151的轮廓线和热传导材140的与散热器 130侧为相反侧的表面(下表面142)的轮廓线重叠。
[0120] 另外,金属层150的与其一侧的表面(上表面151)相反侧的表面(下表面152) 的整个表面从密封树脂180露出。应予说明,本实施方式的情况下,如上所述,热传导材140 由于其上表面141与散热器130的第2面132和密封树脂180的下表面182贴合,因此,热 传导材140除了其上表面141以外,均露出于密封树脂180的外部。而且,金属层150整体 露出于密封树脂180的外部。
[0121] 应予说明,散热器130的第2面132和第1面131例如各自平坦地形成。
[0122] 半导体装置100的贴装面积没有特别限制,作为一例,可以设置为10X 10mm~ 100X 100mm。其中,半导体装置100的贴装面积是金属层150的下表面152的面积。
[0123] 另外,搭载于一个散热器130的半导体芯片110的数量没有特别限制。可以是1 个,也可以是多个。例如,也可以设置为3个以上(6个等)。即,作为一例,可以在一个散热 器130的第1面131侧设置3个以上的半导体芯片110,密封树脂180将这些3个以上的半 导体芯片110 -同密封。
[0124] 半导体装置100例如为动力半导体装置。该半导体装置100例如可以制成在密封 树脂180内密封有2个半导体芯片110的2inl、在密封树脂180内密封有6个半导体芯片 110的6inl或在密封树脂180内密封有7个半导体芯片110的7inl的构成。
[0125] 接下来,对制造本实施方式涉及的半导体装置100的方法的一例进行说明。
[0126] 首先,准备散热器130和半导体芯片110,介由银糊料等导电层120,将半导体芯片 110的下表面112粘接在散热器130的第1面131。
[0127] 接下来,准备含有引线160的引线框(省略整体图示),将半导体芯片110的上表 面111的电极图案和引线160的电极161介由金属线170相互进行电连接。
[0128] 接下来,用密封树脂180将半导体芯片110、导电层120、散热器130、金属线170、 引线160的各一部分一同密封。
[0129] 接下来,准备热传导材140,将该热传导材140的上表面141对散热器130的第2 面132和密封树脂180的下表面182进行贴合。进一步地,将金属层150的一侧的表面(上 表面151)粘接于热传导材140的与散热器130侧相反侧的表面(下表面142)。应予说明, 在将热传导材140对散热器130和密封树脂180贴合之前,也可以预先将金属层150粘接 在热传导材140的下表面142。
[0130] 接下来,将各引线160从引线框的框体(省略图示)切断。这样,得到如图3所示 的结构的半导体装置100。
[0131] 根据以上所述的实施方式,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、在散热器130的与第1面131相反侧的第2面132上贴 合的绝缘性的热传导材140、密封半导体芯片110和散热器130的密封树脂180。
[0132] 如上所述,半导体装置的封装在一定程度小的情况下,即便热传导材的绝缘性的 恶化作为问题没有显著化,但是半导体装置的封装面积越大,热传导材的面内最为集中的 位置的电场变得越强。因此,由热传导材的微小的膜厚变化引起的绝缘性的恶化,也有可能 成为问题显著化。
[0133] 与此相对,本实施方式的半导体装置100,例如,即使是其贴装面积为10X 10mm~ 100 X 100mm的大型封装,其通过具备上述结构的热传导材140,也可以期待得到充分的耐 久性。
[0134] 另外,本实施方式的半导体装置100,例如,即使是在一个散热器130的第1面131 侧设置了 3个以上的半导体芯片110,并且密封树脂180将这3个以上的半导体芯片一同密 封的结构,即,即使半导体装置100是大型的封装,其通过具备上述结构的热传导材140,也 可以期待得到充分的耐久性。
[0135] 另外,半导体装置100进一步具备在热传导材140的与散热器130侧为相反侧的 表面(下表面142)粘接有一侧的表面(上表面151)的金属层150时,由于通过该金属层 150能够很好地散热,因此半导体装置100的散热性提高。
