问题：旨在制备具有高热导率和低热膨胀系数的预浸料坯。解决方式：本公开的预浸料坯由复合层和热固性树脂组合物构成，该复合层包括含有陶瓷纤维的含氧化铝布料，该热固性树脂组合物浸渍到所述含氧化铝布料中并具有大于或等于1.0W/(mK)的导热系数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及具有高热导率的预浸料坯、使用该预浸料坯的印刷线路板和多层印刷 线路板、以及使用该多层印刷线路板的半导体器件。
技术介绍
包括基板诸如SiC等的功率半导体器件被用作功率电子电路中的整流器或开关。 此类器件通常需要由陶瓷构造的印刷线路板（PWB)来附接半导体芯片。此类半导体芯片产 生大量的热，因此PWB必须导热使得PWB能将来自半导体芯片的热量传导至散热器。图1为常规功率半导体模块的典型结构的示意性剖视图。焊料接缝134用于将半 导体芯片130附接到陶瓷印刷线路板120,即陶瓷基板114和导电层122的层合体。在陶瓷 印刷线路板120的相对侧，用散热油138将陶瓷印刷线路板120附接到散热器136。需要使 用散热油138来补偿陶瓷基板114 (热膨胀系数为4至6ppm/°C)与由金属构造的散热器 136 (热膨胀系数为15至20ppm/°C)之间的热膨胀系数差值。在此结构中热传导的瓶颈为 散热油138。图1所示结构中使用的材料的典型热导率值如下：焊料=约50WAmK)，陶瓷基 板=20至170WAmK)，由金属构造的散热器=约390WAmK)，并且散热油=1至3WAmK)。 例举LED模块作为需要高热导率的另一种应用。结温是影响LED发光效率的重要 因素，结温的变化直接影响LED的可靠性和性能。因此，需要提高用于安装LED模块的基板 的热导率。 专利文件1 (日本未经审查的专利申请公布2010-260990)提到"一种显示出热导 率大于或等于〇.5WAmK)且小于或等于30.OWAmK)的预浸料坯。该预浸料坯由芯部材料 和用于浸渍该芯部材料的复合剂构成。此复合剂由半固化树脂构件、分散在该树脂构件中 的无机填料、和至少一种类型的润湿分散剂构成。前述复合剂在预浸料坯中所占分数大于 或等于55体积％且小于或等于95体积％。前述无机填料在复合剂中所占分数大于或等 于35体积％且小于或等于65体积％。前述无机填料选自以下物质中的至少一种类型：氧 化镁、碳酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、氧化钙、氢氧化铝、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化 硅、二氧化硅、氧化锌、氧化钛、氧化锡、碳、和硅酸锆。前述无机填料的中值粒径大于或等于 Iym且小于或等于10ym。前述无机填料的BET比表面积大于或等于0.ImVg且小于或等 于 2. 0m2/g。'， 专利文件2(日本未经审查的专利申请公布2010-229368)提到"一种环氧树脂组 合物，其包含环氧树脂（A)、酚醛环氧树脂（B)、无机填料（C)和具有氨基基团的硅烷偶联剂 (D)。相对于100重量份树脂固含量前述无机填料（C)的含量为150至950重量份。相对于 100重量份树脂固含量前述具有氨基基团的硅烷偶联剂（D)的含量为0. 3至1. 5重量份。" 专利文件3 (日本未经审查的专利申请公布2009-101696)提到"一种通过将预浸 料坯片、铜箱和支撑片材板附接在一起形成的具有一体化结构的铜箱层合体。" 现有抟术f件 专利f件 专利文件1 :日本未经审查的专利申请公布2010-260990 专利文件2 :日本未经审查的专利申请公布2010-229368 专利文件3 :日本未经审查的专利申请公布2009-101696