[0136] 另外,金属层150的上表面151比热传导材140的下表面142小的情况下,热传导 材140的下表面142露出至外部,有可能由异物等突起物引起热传导材140产生裂纹。另 一方面,金属层150的上表面151比热传导材140的下表面142大的情况下,金属层150的 端部变为漂浮在空中的外形,在制造工序中处理等时,金属层150有可能剥离。
[0137] 与此相对,通过形成如下结构:在俯视图中金属层150的上表面151的轮廓线与热 传导材140的下表面142的轮廓线重叠的结构,能够抑制热传导材140产生裂纹和金属层 150发生剥离。
[0138] 另外,金属层150的下表面152的整个表面从密封树脂180露出,因此,在金属层 150的下表面152的整个表面的散热变为可能,能够得到半导体装置100的高的散热性。
[0139] 图4是本发明的一实施方式涉及的半导体装置100的截面图。该半导体装置100 在以下说明的方面与图3所示的半导体装置100不同,在其他方面与图3所示的半导体装 置100同样地构成。
[0140] 本实施方式中,热传导材140被密封于密封树脂180内。另外,除了其下表面152, 金属层150也被密封于密封树脂180内。而且,金属层150的下表面152和密封树脂180 的下表面182相互位于同一平面上。
[0141] 应予说明,图4是表示在散热器130的第1面131搭载至少2个以上的半导体芯 片110的例子。这些半导体芯片110的上表面111的电极图案之间介由金属线相互电连接。 在第1面131上搭载有例如总计6个的半导体芯片110。即,例如,每2个半导体芯片110 在图4的进深方向以3列配置。
[0142] 应予说明,通过将上述的图3或图4中示出的半导体装置100搭载在基板(省略 图示)上,得到具备基板和半导体装置100的动力模块。
[0143] 应予说明,本发明不限于上述的实施方式,能够实现本发明目的的范围内的变形、 改良等均包含于本发明。
[0144] 实施例
[0145] 以下,通过实施例和比较例对本发明进行说明,但是本发明不限于这些例子。应予 说明,实施例中,只要没有特别说明,份就表示质量份。此外,各个厚度由平均膜厚表示。
[0146] (由鳞片状氮化硼的一次粒子构成的二次聚集粒子的制作)
[0147] 将混合硼酸三聚氰胺(硼酸:三聚氰胺=2 :1(摩尔比))和鳞片状氮化硼粉末 (平均长径:ι〇μπι)而得的混合物(硼酸三聚氰胺:鳞片状氮化硼粉末=?ο :1(质量比)) 添加到3. 0质量%的聚丙烯酸铵水溶液中,混合2小时来制备喷雾用浆料(聚丙烯酸铵水 溶液:混合物=100 :30 (质量比))。接着,将该浆料供给到喷雾造粒机,在雾化器的转速 15000rpm、温度200°C、衆料供给量5ml/min的条件下进行喷雾,由此制作复合粒子。接着, 将得到的复合粒子在氮环境下,在2000°C、10小时的条件下进行烧结,由此得到平均粒径 为80 μ m的聚集氮化硼。
[0148] 其中,聚集氮化硼的平均粒径利用激光衍射式粒度分布测定装置(H0RIBA公司 制,LA-500),按照体积标准测定粒子的粒度分布,作为其中值粒径(D 5。)。
[0149] (热传导性片的制作)
[0150] 对于实施例1~5和比较例1~2,按照以下方式制作热传导性片。
[0151] 首先,按照表1所示的配比,将热固化性树脂和固化剂添加至作为溶剂的甲基乙 基酮,将其搅拌而得到热固化性树脂组合物的溶液。接着,向该溶液添加无机填充材料进行 预备混合之后,通过三联辊混炼,得到均匀地分散有无机填充材料的热传导性片用树脂组 合物。接下来,对得到的热传导性片用树脂组合物在60°C、15小时的条件下进行老化。接 下来,使用刮刀涂装法将热传导性片用树脂组合物在铜箱上涂布之后,通过l〇〇°C、30分钟 的热处理对其进行干燥,制作膜厚为400 μ m的树脂片。接着,使上述树脂片通过两根辊之 间进行压缩,由此除去树脂片内的气泡,得到膜厚为300 μπι的B阶段状的热传导性片。
[0152] 应予说明,表1中的各成分的详细内容如下所示。
[0153] (热固化性树脂(Α))
[0154] 环氧树脂1 :联苯芳烷基型环氧树脂(NC-3000,日本化药公司制)
[0155] 环氧树脂2 :双
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