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 本专利技术的一个目的是提供具有高热导率和低热膨胀系数的预浸料坯。本专利技术的独 立目的是提供使用前述预浸料坯的印刷线路板和多层印刷线路板，以及提供使用前述多层 印刷线路板的半导体器件。 解决问题的方法 在本专利技术的一个实施例中，提供了一种包括复合层的预浸料坯，该复合层包括含 有陶瓷纤维的含氧化铝布料和浸渍到前述含氧化铝布料中的热固性树脂组合物，该热固性 树脂组合物具有大于或等于I.OWAmK)的热导率。 在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种印刷线路板，该印刷线路板包括前述预 浸料坯的固化制品和至少部分地堆叠在前述固化制品上的至少一个导电层。 在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种多层印刷线路板，该多层印刷线路板包 括：前述印刷线路板；和堆叠在该印刷线路板上且由夹层绝缘层和第二导电层构成的至少 一个布线图案层；其中第二导电层中的至少一个通过穿透夹层绝缘层的通孔或通路连接电 连接到印刷线路板的导电层中的至少一个。 在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括：前述多 层印刷线路板；和嵌入该多层印刷线路板的半导体芯片；其中该半导体芯片电连接到印刷 线路板的导电层中的至少一个，或至少电连接到第二导电层中的一个，其中该第二导电层 电连接到印刷线路板的导电层中的至少一个。此外，在本专利技术的另一个独立实施例中，提供 了一种半导体器件，该半导体器件包括半导体芯片和前述多层线路板，该半导体芯片焊接 到最外侧布线图案层的第二导电层。 本专利技术的效果 由于形成本公开实施例的预浸料坯的含氧化铝布料中包含的氧化铝陶瓷纤维具 有高热导率，所以热可以通过形成布料的纤维有效传递，因此该含氧化铝布料在布料的整 个表面内具有高热导率。此外，由于含氧化铝布料具有织物结构，所以该含氧化铝布料的尺 寸稳定性高。因此，为本专利技术的一个实施例的将含氧化铝布料与具有指定热导率的热固性 树脂组合物结合起来用作浸渍基质的预浸料坯是独特的，原因在于该实施例兼具高热导率 和低热膨胀系数这两种特性。使用本专利技术的该实施例的预浸料坯的优点在于可以制备具有 优异的散热方式的各种类型半导体器件或模块，散热方式诸如将预浸料坯附接到半导体芯 片的散热器、将半导体芯片附接到多层印刷线路板、将半导体芯片嵌入多层印刷线路板等 等。 需注意，不应将上文的描述视为本专利技术的全部实施例或与本专利技术相关的优点的完 整公开。【附图说明】图1为示出常规功率半导体模块的典型结构的示意性剖视图。 图2为本公开的第一示例性预浸料坯的剖视图。 图3为本公开的第二示例性预浸料坯的剖视图。 图4为本公开的第一示例性印刷线路板的剖视图。图5为使用本公开的印刷线路板的功率半导体模块的示意性剖视图。 图6为本公开的第一示例性多层印刷线路板的剖视图。 图7为本公开的第一示例性半导体器件的剖视图。 图8为本公开的第二示例性半导体器件的剖视图。 图9为实例3的预浸料坯固化制品的剖视图的SEM图像。图10示出实例3和比较例1的预浸料坯固化制品的动态力学分析的数据。图11示出实例3和比较例1的预浸料坯固化制品的热力学分析的数据。【具体实施方式】 以下给出用于示出本专利技术的代表性实施例的详细描述，但这些实施例不应理解为 限制本专利技术。 为本专利技术实施例的预浸料坯包括复合层和热固性树脂组合物，该复合层包括含有 陶瓷纤维的含氧化铝布料，该热固性树脂组合物浸渍到该含氧化铝布料中。热固性树脂组 合物具有大于或等于约LOWAmK)的热导率，该热固性树脂组合物与含氧化铝布料的热固 性组合物一起赋予预浸料坯高热导率。 图2示出本公开的预浸料坯的第一实施例的剖视图。预浸料坯10的复合层16由 含氧化铝布料12和浸渍到含氧化铝布料12中的热固性树脂组合物14构成。含氧化铝布料由氧化铝所构成的陶瓷纤维制成，并且该含氧化铝布料为布料诸如 平织布、斜纹布、重型斜纹布、缎纹编织布等。含氧化铝布料可通过使用织机来编织经纱和 炜纱形成。用于制备含氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种预浸料坯，包括：复合层，所述复合层包括含有陶瓷纤维的含氧化铝布料；和热固性树脂组合物，所述热固性树脂组合物浸渍到所述含氧化铝布料中并具有大于或等于1.0W/(mK)的导热系数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：川手恒一郎，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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